《动物细胞融合与单克隆抗体》教学设计

张蝶花

一、教学分析及教学思路

“动物细胞融合和单克隆抗体”是人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》的动物细工程的内容，其中的单克隆抗体技术是动物细胞工程的新技术，与当前人类社会的生活、生产密切相关，是本节教材的重点内容；但又因其实验操作技术复杂，目前普通中学的实验设备、精密仪器和药品配备等大都不能满足学生实验需求，故又是难点内容。传统课堂教学中一般以讲述形式先对动物细胞融合部分进行授课，再学习单克隆抗体的制备。经过多年教学实践，笔者发现以上述形式开展教学，学生往往印象不深刻且很难深入理解和实际运用，其根源在于学生是知识的被动接受者。本课采用自主合作的启发探究式学习，将两个内容融合为一个探究单元：单克隆抗体的制备，从分析传统方法生产抗体的不足引出单克隆抗体的概念，再到如何大量获得单克隆抗体，引导学生分析得出制备方案，确定动物细胞融合技术是单克隆抗体制备的基础，也是制备过程中的一个重要环节，然后让学生分组合作探究在各个环节中需要解决的问题，在分组探究中理解动物细胞融合的概念、原理、方法和意义。

二、教学目标

1、.知识目标——

举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。

2、.能力目标——

①培养学生在小组分工合作探究过程中合作探究、交流表达的能力；

②培养学生大胆想象，创造性解决问题的能力。

3、.情感目标——

①感受科学探究的魅力，认同科学技术的诞生离不开丰富的想象和大胆的创新；②激发学生关注细胞工程研究的发展和应用前景。

三、教学重点——单克隆抗体的制备和应用。

四、教学难点——单克隆抗体的制备过程。

五、教学过程

（一）引入——创设情境，激发兴趣

由被毒蛇咬伤后，最有效的方法是注射抗蛇毒血清，抗蛇毒血清的有效成分是抗体，抗体能与抗原特异性结合。再由图片新闻引出抗蛇毒血清的制备的视频播放，使学生了解抗体的传统生产方法及不足之处。

幻灯片总结传统抗体的生产流程，教师再引导学生分析出这样获得的抗体的缺点。

（二）总结——传统抗体的获得：

（1）方法：①向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生相应的 B细胞，分泌相應的抗体；

②从动物血清中分离所需抗体。

（2）缺点：产量低 、纯度低、特异性差。

如何获得大量的、纯度高且特异性强的抗体？

（三）引出——单克隆抗体的概念：

用单个B淋巴细胞进行克隆，也就是利用动物细胞培养技术大量增殖形成细胞群，从而产生大量的化学性质_单一、特异性强_的抗体，即单克隆抗体。

思考：在体外培养条件下B淋巴细胞能无限增殖吗？什么细胞能无限增殖？

那怎么才能获得大量的单克隆抗体？请从细胞工程的角度分析可行的设计方案？ 提示：要想获得大量单克隆抗体，必须获得一种既能分泌单一抗体又能无限增殖的细胞。

学生思考后回答，教师总结

（四）提出——设计方案：

B淋巴细胞 动物细胞融合 克隆

骨髓瘤细胞 （动物细胞培养）

由设计方案引出两位科学家，适时进行科学创新教育；

设计方案是完美的，制备过程却是复杂的，这当中还有许多问题有待解决；

（五）合作探究——单克隆抗体的制备过程

请同学们结合教材，分组讨论在单克隆抗体制备过程中需要解决的一些问题。

1、.材料获取

：①如何获得能产生所需抗体的B淋巴细胞？从什么部位获取B淋巴细胞？

②获得的B淋巴细胞产生的抗体都是我们所需的吗？

③如何得到较多的骨髓瘤细胞？

2、.诱导融合

：①诱导融合的方法有哪些？

②细胞融合的具体过程：先实现融合，再实现融合；

③动物细胞融合技术的原理、意义和应用？

3、.第一次筛选

：①若只考虑两两融合，诱导融合后培养液中有哪几种细胞？

②如何筛选？筛选的目的是？筛选出来的细胞具有什么特点？

4、.第二次筛选

：①筛选出来的细胞产生的都是同一种抗体吗？

②如果不是的话又该如何筛选？筛选的目的是？

5、.大量制备：

如何培养以获得大量单克隆抗体？

学生分组合作探究，交流解决相关问题；

学生代表发言，展示合作探究成果；

教师评价、修正、重点说明和总结。

（六）水到渠成——学生完善流程图，梳理制备过程：

这样制备的出的单克隆抗体和传统抗体相比，最大的优点是什么？有何应用？

（七）自主学习——单克隆抗体的应用

（1）优点： 特异性强 、 灵敏度高 、可大量制备。

（2）应用①最广泛的用途是作为作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。

②用于

和。 主要用于癌症治疗。

优点：既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。

六、教学反思

“动物细胞融合”和“单克隆抗体的制备”都是本节的教学重点，“单克隆抗体的制备”是本节的难点，概念生涩难懂，过程复杂抽象。若在这两个点上平均使力，势必使得难点剖析不深刻。而动物细胞融合又是单克隆抗体制备的基础，因此，笔者在教材素材和文本设计上大胆创新，通过引导学生设计出单克隆抗体制备方案，再让学生分组合作探究制备过程中各环节需要解决的问题，将动物细胞融合内容贯穿于单克隆抗体制备过程，打破传统的先讲解动物细胞融合再学习单克隆抗体制备过程的模式，从而为学生提供了足够思考探究交流时间，使学生真正成为课堂的主体。整个过程以问题引导、小组合作探究、各组代表展讲、教师解惑等多种教学策略，成功地突破了重难点，使学生形成了完整的知识体系并获得学习的愉悦感和成就感。