单克隆抗体制备教学设计

动物细胞融合与单克隆抗体制备

长清一中 刘菲菲

【教学目标】

1、动物细胞融合的过程 2、单克隆抗体制备的过程 【教学重点和难点】 1、教学重点 （1）动物细胞融合 （2）单克隆抗体的制备过程 2、教学难点

单克隆抗体的制备过程 【课时】1课时 一、 动物细胞的融合 【导入新课】

设计思路及意图：已有知识是学生学习新课的前提。学生的学习一定是建立在已有经验的基础上建构性学习。学生基于植物体细胞杂交迁移的基础上猜想动物细胞融合的实现，并猜想融合后的效果。即融合细胞具有产生抗体和无限增殖的双重特点。由于前面有细胞融合的学习基础，可以弱化处理。可以简单的通过图片和动画组织动物细胞融合的学习。通过动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较实现有关的学习。组织学生进行细胞融合对象、作用和意义的自我习得。 复习导入：

复习克隆的概念并举出在分子、细胞、个体水平克隆的实例，同时找学生板图或默写植物体细胞杂交的过程，并标注涉及的原理、技术手段。动物细胞能否进行融合呢？和植物体细胞杂交技术相比有什么相同点和不同点呢？动物细胞融合过程是怎样的呢？有什么样的用途呢？请同学们自主学习 【自主学习】（阅读课本30页完成相关内容）

（1）概念：指一个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称为细胞杂交。 （2）原理: _细胞膜的流动性_

(3) 诱导动物细胞融合的方法有三种：生物方法（灭活的病毒）、化学方法

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（ PEG）、物理方法（ 电激等 ）。 从细胞融合的方式中，请同学们思考：

A、B两两细胞融合的种类有__3___种,分别是__AA、BB、AB___ 变试训练:ABC三种细胞两两融合的种类有__6_种

（4）意义：细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 （5）应用：细胞融合技术已经成为研究 细胞遗传、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，而杂交瘤技术，为制备单克隆抗体开辟了新途径。

下面我们一起探讨细胞融合的过程，（强调融合完成的标志：杂交细胞进行有丝分裂），请同学们讨论动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较 思考与讨论:

动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较 原理 动物细胞融合 细胞膜的流动性 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 植物细胞全能性 去除细胞壁

融合前 使细胞分散后进行融合

二、单克隆抗体

【设计思路及意图】：创设情境组织教学是基于建构主义的教学观。我利用癌症的治疗作为情境导入新课，基于学生的生活经验，询问学生会出现何种不良反应。学生能够提出自己的观点进行共享。然后任务驱动学生如何解决？让学生联系已经学过的知识来解决问题。学生联系到抗体。在学生想到抗体的基础上自然回忆抗体的产生细胞及细胞特点（如一种实质为浆细胞的免疫过的B淋巴细胞只产生一种抗体）、相关结构、作用和作用特点，以及传统手段生产抗体的不足。在认知冲突后猜想问题解决。学生基于植物体细胞杂交迁移的基础上猜想动物细胞融

诱导融合 物理法，化学法，生物法 物理法,化学法 解决远缘杂交不亲和的问用途 制备单克隆抗体 题 获得杂种植株 2

合的实现，并猜想融合后的效果。即融合细胞有产生抗体和无限增殖的双重特点。

因此在设计这堂课时，安排学生课前预习，阅读本节课的相关内容，以问题的形式找出本节的核心知识点，训练学生的自主探究能力及分析解决问题的能力。在课堂教学过程中，首先安排5分钟时间，让学生交流在预习课文的过程中已经掌握的知识以及自己还不能解决的问题。这些核心问题可以是小组已经解决的问题，也可以是还未能找到答案的问题。通过小组内的各成员之间交流预习的成果，实现生—生互动，把一些简单的问题，通过小组内的讨论加以解决。然后安排20-25分钟时间，进行小组间核心问题的交流，通过这一过程训练学生的思辨能力及语言表达能力。在这个环节中，教师是课堂的“主持人”，组织学生完成交流和表达，并时刻关注学生，使学生的关注点放到主干知识上，适时引导、帮助学生解决难度较大的问题。最后，安排10分钟左右时间当堂练习，及时巩固、检测学习效果。

