2019-2020年高中生物《動(dòng)物細(xì)胞工程》教案1 新人教版選修3
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1、2019-2020年高中生物《動(dòng)物細(xì)胞工程》教案1新人教版選修3 一、教學(xué)目標(biāo) 1. 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程、條件及應(yīng)用。 2. 簡(jiǎn)述通過(guò)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程和應(yīng)用前景。 3. 舉例說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1. 教學(xué)重點(diǎn) (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程及條件。 (2)用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程。 (3)單克隆抗體的制備和應(yīng)用。 2. 教學(xué)難點(diǎn) (1)用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程。 (2)單克隆抗體的制備過(guò)程。 三、教學(xué)策略 有了第一節(jié)的基礎(chǔ),學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容易于理解。因此,本節(jié)教學(xué)采用講授、自學(xué)、討論等
2、相結(jié)合的教學(xué)方法。具體建議如下。 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的教學(xué)中,可把這部分內(nèi)容歸納成三個(gè)問(wèn)題:(1)為什么要進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)?(2)什么是動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)?(3)怎樣進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)?第三個(gè)問(wèn)題是本節(jié)課的重點(diǎn)。關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程,教師可參照教材中的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程示意圖進(jìn)行講解,講解中要注意區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)這兩個(gè)概念。對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件,則要從學(xué)生已有的內(nèi)環(huán)境的知識(shí)出發(fā),啟發(fā)學(xué)生自己動(dòng)腦思考這個(gè)問(wèn)題,以加深對(duì)培養(yǎng)條件的理解。 在動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)及克隆動(dòng)物的教學(xué)中,可首先讓學(xué)生列舉所知道的克隆動(dòng)物,調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的知識(shí)。隨后可向?qū)W生提問(wèn):克隆動(dòng)物的方法與植物組織培養(yǎng)一樣嗎?然后向
3、學(xué)生說(shuō)明目前動(dòng)物體細(xì)胞克隆是通過(guò)核移植技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,以引入本節(jié)課的主題。關(guān)于核移植技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史,可讓學(xué)生在課堂上閱讀,本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)是在動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)過(guò)程,教材中選用了一個(gè)非常好的素材一以誕生在我國(guó)的高產(chǎn)克隆奶牛為例,來(lái)說(shuō)明體細(xì)胞核移植的過(guò)程。教師應(yīng)充分利用和挖掘教材內(nèi)容,帶領(lǐng)學(xué)生一步步弄清動(dòng)物體細(xì)胞核移植技考與探究”中的有關(guān)問(wèn)題,以及“拓展視野”中的有關(guān)克隆羊多利的早衰問(wèn)題等,讓學(xué)生討論。在細(xì)胞融合和單克隆抗體的教學(xué)中,教師可先啟發(fā)學(xué)生回顧植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過(guò)程,再通過(guò)動(dòng)植物細(xì)胞異同點(diǎn)的對(duì)比,引導(dǎo)學(xué)生大膽推測(cè)出動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理及方法基本相同,以培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷
4、移能力。隨后通過(guò)教材上的用滅活病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程的示意圖,重點(diǎn)講解為什么滅活的病毒可用來(lái)做誘導(dǎo)物,并指出動(dòng)物細(xì)胞的融合也需要把多個(gè)兩種細(xì)胞放在一起,讓它們隨機(jī)融合后,再?gòu)闹泻Y選雜交細(xì)胞。最后教師要講明動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的意義和應(yīng)用,以便自然過(guò)渡到單克隆抗體上來(lái)。 關(guān)于單克隆抗體的教學(xué),教師要利用好教材提供的材料,突出從問(wèn)題入手的思路,先介紹醫(yī)療實(shí)踐中僅靠細(xì)胞培養(yǎng)難以獲得大量抗體,然后,一步一步啟發(fā)學(xué)生討論怎樣解決這個(gè)問(wèn)題。要把科學(xué)家在研制單克隆抗體過(guò)程中,通過(guò)大膽的想像,創(chuàng)造性地解決問(wèn)題的過(guò)程作為本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)和亮點(diǎn),使學(xué)生在獲得單克隆抗體知識(shí)的同時(shí),受到創(chuàng)新精神的教育。 四、答案和提
5、示 2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) (一)思考與探究 1. 幼齡與老齡動(dòng)物的組織細(xì)胞比較,分化程度低的與分化程度高的組織細(xì)胞比較,哪一種更易于培養(yǎng)?思考一下,這是什么道理? 提示:細(xì)胞的衰老與動(dòng)物機(jī)體的衰老有著密切的關(guān)系,細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān),幼齡動(dòng)物細(xì)胞增殖能力強(qiáng),有絲分裂旺盛,老齡動(dòng)物則相反。所以,一般來(lái)說(shuō)幼年動(dòng)物的組織細(xì)胞比老年動(dòng)物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣,組織細(xì)胞的分化程度越低,則增殖能力越強(qiáng),所以更容易培養(yǎng)。 2. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過(guò)脫分化的過(guò)程嗎?為什么? 提示:脫分化又稱(chēng)去分化,是指分化細(xì)胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變?yōu)榫哂形捶只?xì)胞特性的過(guò)程。植物的任何一部
6、分,甚至單個(gè)細(xì)胞都具有長(zhǎng)成完整植株的能力。但要發(fā)育成完整植株,必須先脫分化,脫分化的細(xì)胞具有發(fā)育成任何組織的能力,然后進(jìn)行再分化,形成完整植株。植物細(xì)胞培養(yǎng)主要用于農(nóng)林生產(chǎn)中的作物、苗木育種,快速繁育種苗、培育無(wú)病毒植株等,這就要求植物的組織或細(xì)胞先進(jìn)行脫分化。動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途,一般而言,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程。因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄,失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力,所以,動(dòng)物細(xì)胞也就沒(méi)有類(lèi)似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫分化過(guò)程了。要想 /士_L?r*占人—丄/UnAmD/n宀八八"Wm宀、斗口-*-LH*An十AmD/n/士廿八八"亠r:r*TFFTAA/,口An—4^口
