《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计

1《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计【教学分析】动物细胞融合的基本原理与植物的原生质体融合相同，方法也类似，所以只用简洁的文字介绍了动物细胞融合的概念、原理、方法、意义及应用，其间插入了小资料、细胞融合过程的示意图及小字的动物细胞融合技术发展简史。既避免了重复，又突出了动物细胞融合的特点。单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本节课的重点、难点内容。教材先由动物细胞融合的应用引入单克隆抗体，接着又从传统抗体生产存在的问题入手，引出单克隆抗体的概念。随后又提出问题——怎样才能获得单克隆抗体？由此自然过渡到单克隆抗体的制备上。关于单克隆抗体的制备用讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，让学生认识到丰富的联系和想象在科学创新中具有重要作用。【设计理念】在教学中一方面采用多种方法设计富有启发性的问题，创设探索的情境，激发学生思考和探索的欲望，从而达到在获取知识的同时培养他们的多方面能力的目的；一方面在教学过程中，适度拓宽教学内容，扩大学生的知识面，开发学生的思维空间，有利于学生发散性思维的培养和生物科学素养的提高；另一方面在教学过程中，通过讲述两位科学家对单克隆抗体的研究过程，让学生认识到丰富的联系和想象在科学创新中具有重要作用。另外，在教学中，应面向全体学生，强化学生的主体意识，开发学生的潜能，使学生的个性在共性发展的同时也能协2调发展，使知识不单是讲课的内容，考试的内容，而成为有利于学生综合素质全面提高的载体和素材。【教学目标】知识目标：1、掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。2、简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。3、了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。能力目标：让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。情感目标：通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。【重点难点】教学重点：单克隆抗体的制备和应用。教学难点：单克隆抗体的制备和应用。3【教学方法】结合多媒体教学，运用讲授、自学以及讨论相结合的方法。【教学准备】多媒体课件及单克隆抗体的动画展示。复习植物体细胞杂交过程【教学流程】通过动植物细胞的比较引入动物细胞融合结合图片展示用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程阅读课本、对照学案，结合问题自主总结归纳出植物体细胞杂交与动物细胞融合的区别由动物细胞融合的应用引入单克隆抗体阅读课本、结合问题引导学生进行小组讨论总结出单克隆抗体的设计方案动画展示单克隆抗体的制备过程阅读课本、结合问题让学生总结单克隆抗体的优点与应用课堂小结，课堂练习【教学实施】教学内容教师活动学生活动设计意图一、复习导入新课【复习导入新课】[让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识]教师设问：植物体细胞杂交技术的过程是怎样的？生：先用酶去除两种植物细胞的细胞壁，使之成为原生质体，开门见山，复习导入，联想理解。复习旧知以引入新课，为学习新知识奠定基础4二、学习新课：1、动物细胞融合再用物理或化学的方法，诱导两种原生质体融合成杂种细胞，最后用植物组织培养的方法把其培育成新的植物体。师：动植物细胞在结构上有何区别？生：动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体（叶绿体）。师：既然动物细胞与植物细胞不同，那么动物细胞是否可以融合或杂交？如果可以，两着的方法、过程相同吗？......[引入学生思考，激发兴趣]下面就让我们一起来看看有关动物细胞融合的基础知识。[请大家翻开课本P52，阅读第二自然段，理解概念]师设问：动物细胞融合是怎么一回事？生：动物细胞融合cellfusion，也叫细胞杂交，指的是两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。师：动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理是否相同？生：应该相同。师：对，动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，那么动物细胞融合的具体过程是否也和植物原生质体融合的过程一样呢？学生讨论，思考并回答提出问题激发学生兴趣了解动物细胞融合的概念培养学生应用52、过程生：应该基本一样吧？师：对，下面我们以2个动物细胞融合过程为例，来理解动物细胞融合的过程。师：当我们把2个动物细胞放到一起时，还需要做什么呢？生：诱导师：在诱导方法上，动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法是否相同？生：相类似，但动物细胞融合时可用灭活的病毒作为诱导剂。师：你们知道这是为什么吗？请阅读课本P52的生物技术资料卡，思考并回答下面问题：为什么灭活的病毒能作为诱导剂？生：因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。师：对，那么不灭活的病毒能作为诱导剂吗？生：不能，因为不灭活的病毒会感染细胞，而不能诱导细胞融合。师：回答得非常好！从示意图中我们可以看出，把两个不同的动物细胞放在一起，用灭活的病毒处理细胞后，它们就先质融合，再核融合，进而形成杂交细胞，这个细胞有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞。刚才我们是用2个动物细胞，那在实际中我们用多少个动物细胞合适呢？生：多个。已知知识解决新问题的能力了解动物细胞融合的过程培养学生的阅读能力及自主解决问题的能力。培养思维的广阔性63、意义及师：为什么用多个呢？如果有很多个杂交细胞如何处理呢？这个问题大家下去后讨论一下。在弄清楚动物细胞融合的原理和过程后，还需说明的是任何一项技术的发现，都不是凭空产生的，必定有一个发展的过程，下面我们来阅读课本P52中的小字，了解一下动物细胞融合技术的发展简史。从动物细胞融合技术发展简史的资料中，我们能切实体验到这个技术是在不断发展的，那么，实现动物细胞融合有什么意义呢？