2019-2020年高中生物《動物細胞工程》教案1 新人教版選修3

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1、2019-2020年高中生物《動物細胞工程》教案1新人教版選修3 一、教學目標 1. 簡述動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及應用。 2. 簡述通過動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應用前景。 3. 舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應用。 二、教學重點和難點 1. 教學重點 （1）動物細胞培養(yǎng)的過程及條件。 （2）用動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程。 （3）單克隆抗體的制備和應用。 2. 教學難點 （1）用動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程。 （2）單克隆抗體的制備過程。 三、教學策略 有了第一節(jié)的基礎(chǔ)，學生對本節(jié)內(nèi)容易于理解。因此，本節(jié)教學采用講授、自學、討論等

2、相結(jié)合的教學方法。具體建議如下。 在動物細胞培養(yǎng)的教學中，可把這部分內(nèi)容歸納成三個問題：（1）為什么要進行動物細胞的培養(yǎng)？（2）什么是動物細胞的培養(yǎng)？（3）怎樣進行動物細胞的培養(yǎng)？第三個問題是本節(jié)課的重點。關(guān)于動物細胞的培養(yǎng)過程，教師可參照教材中的動物細胞培養(yǎng)過程示意圖進行講解，講解中要注意區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)這兩個概念。對于動物細胞培養(yǎng)的條件，則要從學生已有的內(nèi)環(huán)境的知識出發(fā)，啟發(fā)學生自己動腦思考這個問題，以加深對培養(yǎng)條件的理解。 在動物體細胞核移植技術(shù)及克隆動物的教學中，可首先讓學生列舉所知道的克隆動物，調(diào)動學生已有的知識。隨后可向?qū)W生提問：克隆動物的方法與植物組織培養(yǎng)一樣嗎？然后向

3、學生說明目前動物體細胞克隆是通過核移植技術(shù)來實現(xiàn)的，以引入本節(jié)課的主題。關(guān)于核移植技術(shù)發(fā)展簡史，可讓學生在課堂上閱讀，本節(jié)課的重點和難點是在動物體細胞核移植技術(shù)過程，教材中選用了一個非常好的素材一以誕生在我國的高產(chǎn)克隆奶牛為例，來說明體細胞核移植的過程。教師應充分利用和挖掘教材內(nèi)容，帶領(lǐng)學生一步步弄清動物體細胞核移植技考與探究”中的有關(guān)問題，以及“拓展視野”中的有關(guān)克隆羊多利的早衰問題等，讓學生討論。在細胞融合和單克隆抗體的教學中，教師可先啟發(fā)學生回顧植物體細胞雜交技術(shù)的過程，再通過動植物細胞異同點的對比，引導學生大膽推測出動物細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)學生的知識遷

4、移能力。隨后通過教材上的用滅活病毒誘導動物細胞融合過程的示意圖，重點講解為什么滅活的病毒可用來做誘導物，并指出動物細胞的融合也需要把多個兩種細胞放在一起，讓它們隨機融合后，再從中篩選雜交細胞。最后教師要講明動物細胞融合技術(shù)的意義和應用，以便自然過渡到單克隆抗體上來。 關(guān)于單克隆抗體的教學，教師要利用好教材提供的材料，突出從問題入手的思路，先介紹醫(yī)療實踐中僅靠細胞培養(yǎng)難以獲得大量抗體，然后，一步一步啟發(fā)學生討論怎樣解決這個問題。要把科學家在研制單克隆抗體過程中，通過大膽的想像，創(chuàng)造性地解決問題的過程作為本節(jié)教學的重點和亮點，使學生在獲得單克隆抗體知識的同時，受到創(chuàng)新精神的教育。 四、答案和提

5、示 2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) （一）思考與探究 1. 幼齡與老齡動物的組織細胞比較，分化程度低的與分化程度高的組織細胞比較，哪一種更易于培養(yǎng)？思考一下，這是什么道理？ 提示：細胞的衰老與動物機體的衰老有著密切的關(guān)系，細胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動物細胞增殖能力強，有絲分裂旺盛，老齡動物則相反。所以，一般來說幼年動物的組織細胞比老年動物的組織細胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細胞的分化程度越低，則增殖能力越強，所以更容易培養(yǎng)。 2. 動物細胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？ 提示：脫分化又稱去分化，是指分化細胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變?yōu)榫哂形捶只毎匦缘倪^程。植物的任何一部