7、口 3.1997年,美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭名叫盧辛達(dá)(Lucinda)的奶牛,年產(chǎn)奶量為30.8t,創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國(guó)高產(chǎn)奶牛場(chǎng)奶牛,年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸,而我國(guó)奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3?4to (1)能利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由。 提示:可以用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高,說(shuō)明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ),利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來(lái)自該奶牛,其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ),如果精心培育和飼養(yǎng),有可能在世界范圍內(nèi)推廣,克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖,可得到很多高產(chǎn)的后代,從而加快奶牛改
8、良進(jìn)程。 但同時(shí)需注意,該克隆牛不能無(wú)限制地推廣,其數(shù)量不宜過(guò)多,尤其是在小范圍內(nèi)不能無(wú)限的繁殖,以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。 (2)如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)的任務(wù)交給你,你將如何對(duì)它進(jìn)行克?。刻崾荆菏紫葟谋R辛達(dá)耳朵(也可用別的組織、器官,耳朵在活體上容易?。┥霞羧∫恍K組織,在體外培養(yǎng)獲得該組織(如軟骨組織)的細(xì)胞。從屠宰場(chǎng)取廢棄的牛卵巢,抽取卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細(xì)胞的核,再將耳細(xì)胞注入卵母細(xì)胞,用電刺激方法使卵母細(xì)胞與體細(xì)胞融合,這時(shí)供體核就進(jìn)入了受體卵母細(xì)胞,再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細(xì)胞核的卵母細(xì)胞,使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育過(guò)程。核移植胚胎在體外短
9、時(shí)間培養(yǎng)后,挑選正常卵裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。 4. 體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問(wèn)題?請(qǐng)你查閱資料,了解這方面的前沿動(dòng)態(tài)。 提示:在研究方面,克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚,克隆技術(shù)效率低,克隆動(dòng)物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問(wèn)題。這些問(wèn)題尚在研究中。 在應(yīng)用上,生產(chǎn)克隆動(dòng)物費(fèi)用昂貴,距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。 (二)正文中討論題 【討論1】多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中,根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識(shí),思考并討論以下問(wèn)題: 1. 體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)? 提示:充足的營(yíng)養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境。 【討論2】
10、 1. 在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前,為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核?提示:為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞,在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前,必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹? 2. 用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞,想一想,這是為什么? 提示:培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10?50代左右時(shí),部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化,其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生突變,而10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此,在體細(xì)胞核移植中,為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ),通常采用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞。 3. 你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植
11、方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物,是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎?為什么? 提示:克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自于供體細(xì)胞核,但其核外還有少量的DNA,即線粒體中的DNA是來(lái)自于受體卵母細(xì)胞。所以,用教材中所述的方法克隆的動(dòng)物不是供核動(dòng)物完全相同的復(fù)制。 此外,即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同,但動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系,核供體動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同,其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動(dòng)物完全相同,從這一角度看,克隆動(dòng)物不會(huì)是核供體動(dòng)物100%的復(fù)制。 (三)尋根問(wèn)底 胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎?為什么? 提示:胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外
12、,長(zhǎng)時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白,對(duì)細(xì)胞有損傷作用,因此必須控制好胰蛋白酶的消化時(shí)間。 (四)旁欄思考題 1. 進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞,說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分?用胃蛋白酶行嗎? 提示:用胰蛋白酶分散細(xì)胞,說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2,當(dāng)pH大于6時(shí),胃蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2?8.4。多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2?7.4,胃蛋白酶在此環(huán)境中沒(méi)有活性,而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高,因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的消化。 2. 為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清? +1=1 42豐亠人-缶
