動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體

1、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體一、教學(xué)目標(biāo)1.簡述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。2.簡述通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程和應(yīng)用前景。3.舉例說出動(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)物的過程。（2） 單克隆抗體的制備過程。三、教學(xué)方法：啟發(fā)式教學(xué)和多媒體輔助四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)：1.實(shí)例引入新課細(xì)胞融合。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)人鼠細(xì)

2、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。 2.復(fù)習(xí)提問。師：由于動(dòng)物細(xì)胞融合與前面所學(xué)的植物體細(xì)胞雜交技術(shù)相似，所以我們通過兩個(gè)問題，來回顧一下有關(guān)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的基本知識。第一個(gè)問題是：植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的過程是怎樣的？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)問題是：動(dòng)植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？生：動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁、無明顯的液泡、無質(zhì)體。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：有了以上的基本知識，首先讓我們一起來

3、看看有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合的概念。請大家翻開課本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？生：應(yīng)該相同。（2）動(dòng)物細(xì)胞融合的過程。師：對，動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，那么動(dòng)物細(xì)胞融合的具體過程是否也和植物原生質(zhì)體融合的過程一樣呢？生：應(yīng)該基本一樣吧？師：對，下面我們以滅活病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過程為例，來理解動(dòng)物細(xì)胞融合的過程。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？請閱讀課本P52的生物技術(shù)資料卡，思考并回答下面問題：為什么滅活的病毒能作為誘導(dǎo)劑？生：因?yàn)闇缁畹?/p>

4、病毒能使細(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，細(xì)胞發(fā)生融合。師：對，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)細(xì)胞有絲分裂后仍能形成兩個(gè)完整的雜交細(xì)胞。想一想，在動(dòng)物細(xì)胞融合的實(shí)際操作過程中，是只用單個(gè)的兩種細(xì)胞來融合嗎？請你們再次結(jié)合植物體細(xì)胞雜交的過程，思考這個(gè)問題。生：我記得在植物體細(xì)胞雜交過程的實(shí)際操作過程中，是把多個(gè)兩種細(xì)胞放在一起，讓它們?nèi)诤系摹煟夯卮鹫_。生：為什么在進(jìn)行兩種細(xì)胞

5、融合時(shí)必須用多個(gè)細(xì)胞呢？ 師：這個(gè)問題問得很好，請同學(xué)們課下思考并討論這個(gè)問題。如果能查閱到有關(guān)資料，你們就能更全面地回答這個(gè)問題。（3）動(dòng)物細(xì)胞融合的意義和應(yīng)用。在弄清楚動(dòng)物細(xì)胞融合的原理和過程后，還需說明的是任何一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，都不是憑空產(chǎn)生的，必定有一個(gè)發(fā)展的過程，下面我們來閱讀課本P52中的小字，了解一下動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡史。從動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展簡史的資料中，我們能切實(shí)體驗(yàn)到這個(gè)技術(shù)是在不斷發(fā)展的，那么，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞融合有什么意義呢？大家都知道，物種間由于存在生殖隔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)例見大屏幕。4.學(xué)習(xí)新課

6、單克隆抗體。（1）單克隆抗體的概念。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)聽說過單克隆抗體一詞嗎？師：在弄清什么是單克隆抗體之前，我們先來了解以下兩個(gè)問題：第一個(gè)問題，傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法及缺陷是什么？請同學(xué)們在閱讀課本P52的最后一自然段的基礎(chǔ)上，討論這個(gè)問題。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)量和純度都很低，而且制備的抗體特異性差。師：回答得很好！下面我們再來討論第二個(gè)問題：B淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)？請同學(xué)們