6、分，甚至單個細胞都具有長成完整植株的能力。但要發(fā)育成完整植株，必須先脫分化，脫分化的細胞具有發(fā)育成任何組織的能力，然后進行再分化，形成完整植株。植物細胞培養(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、培育無病毒植株等，這就要求植物的組織或細胞先進行脫分化。動物細胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動物細胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，所以，動物細胞也就沒有類似植物組織或細胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。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，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8t,創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀錄。目前世界各國高產(chǎn)奶牛場奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3?4to （1）能利用體細胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達嗎？請說明理由。 提示：可以用體細胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達。盧辛達的產(chǎn)奶量很高，說明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達的體細胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛，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、良進程。 但同時需注意，該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，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)奶牛盧辛達的任務交給你，你將如何對它進行克??？提示：首先從盧辛達耳朵（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）的細胞。從屠宰場取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細胞的核，再將耳細胞注入卵母細胞，用電刺激方法使卵母細胞與體細胞融合，這時供體核就進入了受體卵母細胞，再用電刺激或化學物質(zhì)激活注入了體細胞核的卵母細胞，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育過程。核移植胚胎在體外短

9、時間培養(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. 體細胞核移植技術(shù)在研究和應用上還存在什么問題？請你查閱資料，了解這方面的前沿動態(tài)。 提示：在研究方面，克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。 在應用上，生產(chǎn)克隆動物費用昂貴，距大規(guī)模應用還有一定距離。 （二）正文中討論題 【討論1】多細胞動物和人體的細胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學的內(nèi)環(huán)境的知識，思考并討論以下問題： 1. 體外培養(yǎng)細胞時需要提供哪些物質(zhì)？ 提示：充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境。 【討論2】

10、 1. 在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？提示：為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞，在供體細胞的細胞核移至受體細胞之前，必須將受體細胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹? 2. 用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，想一想，這是為什么？ 提示：培養(yǎng)的動物細胞一般當傳代至10?50代左右時，部分細胞核型可能會發(fā)生變化，其細胞遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細胞核移植中，為了保證供體細胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細胞。 3. 你認為用上述體細胞核移植

11、方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？ 提示：克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核，但其核外還有少量的DNA,即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細胞。所以，用教材中所述的方法克隆的動物不是供核動物完全相同的復制。 此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、習性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物不會是核供體動物100%的復制。 （三）尋根問底 胰蛋白酶真的不會把細胞消化掉嗎？為什么？ 提示：胰蛋白酶除了可以消化細胞間的蛋白外

12、，長時間的作用也會消化細胞膜蛋白，對細胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。 （四）旁欄思考題 1. 進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？ 提示：用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2,當pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2?8.4。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2?7.4,胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，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胞培養(yǎng)時的消化。 2. 為什么對動物細胞進行培養(yǎng)時通常要添加血清？ +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、生長激素等及多種生長因子（如表皮生長因子、成纖維細胞生長因子、類胰島素生長因子等）；血清還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進細胞的生長、增殖和貼附。因此，細胞培養(yǎng)時，要保證細胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%?20%的血清。 2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體 思考與探究 1.植物體細胞雜交技術(shù)與動物細胞融合技術(shù)有什么不同？提示：植物體細胞雜交技術(shù)與動物細胞融合技術(shù)基本相同，不同的是植物體細胞融合前需去掉細胞壁，然后再融合；動

14、物細胞融合是兩個體細胞直接融合。 2?制備單克隆抗體時，為什么要選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞？ 提示：哺乳動物感染抗原后，其體內(nèi)會形成相應的B淋巴細胞，B淋巴細胞能分泌相應的抗體凝聚或殺死這些抗原。動物在免疫反應的過程中，每一種B淋巴細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淋巴細胞大量增殖。B淋巴細胞具有產(chǎn)生單一抗體的能力，但不能在體外增殖；骨髓瘤細胞是一種癌細胞，它能在體外培養(yǎng)條件下無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體。因此，把一種B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合，產(chǎn)生雜交瘤細胞，它會兼有兩個親本細胞的特f―-體外培養(yǎng)條件下能不斷增殖，同時能產(chǎn)