13、宀B甘曲空 廿亠缶宀BTFFTal亠7ZR宀-Crt-r4xXR宀 為必需氨基酸),必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等及多種生長(zhǎng)因子(如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、類(lèi)胰島素生長(zhǎng)因子等);血清還含有多種未知的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì),能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。因此,細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),要保證細(xì)胞能夠順利生長(zhǎng)和增殖,一般需添加10%?20%的血清。 2.2.2動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 思考與探究 1.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)與動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)有什么不同?提示:植物體細(xì)胞雜交技術(shù)與動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)基本相同,不同的是植物體細(xì)胞融合前需去掉細(xì)胞壁,然后再融合;動(dòng)
14、物細(xì)胞融合是兩個(gè)體細(xì)胞直接融合。 2?制備單克隆抗體時(shí),為什么要選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞? 提示:哺乳動(dòng)物感染抗原后,其體內(nèi)會(huì)形成相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞,B淋巴細(xì)胞能分泌相應(yīng)的抗體凝聚或殺死這些抗原。動(dòng)物在免疫反應(yīng)的過(guò)程中,每一種B淋巴細(xì)胞能分泌一種特異性抗體,要想獲得大量的特異性抗體,必須使能分泌該單一抗體的B淋巴細(xì)胞大量增殖。B淋巴細(xì)胞具有產(chǎn)生單一抗體的能力,但不能在體外增殖;骨髓瘤細(xì)胞是一種癌細(xì)胞,它能在體外培養(yǎng)條件下無(wú)限增殖,但不能產(chǎn)生抗體。因此,把一種B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合,產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞,它會(huì)兼有兩個(gè)親本細(xì)胞的特f―-體外培養(yǎng)條件下能不斷增殖,同時(shí)能產(chǎn)
15、生出某種特異性的抗體。 五、知識(shí)拓展 1?動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是如何發(fā)展起來(lái)的? 1907年,哈里森(Harrison)在無(wú)菌條件下用淋巴液作培養(yǎng)基,培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織存活數(shù)周,并觀察到神經(jīng)細(xì)胞突起的生長(zhǎng)過(guò)程,由此創(chuàng)建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法,奠定了動(dòng)物組織體外培養(yǎng)的基礎(chǔ)。之后,又有人將懸滴培養(yǎng)法改良為雙蓋片培養(yǎng),提高了傳代效率并減少了污染。1923年,卡雷爾(Carrel)設(shè)計(jì)了卡氏瓶培養(yǎng)法,擴(kuò)大了組織生存空間。1951年,厄爾(Earle)發(fā)明了體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的人工合成培養(yǎng)基。1951年,波米拉(Pomerat)設(shè)計(jì)了灌流小室,使細(xì)胞生活在不斷更新的培養(yǎng)液中,便于作顯微攝影和細(xì)胞代謝
16、的研究。1957年,格拉夫(Graff)用灌流技術(shù)進(jìn)一步提高了細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的效率。1957年,杜爾貝科 (Dulbecco)等人采用胰蛋白酶消化處理和應(yīng)用液體培養(yǎng)基的方法,獲得了單層細(xì)胞培養(yǎng)。單層培養(yǎng)法的出現(xiàn),對(duì)組織培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。此后單層培養(yǎng)成為組織培養(yǎng)普、凸r-^HFAA4-4-I.xcnt【L厶一rcnZI>匚二—丄7>m□上iI.4-rvT-k±i*4-4-I.x~T~C上人-4*-fr1、缶r1FFPcnt【L生物制藥及其他許多技術(shù)的基礎(chǔ),在現(xiàn)代生物技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。 2. 為什么動(dòng)物細(xì)胞要分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)?用酶消化的是什么物質(zhì)?細(xì)胞原代培養(yǎng)時(shí)可以分散成單個(gè)
17、細(xì)胞培養(yǎng),也可以用細(xì)胞群(團(tuán))、組織塊培養(yǎng),經(jīng)傳代培養(yǎng)后,最終都為細(xì)胞培養(yǎng)。 分散成單個(gè)細(xì)胞、細(xì)胞群(團(tuán))后容易培養(yǎng),細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)容易供應(yīng),其代謝廢物容易排出;而用大塊組織培養(yǎng)時(shí),內(nèi)部細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和代謝廢物的排出都較困難,因此,這些細(xì)胞在體外長(zhǎng)時(shí)間的生存和生長(zhǎng)就較困難。同時(shí),分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng),可使得在細(xì)胞水平操作的其他技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。 用酶消化的是細(xì)胞間基質(zhì),細(xì)胞間基質(zhì)主要成分有膠原蛋白、層粘連蛋白、纖粘連蛋白、彈性蛋白等成分。用蛋白酶可使其消化,從而使細(xì)胞相互分離。 3. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液是由哪些化學(xué)成分組成的?糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。 4?體細(xì)胞核移植技術(shù)為什
18、么要選擇Mil期的卵母細(xì)胞做受體細(xì)胞? 細(xì)胞核移植技術(shù)中能用作受體細(xì)胞的通常有MII期卵母細(xì)胞和受精卵(合子)。早期核移植技術(shù)中常用受精卵,后來(lái)基本上用Mil期卵母細(xì)胞取代了受精卵,主要因?yàn)閮烧叩募?xì)胞質(zhì)環(huán)境不同。有人認(rèn)為重組需要的因子存在于Mil期卵母細(xì)胞的胞質(zhì)中,而在原核形成時(shí)這些因子已被降解或用光,因此,原核擴(kuò)張后受精卵去核可引起胞質(zhì)中重組因子缺乏。成熟促進(jìn)因子(MPF)是卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中重要的胞質(zhì)影響因子,MPF的活性在卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的Ml期和Mil期達(dá)到最高,受精或激活后,MPF迅速滅活,因此,Mil期卵母細(xì)胞中MPF活性高,而受精卵中MPF活性低。MPF水平的高低可影響供體核染色
19、質(zhì)的狀態(tài)和復(fù)制。Mil期卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)已成熟,而Ml卵母細(xì)胞細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)尚未成熟,其細(xì)胞質(zhì)不能支持胚胎的全程發(fā)育,因此,盡管Ml期卵母細(xì)胞MPF活性也高,但不能用作受體卵母細(xì)胞。 也有人認(rèn)為用去核合子做受體時(shí),可能由于合子去核時(shí)一些早期發(fā)育必需的因子隨原核的去除而被去掉了,而使去核受精卵缺乏發(fā)育能力。 因此,目前廣泛采用Mll期卵母細(xì)胞做受體。 5?已成功的動(dòng)物細(xì)胞融合實(shí)例還有哪些? 生物種類(lèi) 細(xì)胞來(lái)源 成功年代 酵母菌一雞 原生質(zhì)體一血紅細(xì)胞 1975年 人一胡蘿卜 腹水癌細(xì)胞一原生質(zhì)體 1976年 要知道更多的實(shí)例,需經(jīng)常查閱更多科研報(bào)道。 6.為什么