【创设情境】现在的环境污染及食品质量等问题导致癌症的发病率逐年升高。癌症治疗常用的治疗方法是放疗或化疗。在临床放射治疗过程中，放射线对人体正常组织必然会产生一定的影响，从而造成一定的放射反应与损伤会出现一些不良反应。如何能使药物不伤害人体正常组织而只定向作用于癌细胞呢？ 【探究学习】

1、单克隆抗体的概念： （1）抗体由何种细胞产生？

（2）一种抗原上面含有几种抗原决定簇？能刺激几种B细胞增殖分化？ （3） 抗体与抗原的作用方式及数量对应关系？ （4）抗体主要分布在哪里？

教师补充用传统获得抗体的方法并引导学生总结出多克隆抗体的缺点。如何克服传统多克隆抗体的缺点呢？由此引出单克隆抗体的优点及概念。

概念：由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。 2、探究单克隆抗体的生产过程：结合课本32页的图，逐步思考： （1）产生特定抗体的B淋巴细胞，我们怎样才能得到呢？

（2）在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞有没有可能无限增殖？

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（3）我们学过的什么细胞具有这样的能力？ （4）有什么办法让B淋巴细胞也具有这样的能力？ （5）（只考虑两两融合）融合细胞有几种？ （6）制备过程中的两次筛选的结果是什么？

（7）单克隆抗体制备过程中应用哪些细胞工程技术手段？原理是什么？ 3、总结制备过程： 给小鼠注射蛋白质 从 脾中分离出B淋巴细胞 灭活的病毒 选择培养基 未融合的 细胞 特定的抗原

培养的骨髓瘤细胞 融合的具有 同核 细胞 杂交 瘤细胞

克隆化培养 能产生抗体的杂交瘤细胞 专一抗体检验阳性 融合的杂种 细胞 小鼠体内培养 单克隆抗体 体外培养 通过细胞融合技术生产的单克隆抗体有什么样的优点呢？请同学们结合课本比较单克隆抗体和常规抗体的不同点 4、单克隆抗体和常规抗体的比较 分泌 特点 生产 单克隆抗体 杂交瘤细胞 特异性强，灵敏度高 产量高，易分离 常规抗体 各B淋巴细胞 特异性差，灵敏度低 产量低,分离困难 5、单克隆抗体的应用

（１）可用于作为诊断试剂：有准确，高效，快速的优点 （２）可用于疾病治疗

（３）可用于运载药物 “生物导弹”＝单克隆抗体＋药物

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6、小结：

（1）动物细胞融合过程 （2）单克隆抗体制备过程

①细胞融合（原理及方法）②两次筛选（目的及方法） ③细胞培养（体内或体外）④分离提纯单克隆抗体 （3）单克隆抗体的应用 巩固练习：

1、 关于灭活病毒的表述中正确的是 （A ） A. 保留抗原性，可诱导细胞融合 B. 不能感染细胞，免疫系统不能再识别 C. 可用DNA探针检测病毒是否被灭活 D. 因不再具备完整的基因结构，不能再复制

2、用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是 （ B ） A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞 B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞

C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合 D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体

3、下面是单克隆抗体的制备示意图，请分析回答： 小白鼠 ①

② ③ 细胞A+瘤细胞B 杂交瘤细胞 单克隆抗体

（1）细胞融合在生物工程中属于 动物细胞 工程的范围，用这种方法所得的杂交瘤细胞具有的主要特征是① 能产生特定的抗体 ；② 能无限增殖 。 （2）杂交瘤细胞通过 细胞融合 、 细胞培养过程合成大量的单克隆抗体。 （3）过程②进行的诱导方式，与植物原生质体的融合相比特有的方法是（ A ） A．灭活的仙台病毒 B．骨髓瘤细胞 C．离心 D．聚乙二醇 （4）在动物细胞培养过程中，要不停的使用的一种工具酶是 胰蛋白酶 ，目的是使细胞分散开。

（5）瘤细胞B具有癌变的特点，细胞A确切的说应该是一种浆细胞。

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