15、生出某種特異性的抗體。 五、知識拓展 1?動物細胞培養(yǎng)技術(shù)是如何發(fā)展起來的？ 1907年，哈里森（Harrison）在無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)細胞突起的生長過程，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)計了卡氏瓶培養(yǎng)法，擴大了組織生存空間。1951年，厄爾（Earle）發(fā)明了體外培養(yǎng)動物細胞的人工合成培養(yǎng)基。1951年，波米拉（Pomerat）設(shè)計了灌流小室，使細胞生活在不斷更新的培養(yǎng)液中，便于作顯微攝影和細胞代謝

16、的研究。1957年，格拉夫（Graff）用灌流技術(shù)進一步提高了細胞懸浮培養(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用液體培養(yǎng)基的方法，獲得了單層細胞培養(yǎng)。單層培養(yǎng)法的出現(xiàn)，對組織培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動作用。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. 為什么動物細胞要分散成單個細胞培養(yǎng)？用酶消化的是什么物質(zhì)？細胞原代培養(yǎng)時可以分散成單個

17、細胞培養(yǎng)，也可以用細胞群（團）、組織塊培養(yǎng)，經(jīng)傳代培養(yǎng)后，最終都為細胞培養(yǎng)。 分散成單個細胞、細胞群（團）后容易培養(yǎng)，細胞所需的營養(yǎng)容易供應，其代謝廢物容易排出；而用大塊組織培養(yǎng)時，內(nèi)部細胞的營養(yǎng)供應和代謝廢物的排出都較困難，因此，這些細胞在體外長時間的生存和生長就較困難。同時，分散成單個細胞培養(yǎng)，可使得在細胞水平操作的其他技術(shù)得以實現(xiàn)。 用酶消化的是細胞間基質(zhì)，細胞間基質(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，從而使細胞相互分離。 3. 動物細胞培養(yǎng)液是由哪些化學成分組成的？糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。 4?體細胞核移植技術(shù)為什

18、么要選擇Mil期的卵母細胞做受體細胞？ 細胞核移植技術(shù)中能用作受體細胞的通常有MII期卵母細胞和受精卵（合子）。早期核移植技術(shù)中常用受精卵，后來基本上用Mil期卵母細胞取代了受精卵，主要因為兩者的細胞質(zhì)環(huán)境不同。有人認為重組需要的因子存在于Mil期卵母細胞的胞質(zhì)中，而在原核形成時這些因子已被降解或用光，因此，原核擴張后受精卵去核可引起胞質(zhì)中重組因子缺乏。成熟促進因子（MPF）是卵母細胞細胞質(zhì)中重要的胞質(zhì)影響因子，MPF的活性在卵母細胞減數(shù)分裂的Ml期和Mil期達到最高，受精或激活后，MPF迅速滅活，因此，Mil期卵母細胞中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)和復制。Mil期卵母細胞細胞核、細胞質(zhì)已成熟，而Ml卵母細胞細胞核、細胞質(zhì)尚未成熟，其細胞質(zhì)不能支持胚胎的全程發(fā)育，因此，盡管Ml期卵母細胞MPF活性也高，但不能用作受體卵母細胞。 也有人認為用去核合子做受體時，可能由于合子去核時一些早期發(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期卵母細胞做受體。 5?已成功的動物細胞融合實例還有哪些？ 生物種類 細胞來源 成功年代 酵母菌一雞 原生質(zhì)體一血紅細胞 1975年 人一胡蘿卜 腹水癌細胞一原生質(zhì)體 1976年 要知道更多的實例，需經(jīng)常查閱更多科研報道。 6.為什么