20、不用兩個(gè)而要用多個(gè)細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞間的融合? 就目前常用的細(xì)胞融合方法來(lái)看,不管是用物理的、化學(xué)的方法,還是生物的方法,其融合率都不可能是100%。僅用兩個(gè)細(xì)胞融合,其效率太低,不一定能得到融合細(xì)胞。更重要的是,即使兩個(gè)細(xì)胞已發(fā)生融合,但并不一定是研究者期望得到的細(xì)胞類(lèi)型。目前動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)最有價(jià)值的應(yīng)用就是單克隆抗體的制備。我們以制備單克隆抗體為例來(lái)說(shuō)明這一問(wèn)題。我們知道,體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類(lèi)可多達(dá)百萬(wàn)種以上,但是每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體,如果僅取一個(gè)脾細(xì)胞(含B淋巴細(xì)胞)和一個(gè)瘤細(xì)胞雜交,我們不能確定該脾細(xì)胞分泌的抗體是否正是我們所需要的;若用大量的脾細(xì)胞和瘤細(xì)胞進(jìn)行融
21、合,就可以從融合細(xì)胞中篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。 7.如何進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞的抗體檢測(cè)及克隆化培養(yǎng)? 融合后的細(xì)胞經(jīng)選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)后,能存活的細(xì)胞就是雜交瘤細(xì)胞。但這些雜交瘤細(xì)胞并非都是能分泌所需抗體的細(xì)胞,通常用“有限稀釋法”來(lái)選擇。將雜交瘤細(xì)胞稀釋?zhuān)枚嗫准?xì)胞培養(yǎng)板培養(yǎng),使每孔細(xì)胞不超過(guò)一個(gè),通過(guò)培養(yǎng)讓其增殖。然后檢測(cè)各孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體(常用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法),那些上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽(yáng)性孔。陽(yáng)性孔中的細(xì)胞還不能保證是來(lái)自單個(gè)細(xì)胞,挑選陽(yáng)性孔的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有限稀釋?zhuān)话阈柽M(jìn)行3?4次,直至確信每個(gè)孔中增殖的細(xì)胞為單克隆細(xì)胞。該過(guò)程即為雜交瘤細(xì)胞的克隆化培養(yǎng)。
22、 2019-2020年高中生物《動(dòng)物細(xì)胞工程》教案4新人教版選修3 一、[教學(xué)目標(biāo)] 1. 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程、條件及應(yīng)用。 2. 簡(jiǎn)述通過(guò)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程和應(yīng)用前景 3. 舉例說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用。 二、[教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)] 1.[教學(xué)重點(diǎn)] (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程及條件。 (2)用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程。 (3)單克隆抗體的制備和應(yīng)用。 2.[教學(xué)難點(diǎn)] (1)用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程。 (2)單克隆抗體的制備過(guò)程。 2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)(2課時(shí)) 三、[教學(xué)教程] 教學(xué)過(guò)程
23、教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)手段和方法 預(yù)期目標(biāo) 1、回顧植物 師:同學(xué)們,前面我們一起學(xué)習(xí)了植物 閱讀并筆注,要求學(xué) 讓學(xué)生了 細(xì)胞工程的 細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí),請(qǐng)大家來(lái)回顧一 生注意動(dòng)物細(xì)胞培 解動(dòng)物細(xì) 技術(shù)手段, 下其涉及的主要技術(shù)手段。 養(yǎng),不能說(shuō)成動(dòng)物組 胞工程的 引入動(dòng)物細(xì) 生:有植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜父 織培養(yǎng);而植物組織 技術(shù)手段, 胞工程內(nèi)容 等。 培養(yǎng)不能說(shuō)成植物細(xì) 激發(fā)其求 的學(xué)習(xí) 師;今天我們開(kāi)始一起來(lái)學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞 胞培養(yǎng)。 知欲望 工程的內(nèi)容,請(qǐng)大家閱讀課本P44引 板書(shū)或投影標(biāo)題2,2 言,介紹動(dòng)物細(xì)胞工
24、程的常用技術(shù)手 動(dòng)物細(xì)胞工程 段:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植技術(shù)、動(dòng)物 細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等,其中動(dòng) 板書(shū)或投影標(biāo)題2。 物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是基礎(chǔ)技術(shù)。現(xiàn)在先來(lái) 2。1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和 學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 核移植技術(shù) 2、學(xué)習(xí)新 師:為什么要進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)? 可結(jié)合課本插圖或用 激發(fā)學(xué)生 課:一、動(dòng) 生:(沉默) 投影補(bǔ)充一些有關(guān)這 熱愛(ài)科學(xué)、 物細(xì)胞培養(yǎng) 師:我們一起來(lái)看課文本小節(jié)的引言的 方面的例子 關(guān)注科學(xué) 兩個(gè)實(shí)例。 的意識(shí) 師:同學(xué)們,要解決這些問(wèn)題,離不開(kāi) (1)概念
25、 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。那么什么是動(dòng)物細(xì) 胞培養(yǎng)呢? 生:(情緒高漲)從動(dòng)物機(jī)體中取出相 可在學(xué)生閱讀自學(xué) 通過(guò)剖析, 關(guān)組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后在 后,讓學(xué)生拋開(kāi)書(shū)本, 旨在培養(yǎng) 適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁 口述,教師簡(jiǎn)明地板 學(xué)生分析 殖。 書(shū),帶領(lǐng)學(xué)生體會(huì)和 和解決問(wèn) (2)原理 師:很好!從概念中我們不難看出,該 剖析要點(diǎn),領(lǐng)略大概 題的能力, 技術(shù)實(shí)施的原理是什么? 過(guò)程。 也有助學(xué) 生:細(xì)胞增殖。 生審題能 力的加強(qiáng)。 (3)過(guò)程 師:怎樣進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)?