大家都知道，物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性，而细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。正因为如此，细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域，但此技术还有一个十分重要的用途，就是制备单克隆抗体。那单克隆抗体是什么呢？与克隆、抗体有什么关系呢？下面我们就来共同学习单克隆抗体。阅读课本、对照学案，结合问题自主总结归纳出植物体细胞杂交与动物细胞融合的区别投影用灭活病毒诱导动物细胞融合过程的示意图。学生阅读课本并针对问题进行讨论交培养学生交流的能力及查阅相关资料的能力。体验科学技术是一个不断发展的过程7应用二、单克隆抗体师：在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先回顾一下抗体的基础知识，再来了解以下两个问题：1、传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？请同学们在阅读课本P52的最后一自然段的基础上，讨论这个问题。生：传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低，而且制备的抗体特异性差。师：回答得很好！下面我们再来讨论第二个问题：2、B淋巴细胞有什么特点？请同学们继续阅读课本P53第一自然段，讨论并回答这个问题。生：B淋巴细胞能产生抗体，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。师：很好！根据B淋巴细胞的这个特点，若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？生：采用动物细胞培养。师：对。我们必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体，这就是单克隆抗体的概念。可遗憾的是，在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可流，解决学案自主探究中的基础知识给学生留下更多地思维空间自然过度到单克隆抗体的内容8能无限增殖的，那么，米尔斯坦和柯勒两位科学家是怎样解决这一问题的呢？想一想，能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗？请阅读课本P53~54单克隆抗体制备的文字及示意图，再思考回答问题。师：两位科学家极富创造性的设想是什么？生：如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。师：对，正是科学家先有了这个极富创造性的设想，然后再锲而不舍地把设想变为现实，才创造出单克隆抗体。想一想，如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时，会有几种融合方式（类型）？生：三种，有B淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。师：回答得非常好！那么，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞间融合所形成的能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的？生：先用选择性培养基筛选出杂种细胞，再进行抗体检测和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。师：对。那么，科学家又是如何利用杂交瘤细胞来生产抗体的呢？学生讨论归纳学生阅读课本自主总结学生归纳讨论9单克隆抗体的生产过程生：第一种方法是：将杂交瘤细胞在体外大规模培养，从细胞培养液中就能提取大量的单克隆抗体；第二种方法是：把杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，再从小鼠腹腔中提取单克隆抗体。师：完全正确。正是由于这两位科学家的杰出贡献，他们于1984年双双获得诺贝尔生理学或医学奖。有关单克隆抗体的应用。请大家阅读课本P54-55的内容，阅读后，请一位同学归纳一下单克隆抗体有哪些主要的用途。最好能结合其中的一个用途，如“生物导弹”问题，谈一谈你对其应用前景的认识。应用（自主阅读）：诊断试剂；治疗疾病和运载药物。引导学生归纳出本节课有“两个过程，三个一”，用课件展示。师：本节课我们学习了有关动物细胞融合和单克隆抗体的内容，通过本节课的学习，大家应不仅能说出动物细胞融合的过程、单克隆抗体的生产过程，而且应能充分体验科学是一个过程及科学、技术、社会三者之间的关系。让学生小组讨论尝试设计单克隆抗体的制备过程学生阅读和讨论相结合，以突破本节课的难点让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的10克隆抗体的应用小结三、布置作业先让学生阅读教材，再采用师生共同讨论的方法结合动画展示学习此部分内容学生自主性阅读揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识【板书设计】2.2.3动物细胞融合与单克隆抗体一、动物细胞的融合二、单克隆抗体*1、概念：1、概念：杂交瘤细胞、高度单一、抗体112、过程：2、制备过程（杂交瘤制备技术）3、发展简史：技术是不断发展的3、应用：“生物导弹”4、意义：制备单克隆抗体【教学反思】一、课前反思对于动物细胞融合的学习，要注意和植物体细胞杂交相互比较，找出里面规律性的联系进行理解和记忆。单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本节课的重点、难点内容。所以对于单克隆抗体的学习，要以问题串的形式，通过生生、师生的共同讨论和探究得出结论从而突破难点。二、课后反思在教学过程中，我还存在这样或那样的不足，需要我认真的反思在以后的教学中加以改正：1、在教学过程中，整节课的节奏没有把握好，课程进行的比较快，语速较快，留给学生思考的时间太少了，影响了教学效果。2、小组的合作与探究这一环节不太突出，学生应更多地参与到课堂活动中来。新课程的理念是要转变教师和学生的角色，让学生成为课堂的主导者，而本12节课仍然以传统的教学模式为主，仍然是教师为主体。在实际教学过程中，主观的想引导学生探究问题，思考问题，得出结论，而事实上学生回答问题答不到点子上，我就匆匆的把答案公布了，没有真正做好引导工作。3、课堂教学的气氛对整堂课的教学质量是至关重要的，纵观整节课，学生对问题的思考、回答等积极性不高。比如在导入新课时，可以更好的结合实际，多举一些形象生动的例子，来激发学生的兴趣，调动他们的积极性。当然本节课的成功之处是采用了多媒体教学，使课堂的知识容量比较大，对前面学过的内容可以比较快的复习，真正做到温故而知新。