20、不用兩個而要用多個細胞進行動物細胞間的融合？ 就目前常用的細胞融合方法來看，不管是用物理的、化學的方法，還是生物的方法，其融合率都不可能是100%。僅用兩個細胞融合，其效率太低，不一定能得到融合細胞。更重要的是，即使兩個細胞已發(fā)生融合，但并不一定是研究者期望得到的細胞類型。目前動物細胞融合技術(shù)最有價值的應用就是單克隆抗體的制備。我們以制備單克隆抗體為例來說明這一問題。我們知道，體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類可多達百萬種以上，但是每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體，如果僅取一個脾細胞（含B淋巴細胞）和一個瘤細胞雜交，我們不能確定該脾細胞分泌的抗體是否正是我們所需要的；若用大量的脾細胞和瘤細胞進行融

21、合，就可以從融合細胞中篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。 7.如何進行雜交瘤細胞的抗體檢測及克隆化培養(yǎng)？ 融合后的細胞經(jīng)選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)后，能存活的細胞就是雜交瘤細胞。但這些雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞，通常用“有限稀釋法”來選擇。將雜交瘤細胞稀釋，用多孔細胞培養(yǎng)板培養(yǎng)，使每孔細胞不超過一個，通過培養(yǎng)讓其增殖。然后檢測各孔上清液中細胞分泌的抗體（常用酶聯(lián)免疫吸附試驗法），那些上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔。陽性孔中的細胞還不能保證是來自單個細胞，挑選陽性孔的細胞繼續(xù)進行有限稀釋，一般需進行3?4次，直至確信每個孔中增殖的細胞為單克隆細胞。該過程即為雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)。

22、 2019-2020年高中生物《動物細胞工程》教案4新人教版選修3 一、［教學目標］ 1. 簡述動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及應用。 2. 簡述通過動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應用前景 3. 舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應用。 二、［教學重點和難點］ 1.［教學重點］ （1）動物細胞培養(yǎng)的過程及條件。 （2）用動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程。 （3）單克隆抗體的制備和應用。 2.［教學難點］ （1）用動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程。 （2）單克隆抗體的制備過程。 2．2．1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)（2課時） 三、［教學教程］ 教學過程

23、教學內(nèi)容 教學手段和方法 預期目標 1、回顧植物 師：同學們，前面我們一起學習了植物 閱讀并筆注，要求學 讓學生了 細胞工程的 細胞工程的相關(guān)知識，請大家來回顧一 生注意動物細胞培 解動物細 技術(shù)手段， 下其涉及的主要技術(shù)手段。 養(yǎng)，不能說成動物組 胞工程的 引入動物細 生：有植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜父 織培養(yǎng)；而植物組織 技術(shù)手段， 胞工程內(nèi)容 等。 培養(yǎng)不能說成植物細 激發(fā)其求 的學習 師；今天我們開始一起來學習動物細胞 胞培養(yǎng)。 知欲望 工程的內(nèi)容，請大家閱讀課本P44引 板書或投影標題2,2 言，介紹動物細胞工

24、程的常用技術(shù)手 動物細胞工程 段：動物細胞培養(yǎng)、核移植技術(shù)、動物 細胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等，其中動 板書或投影標題2。 物細胞培養(yǎng)技術(shù)是基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)在先來 2。1動物細胞培養(yǎng)和 學習動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 核移植技術(shù) 2、學習新 師：為什么要進行動物細胞培養(yǎng)？ 可結(jié)合課本插圖或用 激發(fā)學生 課：一、動 生：(沉默) 投影補充一些有關(guān)這 熱愛科學、 物細胞培養(yǎng) 師：我們一起來看課文本小節(jié)的引言的 方面的例子 關(guān)注科學 兩個實例。 的意識 師：同學們，要解決這些問題，離不開 (1)概念

25、 動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。那么什么是動物細 胞培養(yǎng)呢？ 生：(情緒高漲)從動物機體中取出相 可在學生閱讀自學 通過剖析， 關(guān)組織，將它分散成單個細胞，然后在 后，讓學生拋開書本， 旨在培養(yǎng) 適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和繁 口述，教師簡明地板 學生分析 殖。 書，帶領(lǐng)學生體會和 和解決問 (2)原理 師：很好！從概念中我們不難看出，該 剖析要點，領(lǐng)略大概 題的能力， 技術(shù)實施的原理是什么？ 過程。 也有助學 生：細胞增殖。 生審題能 力的加強。 (3)過程 師：怎樣進行動物細胞的培養(yǎng)？