26、需要哪 這是本節(jié)學(xué)習(xí)的重 通過(guò)比較 些條件? 點(diǎn),關(guān)于培養(yǎng)過(guò)程, 弄清概念 指導(dǎo)學(xué)生閱讀P44-46內(nèi)容,結(jié)合插 可參照課本P45示意 間的本質(zhì) 圖或投影過(guò)程示意圖,最好能制成動(dòng) 圖講解,注意兩個(gè)培 差異和內(nèi) 畫(huà)。師生共同歸納過(guò)程: 養(yǎng)概念的區(qū)分。 在聯(lián)系。培 取材-分散-配制懸液-原代培養(yǎng)-傳 養(yǎng)學(xué)生的 代培養(yǎng)。在各個(gè)箭頭上注明處理方法。 注意與植物組織培養(yǎng) 求異和求 注意:原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 的比較。 同思維能 原代培養(yǎng):取材水解后的初次培養(yǎng); 力。 傳代培養(yǎng):原代培養(yǎng)后再處理后的后續(xù)
27、 培養(yǎng)。兩者先后關(guān)系,不能倒置,其原 理相同。后者一般至10代,也有至 40-50代,但細(xì)胞核型可能會(huì)改變,從 而癌變。 師:大家想一想,目前使用的或冷凍保 存的細(xì)胞常常是10代以?xún)?nèi),是什么道 理? 生:以保證細(xì)胞正常的二倍體核型。 師生討論P(yáng)44的兩個(gè)旁欄思考題 難度不大,讓學(xué)生回 通過(guò)思考, 答,相互修正完善。 培養(yǎng)知識(shí) 的遷移能 力 (4)條件 復(fù)習(xí):內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)知識(shí),并思考和 師生歸納小結(jié),教師 討論以下問(wèn)題: 板書(shū)
28、 體外細(xì)胞培養(yǎng)需要哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)?需 要怎樣的合適環(huán)境條件? (閱讀討論后) (1)環(huán)境條件:火菌處理、抗生素、 注意與植物組織培養(yǎng) 關(guān)注科學(xué) 定期更換培養(yǎng)基 比較,把知識(shí)學(xué)通、 技術(shù)的不 (2)營(yíng)養(yǎng)條件:與體內(nèi)基本相同, 學(xué)活??闪斜肀容^, 同,培養(yǎng)學(xué) 有糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、必需 讓學(xué)生一目了然。 生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)? 元素、血清、血漿等 讓學(xué)生同時(shí)思考P46 科學(xué)態(tài)度。 (3)溫度和PH:接近體溫,PH7。 旁欄題,閱讀下面的 2-7。4 小知識(shí)卡片。 (4)氣體環(huán)境:02和CO2
29、(5%) (5)應(yīng)用 師:物細(xì)胞培養(yǎng)能否象植物組織培養(yǎng)那 指導(dǎo)學(xué)生閱讀并學(xué)會(huì) 通過(guò)這樣 樣獲得克隆個(gè)體? 歸納有哪幾個(gè)方面的 的提問(wèn),能 生:眾說(shuō)紛紜。 師:不能,因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞的全能性受到分化程度的限制,發(fā)育成個(gè)體的潛能漸弱。那么這項(xiàng)技術(shù)有哪些用途呢? (1)生產(chǎn)生物制品 (2) 提供基因工程的受體細(xì)胞 (3) 檢測(cè)有毒物質(zhì)的毒性 (4) 用于病理、生理、藥理研究 用途 引起學(xué)生 的共鳴。 3、學(xué)習(xí)新 比較:培養(yǎng)基的狀態(tài)、成分;技術(shù)依據(jù)的原理;過(guò)程;結(jié)果等方面。 師:剛才我們講過(guò)利用上述技術(shù)無(wú)法克 用預(yù)先準(zhǔn)備好的小黑板或投影出示。
30、學(xué)生會(huì)迅速閱讀教 激趣誘思 課:二、動(dòng) 隆動(dòng)物個(gè)體,那么能否克隆?有沒(méi)有別 材,引發(fā)新的內(nèi)容的 物體細(xì)胞核 的方法? 學(xué)習(xí) 移植技術(shù)和 克隆動(dòng)物 (1)概念 生:有(聲音洪亮) 師:大家說(shuō)得對(duì)!什么方法?生:動(dòng)物核移植技術(shù)。 板書(shū)概念內(nèi)容(略) 讓學(xué)生分析大體思路 讓學(xué)生認(rèn) (2)分類(lèi) 師:胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植, 回顧所學(xué)知識(shí)誘發(fā)學(xué) 同科學(xué)不 后者難度較大。我們來(lái)學(xué)習(xí)后者。 生思考原因 斷發(fā)展、不 (3)原理 體細(xì)胞核的全能性 斷創(chuàng)新。 (4)過(guò)程 教師板畫(huà)過(guò)程圖: 這是重點(diǎn)與難點(diǎn),結(jié) 有助于理 取材-
31、培養(yǎng)-顯微注射到去核的次級(jí)卵 合演示(多媒體),理 解,效果好 母細(xì)胞-重組細(xì)胞-重組胚胎-受體雌 解技術(shù)要領(lǐng)和關(guān)鍵所 培養(yǎng)了能 性動(dòng)物-克隆動(dòng)物。 在。嘗試讓學(xué)生畫(huà)圖。 力。 討論:P49的三個(gè)思考題,初步理解技 術(shù)的局限性。 (5)應(yīng)用 (1)改良動(dòng)物,提高繁殖率 學(xué)生筆注 理解STS (2)保護(hù)瀕危物種 間的關(guān)系 (3)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品;治療疾病等 (6)局限 (1)成功率低。 結(jié)合“多利羊”實(shí)例,讓 激發(fā)學(xué)生 (2)有待改進(jìn)。 學(xué)生暢所欲言。 立志獻(xiàn)身 (3)健康問(wèn)題。 科
32、學(xué)的情 (4)安全問(wèn)題 感態(tài)度。 4、小結(jié) 師:本節(jié)課我們學(xué)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核 提出本節(jié) 移植技術(shù),大家要能說(shuō)出原理、過(guò)程和 課的最終 應(yīng)用(結(jié)果),體驗(yàn)到科學(xué)的偉大力量。 學(xué)習(xí)目標(biāo) 5、作業(yè)或活 教材P50思考與探究4道題,上網(wǎng)查閱 課后完成,待講評(píng)。 動(dòng) 資料 [基礎(chǔ)試題訓(xùn)練] 選擇題 1.下列與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的表述中,不正確的是 () A?培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清 B?原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右便會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯 C?動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般能夠傳到40~50代,但其遺傳物質(zhì)