26、需要哪 這是本節(jié)學習的重 通過比較 些條件？ 點，關(guān)于培養(yǎng)過程， 弄清概念 指導學生閱讀P44-46內(nèi)容，結(jié)合插 可參照課本P45示意 間的本質(zhì) 圖或投影過程示意圖，最好能制成動 圖講解，注意兩個培 差異和內(nèi) 畫。師生共同歸納過程： 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)學生的 代培養(yǎng)。在各個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，但細胞核型可能會改變，從 而癌變。 師：大家想一想，目前使用的或冷凍保 存的細胞常常是10代以內(nèi)，是什么道 理？ 生：以保證細胞正常的二倍體核型。 師生討論P44的兩個旁欄思考題 難度不大，讓學生回 通過思考， 答，相互修正完善。 培養(yǎng)知識 的遷移能 力 (4)條件 復習：內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)知識，并思考和 師生歸納小結(jié)，教師 討論以下問題： 板書

28、 體外細胞培養(yǎng)需要哪些營養(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 定期更換培養(yǎng)基 比較，把知識學通、 技術(shù)的不 (2)營養(yǎng)條件：與體內(nèi)基本相同， 學活?？闪斜肀容^， 同，培養(yǎng)學 有糖、氨基酸、無機鹽、必需 讓學生一目了然。 生嚴謹?shù)? 元素、血清、血漿等 讓學生同時思考P46 科學態(tài)度。 (3)溫度和PH:接近體溫，PH7。 旁欄題，閱讀下面的 2-7。4 小知識卡片。 (4)氣體環(huán)境：02和CO2

29、(5%) (5)應用 師：物細胞培養(yǎng)能否象植物組織培養(yǎng)那 指導學生閱讀并學會 通過這樣 樣獲得克隆個體？ 歸納有哪幾個方面的 的提問，能 生：眾說紛紜。 師：不能，因為動物細胞的全能性受到分化程度的限制，發(fā)育成個體的潛能漸弱。那么這項技術(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胞 (3) 檢測有毒物質(zhì)的毒性 (4) 用于病理、生理、藥理研究 用途 引起學生 的共鳴。 3、學習新 比較：培養(yǎng)基的狀態(tài)、成分；技術(shù)依據(jù)的原理；過程；結(jié)果等方面。 師：剛才我們講過利用上述技術(shù)無法克 用預先準備好的小黑板或投影出示。

30、學生會迅速閱讀教 激趣誘思 課：二、動 隆動物個體，那么能否克??？有沒有別 材，引發(fā)新的內(nèi)容的 物體細胞核 的方法？ 學習 移植技術(shù)和 克隆動物 (1)概念 生：有(聲音洪亮) 師：大家說得對！什么方法？生：動物核移植技術(shù)。 板書概念內(nèi)容(略) 讓學生分析大體思路 讓學生認 (2)分類 師：胚胎細胞核移植和體細胞核移植， 回顧所學知識誘發(fā)學 同科學不 后者難度較大。我們來學習后者。 生思考原因 斷發(fā)展、不 (3)原理 體細胞核的全能性 斷創(chuàng)新。 (4)過程 教師板畫過程圖： 這是重點與難點，結(jié) 有助于理 取材-

31、培養(yǎng)-顯微注射到去核的次級卵 合演示(多媒體)，理 解，效果好 母細胞-重組細胞-重組胚胎-受體雌 解技術(shù)要領(lǐng)和關(guān)鍵所 培養(yǎng)了能 性動物-克隆動物。 在。嘗試讓學生畫圖。 力。 討論：P49的三個思考題，初步理解技 術(shù)的局限性。 (5)應用 (1)改良動物，提高繁殖率 學生筆注 理解STS (2)保護瀕危物種 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”實例，讓 激發(fā)學生 (2)有待改進。 學生暢所欲言。 立志獻身 (3)健康問題。 科