33、發(fā)生了改變 D?動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測(cè)有毒物質(zhì)和獲得大量自身健康細(xì)胞 2.生物技術(shù)的發(fā)展速度很快,已滅絕生物的“復(fù)生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡,以下較易成功“復(fù)生”野驢的方法是() A?將野驢的體細(xì)胞取出,利用組織培養(yǎng)技術(shù),經(jīng)脫分化、再分化,培育成新個(gè)體 B?將野驢的體細(xì)胞兩兩融合,再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個(gè)體 C?取出野驢的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵細(xì)胞中,經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個(gè)體 D?將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中,培育成新個(gè)體 3.一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后,這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次分裂,再植入第 三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育,結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有
34、多種用途,但是不能() A?有選擇地繁殖某一性別的家畜B?繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體 C?用于保存物種D?改變動(dòng)物的基因型 [教學(xué)反思] 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體(2課時(shí)) 教學(xué) 過(guò)程 教學(xué) 內(nèi)容 教學(xué)手段 和方法 預(yù)期 目標(biāo) 1?實(shí)例引入新課—細(xì)胞融合。 2.復(fù)習(xí)提問(wèn)。 3.學(xué)習(xí)新課--細(xì)胞融合。 (1)動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。 師:1970年,有兩位科學(xué)家做了一個(gè)人—鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn),以證明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的。那么,如何實(shí)現(xiàn)人一鼠細(xì)胞的融合,以及動(dòng)物細(xì)胞融合后還有什么用途呢?這就是今天我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。師:由于動(dòng)物細(xì)胞融合與刖面所學(xué)的植物體細(xì)胞雜交技
35、術(shù)相似,所以我們通過(guò)兩個(gè)問(wèn)題,來(lái)回顧一下有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本知識(shí)。第一個(gè)問(wèn)題是:植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過(guò)程是怎樣的? 生:先用酶去除兩種植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,使之成為原生質(zhì)體,再用物理或化學(xué)的方法,誘導(dǎo)兩種原生質(zhì)體融合成雜種細(xì)胞最后用植物組織培養(yǎng)的方法把雜種細(xì)胞培育成新的植物體。 師:第二個(gè)問(wèn)題是:動(dòng)植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別? 投影人一鼠細(xì)胞融合過(guò)程的圖片,教師按圖講解,以引入新課,寫(xiě)出或投影本節(jié)課的標(biāo)題一2.2.2動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體。如果學(xué)生回答不全,則可投影植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖。 教師講解和學(xué)生討論的方法相結(jié)合,以突出本節(jié)課的重點(diǎn)。 師生一起閱讀教材,教師按教材上的概
36、念給學(xué)生講解。 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 復(fù)習(xí)舊知識(shí),為學(xué)習(xí)新知識(shí)奠定基礎(chǔ)。 了解動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。 (2)動(dòng)物 生:動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁、無(wú)明顯的液 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已 細(xì)胞融合 泡、無(wú)質(zhì)體。 有知識(shí)解決新問(wèn) 的過(guò)程。 師:有了以上的基本知識(shí),首先讓我 題的能力。 們一起來(lái)看看有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。請(qǐng)大家翻開(kāi)課本P52,閱讀第二自然段。 師:動(dòng)物細(xì)胞融合的基本原理與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是否相同? 了解動(dòng)物細(xì)胞融 合的過(guò)程。 生:應(yīng)該相同。 師:對(duì),動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì) 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀 體融合的基本原理相同
37、,那么動(dòng)物細(xì)胞融合 能力及自主解決 的具體過(guò)程是否也和植物原生質(zhì)體融合的 問(wèn)題的能力。培 過(guò)程一樣呢? 養(yǎng)思維的廣闊 生:應(yīng)該基本一樣吧? 投影用滅活病毒誘導(dǎo)動(dòng) 性。 師:對(duì),下面我們以火活病毒誘導(dǎo)動(dòng) 物細(xì)胞融合過(guò)程的示意 物細(xì)胞融合過(guò)程為例,來(lái)理解動(dòng)物細(xì)胞融合 圖。 的過(guò)程。 誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原 生質(zhì)體融合的方法類(lèi)似,但動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí) 可用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑,你們知道這是 為什么嗎?請(qǐng)閱讀課本P52的生物技術(shù)資學(xué)生閱讀生物技術(shù)資料料卡,思考并回答下面問(wèn)題