32、學的情 (4)安全問題 感態(tài)度。 4、小結(jié) 師：本節(jié)課我們學習動物細胞培養(yǎng)和核 提出本節(jié) 移植技術(shù)，大家要能說出原理、過程和 課的最終 應用(結(jié)果)，體驗到科學的偉大力量。 學習目標 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。 動 資料 ［基礎(chǔ)試題訓練］ 選擇題 1．下列與動物細胞培養(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、無機鹽、維生素和動物血清 B?原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右便會出現(xiàn)生長停滯 C?動物細胞培養(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?動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì)和獲得大量自身健康細胞 2．生物技術(shù)的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復生”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“復生”野驢的方法是（） A?將野驢的體細胞取出，利用組織培養(yǎng)技術(shù)，經(jīng)脫分化、再分化，培育成新個體 B?將野驢的體細胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個體 C?取出野驢的體細胞核移植到母家驢的去核卵細胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個體 D?將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個體 3．一只羊的卵細胞核被另一只羊的體細胞核置換后，這個卵細胞經(jīng)過多次分裂，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)秀個體 C?用于保存物種D?改變動物的基因型 ［教學反思］ 動物細胞融合與單克隆抗體（2課時） 教學 過程 教學 內(nèi)容 教學手段 和方法 預期 目標 1?實例引入新課—細胞融合。 2.復習提問。 3.學習新課--細胞融合。 (1)動物細胞融合的概念。 師:1970年，有兩位科學家做了一個人—鼠細胞融合的實驗，以證明細胞膜上的蛋白質(zhì)分子是運動的。那么，如何實現(xiàn)人一鼠細胞的融合，以及動物細胞融合后還有什么用途呢？這就是今天我們這節(jié)課要學習的內(nèi)容。師：由于動物細胞融合與刖面所學的植物體細胞雜交技

35、術(shù)相似，所以我們通過兩個問題，來回顧一下有關(guān)植物體細胞雜交技術(shù)的基本知識。第一個問題是：植物體細胞雜交技術(shù)的過程是怎樣的？ 生：先用酶去除兩種植物細胞的細胞壁，使之成為原生質(zhì)體，再用物理或化學的方法，誘導兩種原生質(zhì)體融合成雜種細胞最后用植物組織培養(yǎng)的方法把雜種細胞培育成新的植物體。 師：第二個問題是：動植物細胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？ 投影人一鼠細胞融合過程的圖片，教師按圖講解，以引入新課，寫出或投影本節(jié)課的標題一2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體。如果學生回答不全，則可投影植物體細胞雜交技術(shù)流程圖。 教師講解和學生討論的方法相結(jié)合，以突出本節(jié)課的重點。 師生一起閱讀教材，教師按教材上的概

36、念給學生講解。 激發(fā)學生學習興趣。 復習舊知識，為學習新知識奠定基礎(chǔ)。 了解動物細胞融合的概念。 (2)動物 生：動物細胞無細胞壁、無明顯的液 培養(yǎng)學生運用已 細胞融合 泡、無質(zhì)體。 有知識解決新問 的過程。 師：有了以上的基本知識，首先讓我 題的能力。 們一起來看看有關(guān)動物細胞融合的概念。請大家翻開課本P52，閱讀第二自然段。 師：動物細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？ 了解動物細胞融 合的過程。 生：應該相同。 師：對，動物細胞融合與植物原生質(zhì) 培養(yǎng)學生的閱讀 體融合的基本原理相同

37、，那么動物細胞融合 能力及自主解決 的具體過程是否也和植物原生質(zhì)體融合的 問題的能力。培 過程一樣呢？ 養(yǎng)思維的廣闊 生：應該基本一樣吧？ 投影用滅活病毒誘導動 性。 師：對，下面我們以火活病毒誘導動 物細胞融合過程的示意 物細胞融合過程為例，來理解動物細胞融合 圖。 的過程。 誘導動物細胞融合的方法與植物原 生質(zhì)體融合的方法類似，但動物細胞融合時 可用滅活的病毒作為誘導劑，你們知道這是 為什么嗎？請閱讀課本P52的生物技術(shù)資學生閱讀生物技術(shù)資料料卡，思考并回答下面問題