38、:卡,思考并回答問(wèn)題。 為什么滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑? 生:因?yàn)闇缁畹牟《灸苁辜?xì)胞膜上的 蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)重新排布,細(xì)胞膜打開(kāi) 細(xì)胞發(fā)生融合。 師:對(duì),那么不滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑嗎? 生:不能,因?yàn)椴粶缁畹牟《緯?huì)感染細(xì)胞,而不能誘導(dǎo)細(xì)胞融合。 師:回答得非常好!從示意圖中我們 可以看出,把兩個(gè)不同的動(dòng)物細(xì)胞放在一起,用滅活的病毒處理細(xì)胞后,它們就先質(zhì)融合,再核融合,進(jìn)而形成雜交細(xì)胞,這個(gè) 讓學(xué)生再次回顧植物體細(xì)胞雜交過(guò)程,思考并回答問(wèn)題。 細(xì)胞有絲分裂后仍能形成兩個(gè)完整的雜交細(xì)胞。 (3)動(dòng)物 想一想,在動(dòng)物細(xì)胞融合的實(shí)際操作過(guò)程中,是只用單個(gè)的兩種細(xì)胞來(lái)融合嗎?
39、細(xì)胞融合請(qǐng)你們?cè)俅谓Y(jié)合植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程,思 的意義和 考這個(gè)問(wèn)題。 聯(lián)系舊知識(shí),提 應(yīng)用。 生:我記得在植物體細(xì)胞雜交過(guò)程的 供一個(gè)比較的對(duì) 實(shí)際操作過(guò)程中,是把多個(gè)兩種細(xì)胞放在一 象,以此達(dá)到知 起,讓它們?nèi)诤系摹? 識(shí)遷移的目的。 師:回答正確。 生:為什么在進(jìn)行兩種細(xì)胞融合時(shí)必 須用多個(gè)細(xì)胞呢? 師:這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得很好,請(qǐng)同學(xué)們課 給學(xué)生留下更多地思維 下思考并討論這個(gè)問(wèn)題。如果能查閱到有關(guān) 空間。 培養(yǎng)學(xué)生父流的 資料,你們就能更全面地回答這個(gè)問(wèn)題。 能力及查閱相關(guān)
40、 4?學(xué)習(xí)新課 在弄清楚動(dòng)物細(xì)胞融合的原理和過(guò) 資料的能力。 --單克隆 程后,還需說(shuō)明的是任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)現(xiàn) 抗體。 都不是憑空產(chǎn)生的,必定有一個(gè)發(fā)展的過(guò) 讓學(xué)生自己閱讀動(dòng)物細(xì) 程,下面我們來(lái)閱讀課本P52中的小字, 胞融合技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn) 了解一下動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史。 史。 從動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史的資 體驗(yàn)科學(xué)技術(shù)是 料中,我們能切實(shí)體驗(yàn)到這個(gè)技術(shù)是在不斷 —個(gè)不斷發(fā)展的 發(fā)展的,那么,實(shí)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞融合有什么意 過(guò)程。 義呢? (1)單克 大家都知道,物種間由于存在生殖隔
41、離使得有性雜交方法有局限性,而細(xì)胞融合技術(shù)能打破生殖隔離,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。具體成功的實(shí)例見(jiàn)大屏幕。 正因?yàn)槿绱?,?xì)胞融合技術(shù)已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)及生物新品種培育等領(lǐng)域,但此技術(shù)還有一個(gè)十分重要的用途,就是制備單克隆抗體。有同學(xué)聽(tīng)說(shuō)過(guò)單克隆抗體一詞嗎? 生:(大多數(shù)同學(xué)回答不出來(lái)。) 師:在弄清什么是單克隆抗體之前我們先來(lái)了解以下兩個(gè)問(wèn)題: 第一個(gè)問(wèn)題傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法及缺陷是什么?請(qǐng)同學(xué)們?cè)陂喿x課本P52的最后一自然段的基礎(chǔ)上,討論這個(gè)問(wèn)題。 生:傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法是向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原,使動(dòng)物產(chǎn)生抗體,然后從動(dòng)物血清中分離所需要的抗體。這種生產(chǎn)抗體的方法產(chǎn)量
42、和純度都很低而且制備 把教參上的已成功的動(dòng) 物細(xì)胞融合實(shí)例打在大 屏幕上。 學(xué)生閱讀和討論相結(jié) 自然過(guò)渡到單克隆抗體的內(nèi)容。 把本節(jié)課的難點(diǎn)問(wèn)題分解成問(wèn)題串逐一討論解決。 隆抗體的 的抗體特異性差。 合,以突破本節(jié)課的難 概念。 師:回答得很好!下面我們?cè)賮?lái)討論 點(diǎn)。 第二個(gè)問(wèn)題:B淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)?請(qǐng)同 (2)單克 學(xué)們繼續(xù)閱讀課本P53第一自然段,討論 隆抗體的 并回答這個(gè)問(wèn)題。 生產(chǎn)過(guò)程。 生:B淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生抗體,但每一 個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。 了解單克隆抗體 師:很好