38、：卡，思考并回答問題。 為什么滅活的病毒能作為誘導劑？ 生：因為滅活的病毒能使細胞膜上的 蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)重新排布，細胞膜打開 細胞發(fā)生融合。 師：對，那么不滅活的病毒能作為誘導劑嗎？ 生：不能，因為不滅活的病毒會感染細胞，而不能誘導細胞融合。 師：回答得非常好！從示意圖中我們 可以看出，把兩個不同的動物細胞放在一起，用滅活的病毒處理細胞后，它們就先質(zhì)融合，再核融合，進而形成雜交細胞，這個 讓學生再次回顧植物體細胞雜交過程，思考并回答問題。 細胞有絲分裂后仍能形成兩個完整的雜交細胞。 （3）動物 想一想，在動物細胞融合的實際操作過程中，是只用單個的兩種細胞來融合嗎？

39、細胞融合請你們再次結(jié)合植物體細胞雜交的過程，思 的意義和 考這個問題。 聯(lián)系舊知識，提 應用。 生：我記得在植物體細胞雜交過程的 供一個比較的對 實際操作過程中，是把多個兩種細胞放在一 象，以此達到知 起，讓它們?nèi)诤系摹? 識遷移的目的。 師：回答正確。 生：為什么在進行兩種細胞融合時必 須用多個細胞呢？ 師：這個問題問得很好，請同學們課 給學生留下更多地思維 下思考并討論這個問題。如果能查閱到有關(guān) 空間。 培養(yǎng)學生父流的 資料，你們就能更全面地回答這個問題。 能力及查閱相關(guān)

40、 4?學習新課 在弄清楚動物細胞融合的原理和過 資料的能力。 --單克隆 程后，還需說明的是任何一項技術(shù)的發(fā)現(xiàn) 抗體。 都不是憑空產(chǎn)生的，必定有一個發(fā)展的過 讓學生自己閱讀動物細 程，下面我們來閱讀課本P52中的小字， 胞融合技術(shù)的發(fā)展簡 了解一下動物細胞融合技術(shù)的發(fā)展簡史。 史。 從動物細胞融合技術(shù)發(fā)展簡史的資 體驗科學技術(shù)是 料中，我們能切實體驗到這個技術(shù)是在不斷 —個不斷發(fā)展的 發(fā)展的，那么，實現(xiàn)動物細胞融合有什么意 過程。 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，而細胞融合技術(shù)能打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能。具體成功的實例見大屏幕。 正因為如此，細胞融合技術(shù)已廣泛應用于細胞學、遺傳學、免疫學及生物新品種培育等領(lǐng)域，但此技術(shù)還有一個十分重要的用途，就是制備單克隆抗體。有同學聽說過單克隆抗體一詞嗎？ 生：(大多數(shù)同學回答不出來。) 師：在弄清什么是單克隆抗體之前我們先來了解以下兩個問題： 第一個問題傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法及缺陷是什么？請同學們在閱讀課本P52的最后一自然段的基礎(chǔ)上，討論這個問題。 生:傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法是向動物體內(nèi)反復注射某種抗原，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動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 物細胞融合實例打在大 屏幕上。 學生閱讀和討論相結(jié) 自然過渡到單克隆抗體的內(nèi)容。 把本節(jié)課的難點問題分解成問題串逐一討論解決。 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！下面我們再來討論 點。 第二個問題：B淋巴細胞有什么特點？請同 (2)單克 學們繼續(xù)閱讀課本P53第一自然段，討論 隆抗體的 并回答這個問題。 生產(chǎn)過程。 生：B淋巴細胞能產(chǎn)生抗體，但每一 個B淋巴細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淋巴細胞的 的概念。 這個特點，所以要想獲得大量的單一抗體 必須用單個B淋巴細胞進行無性繁殖，也 由于教材上沒有單克隆 就是通過克隆形成細胞群這樣的細胞群就 抗體的概念，所以應在 有可能產(chǎn)生出化學性質(zhì)單一、特異性強的抗 黑板上寫出或投影在大 提出問題，誘導 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 先讓學生閱讀教材，再 體的生產(chǎn)過程。 —個B淋巴細胞是不可能無限增殖的，那 采用師生共同討論的方 么，科學家