43、!正是由于B淋巴細(xì)胞的 的概念。 這個(gè)特點(diǎn),所以要想獲得大量的單一抗體 必須用單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖,也 由于教材上沒(méi)有單克隆 就是通過(guò)克隆形成細(xì)胞群這樣的細(xì)胞群就 抗體的概念,所以應(yīng)在 有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗 黑板上寫(xiě)出或投影在大 提出問(wèn)題,誘導(dǎo) 體,即單克隆抗體,這就是單克隆抗體的概 屏幕上。 思考,步步深入 念 地了解單克隆抗 可遺憾的是,在體外培養(yǎng)的條件下 先讓學(xué)生閱讀教材,再 體的生產(chǎn)過(guò)程。 —個(gè)B淋巴細(xì)胞是不可能無(wú)限增殖的,那 采用師生共同討論的方 么,科學(xué)家
44、是怎樣解決這一問(wèn)題的呢?想一 法學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容。 想,能利用細(xì)胞融合技術(shù)來(lái)制備單克隆抗體 嗎?請(qǐng)大家先閱讀課本P53?54單克隆抗 (3)克隆抗體的應(yīng)用。 5. 小結(jié)。 6. 布置作業(yè)或?qū)嵺`活動(dòng)。 體制備的文字及示意圖,再思考回答問(wèn)題。 師:兩位科學(xué)家極富創(chuàng)造性的設(shè)想是什么? 生:如果把一種B淋巴細(xì)胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合所得到的融合細(xì)胞既能大量增殖,又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。 師:對(duì),正是科學(xué)家先有了這個(gè)極富創(chuàng)造性的設(shè)想,然后再鍥而不舍地把設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),才創(chuàng)造出單克隆抗體。想一想,如果把B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞放在一起時(shí)會(huì)有
45、幾種融合方式? 生:有B淋巴細(xì)胞間的融合、骨髓瘤細(xì)胞間的融合以及B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞間的融合。 師:回答得非常好!那么,B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞間融合所形成的能產(chǎn)生抗體的雜交瘤細(xì)胞是如何篩選出來(lái)的? 生:先用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜種細(xì) 此問(wèn)題對(duì)學(xué)生來(lái)講稍難些,教師可提醒學(xué)生看圖或相應(yīng)的文字。 學(xué)生閱讀教材,討論,教師可投影有關(guān)應(yīng)用的資料。 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀及識(shí)圖能力,使學(xué)生體驗(yàn)到科學(xué)是一個(gè)探究過(guò)程,科學(xué)研究需要?jiǎng)?chuàng)新的意識(shí)和合作精神。 了解單克隆抗體的應(yīng)用,體驗(yàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者間的關(guān)系。 提出本節(jié)課最終 的學(xué)習(xí)目標(biāo)。 胞,再進(jìn)行抗體檢測(cè)和克隆化培養(yǎng)就能得到課后完成,下節(jié)課
46、由學(xué)雜交瘤細(xì)胞。生回答。 師:對(duì),基本的過(guò)程就是這樣。那么 科學(xué)家又是如何利用雜交瘤細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)抗 體的呢? 生:第一種方法是:將雜交瘤細(xì)胞在 體外大規(guī)模培養(yǎng)從細(xì)胞培養(yǎng)液中就能提取大量的單克隆抗體;第二種方法是:把雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,再?gòu)男∈蟾骨恢刑崛慰寺】贵w。 師:完全正確。正是由于這兩位科學(xué) 家的杰出貢獻(xiàn),他們于1984年雙雙獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。有關(guān)單克隆抗體的應(yīng)用。請(qǐng)大家閱讀課本P54?55的內(nèi)容,閱讀后,請(qǐng)一位同學(xué)歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結(jié)合其中的一個(gè)用途如“生物導(dǎo)彈”問(wèn)題,談一談你對(duì)其應(yīng)用前景的認(rèn)識(shí)。 師:課后作業(yè)為課本P55“思考
47、與 探究”的三道題,如有條件,可按課本中實(shí)踐活動(dòng)的要求組織學(xué)生完成。 [基礎(chǔ)試題訓(xùn)練] 選擇題 1(XX,天津、山西理綜卷)科學(xué)家用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合,得到雜交細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體,與骨髓瘤細(xì)胞融合的是() A?經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞B?不經(jīng)過(guò)免疫的T淋巴細(xì)胞 C?經(jīng)過(guò)免疫的T淋巴細(xì)胞D?不經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞 2(xx年,全國(guó))用動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體,下列實(shí)驗(yàn)步驟中錯(cuò)誤的是() A?將抗原注入小鼠體內(nèi),獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞 B. 用纖維素酶處理B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞 C?用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑,促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合 D?篩選雜交資金積累細(xì)胞,并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群,培養(yǎng)后提取單克隆抗體 3.只能使動(dòng)物細(xì)胞融合的常用誘導(dǎo)方法是() A.PEGB.滅活的病毒C.電刺激D.離心 4.單克隆抗體是由下列哪種細(xì)胞產(chǎn)生的() A.B淋巴細(xì)胞B.T淋巴細(xì)胞C.骨髓瘤細(xì)胞D.雜交瘤細(xì)胞 5.用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織,其 主要原因是這樣的組織細(xì)胞() A.容易產(chǎn)生各種變異B?具有更強(qiáng)的全能性 C. 取材十分方便D?分裂增殖的能力強(qiáng) [教學(xué)反思]
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