44、是怎樣解決這一問題的呢？想一 法學習此部分內(nèi)容。 想，能利用細胞融合技術(shù)來制備單克隆抗體 嗎？請大家先閱讀課本P53?54單克隆抗 (3)克隆抗體的應用。 5. 小結(jié)。 6. 布置作業(yè)或?qū)嵺`活動。 體制備的文字及示意圖，再思考回答問題。 師：兩位科學家極富創(chuàng)造性的設(shè)想是什么？ 生：如果把一種B淋巴細胞與能在體外大量增殖的骨髓瘤細胞進行融合所得到的融合細胞既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。 師：對，正是科學家先有了這個極富創(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，才創(chuàng)造出單克隆抗體。想一想，如果把B淋巴細胞和骨髓瘤細胞放在一起時會有

45、幾種融合方式？ 生：有B淋巴細胞間的融合、骨髓瘤細胞間的融合以及B淋巴細胞與骨髓瘤細胞間的融合。 師：回答得非常好！那么，B淋巴細胞和骨髓瘤細胞間融合所形成的能產(chǎn)生抗體的雜交瘤細胞是如何篩選出來的？ 生：先用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜種細 此問題對學生來講稍難些，教師可提醒學生看圖或相應的文字。 學生閱讀教材，討論，教師可投影有關(guān)應用的資料。 培養(yǎng)學生的閱讀及識圖能力，使學生體驗到科學是一個探究過程，科學研究需要創(chuàng)新的意識和合作精神。 了解單克隆抗體的應用，體驗科學、技術(shù)、社會三者間的關(guān)系。 提出本節(jié)課最終 的學習目標。 胞，再進行抗體檢測和克隆化培養(yǎng)就能得到課后完成，下節(jié)課

46、由學雜交瘤細胞。生回答。 師：對，基本的過程就是這樣。那么 科學家又是如何利用雜交瘤細胞來生產(chǎn)抗 體的呢？ 生：第一種方法是：將雜交瘤細胞在 體外大規(guī)模培養(yǎng)從細胞培養(yǎng)液中就能提取大量的單克隆抗體；第二種方法是：把雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，再從小鼠腹腔中提取單克隆抗體。 師：完全正確。正是由于這兩位科學 家的杰出貢獻，他們于1984年雙雙獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。有關(guān)單克隆抗體的應用。請大家閱讀課本P54?55的內(nèi)容，閱讀后，請一位同學歸納一下單克隆抗體有哪些主要的用途。最好能結(jié)合其中的一個用途如“生物導彈”問題，談一談你對其應用前景的認識。 師：課后作業(yè)為課本P55“思考

47、與 探究”的三道題，如有條件，可按課本中實踐活動的要求組織學生完成。 ［基礎(chǔ)試題訓練］ 選擇題 1（XX，天津、山西理綜卷）科學家用小鼠骨髓瘤細胞與某種細胞融合，得到雜交細胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細胞融合的是（） A?經(jīng)過免疫的B淋巴細胞B?不經(jīng)過免疫的T淋巴細胞 C?經(jīng)過免疫的T淋巴細胞D?不經(jīng)過免疫的B淋巴細胞 2（xx年，全國）用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是（） A?將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞 B. 用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞 C?用聚乙二醇作誘導劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合 D?篩選雜交資金積累細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體 3．只能使動物細胞融合的常用誘導方法是（） 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胞產(chǎn)生的（） A.B淋巴細胞B.T淋巴細胞C.骨髓瘤細胞D.雜交瘤細胞 5．用于動物細胞培養(yǎng)的組織和細胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其 主要原因是這樣的組織細胞（） A.容易產(chǎn)生各種變異B?具有更強的全能性 C. 取材十分方便D?分裂增殖的能力強 ［教學反思］