7、繼續(xù)閱讀課本P53第一自然段，討論并回答這個(gè)問題。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。師：很好！正是由于B淋巴細(xì)胞的這個(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)行無性繁殖，也就是通過克隆形成細(xì)胞群，這樣的細(xì)胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，即單克隆抗體，這就是單克隆抗體的概念?？蛇z憾的是，在體外培養(yǎng)的條件下，一個(gè)B淋巴細(xì)胞是不可能無限增殖的，那么，科學(xué)家是怎樣解決這一問題的呢？想一想，能利用細(xì)胞融合技術(shù)來制備單克隆抗體嗎？請大家先閱讀課本P5354單克隆抗體制備的文字及示意圖，再思考回答問題。（2）單克隆抗體的生產(chǎn)過程。師：兩位科學(xué)家

8、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，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)胞是如何篩選出來的？生：先用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜種細(xì)胞，再進(jìn)行抗體檢測和克隆化培養(yǎng)就能得到雜交瘤細(xì)胞。師：對，基本的過程就是這樣。

9、那么，科學(xué)家又是如何利用雜交瘤細(xì)胞來生產(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(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)。（3）克隆抗體的應(yīng)用有關(guān)單克隆抗體的應(yīng)用。請大家閱讀課本P5455的內(nèi)容，閱讀后，請一位同學(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”問題，談一談你對其應(yīng)用前景的認(rèn)識。師：本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的內(nèi)容，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家應(yīng)不僅能說出

10、動(dòng)物細(xì)胞融合的過程、單克隆抗體的生產(chǎn)過程，而且應(yīng)能充分體驗(yàn)科學(xué)是一個(gè)過程及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三者之間的關(guān)系。師：課后作業(yè)為課本P55“思考與探究”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。五、板書設(shè)計(jì)一、細(xì)胞融合（1）概念（2）原理（3）過程（3）動(dòng)物細(xì)胞融合的意義和應(yīng)用二、單克隆抗體（1）單克隆抗體的概念用單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無性繁殖，也就是通過克隆形成細(xì)胞群，這樣的細(xì)胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，即單克隆抗體，這就是單克隆抗體的概念。（2）單克隆抗體的生產(chǎn)過程（3）克隆抗體的特點(diǎn)及應(yīng)用六、練習(xí)設(shè)計(jì)1、典型例題例1動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中，正確的是誘

11、導(dǎo)融合的方法完全相同所用的技術(shù)手段完全相同所采用的原理完全相同 都能形成雜種細(xì)胞解析：原理不同，方法和技術(shù)手段基本相同，但不完全相同。答案：D例2下圖可表示細(xì)胞融合技術(shù)的一些過程，請巨圖回答：（1）若A、B細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞，從A和B細(xì)胞到C細(xì)胞的過程中，常用 作為 來誘導(dǎo)融合。（2）若A、B細(xì)胞為植物細(xì)胞，那么這樣的細(xì)胞已經(jīng)用酶降解脫掉了 。這種酶可能是 酶，由此生成的A和B細(xì)胞稱為 。（3）若A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞，B細(xì)胞為B淋巴細(xì)胞，那么D細(xì)胞稱為 細(xì)胞。由D細(xì)胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細(xì)胞的過程，稱為 過程。這種細(xì)胞既能無限繁殖，又能產(chǎn)生 。答案：（1）滅活的病毒 誘導(dǎo)劑 （2） 細(xì)胞壁 纖維素 原生

12、質(zhì)體（3）雜交瘤細(xì)胞 細(xì)胞培養(yǎng) 單克隆抗體2、自我評價(jià)一、選擇題1用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)使細(xì)胞傳到50代以后仍能傳下的傳代細(xì)胞稱為原代細(xì)胞傳代細(xì)胞細(xì)胞系細(xì)胞株2不能人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法是振動(dòng)刺激PEG試劑 重壓3下列細(xì)胞中，不具有細(xì)胞全能性特點(diǎn)的細(xì)胞是心肌細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞根的皮層細(xì)胞木質(zhì)部導(dǎo)管細(xì)胞4動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)最重要的用途是培養(yǎng)多倍體的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物培養(yǎng)具有雙親優(yōu)良性狀的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物制備單克隆抗體A、B兩項(xiàng)5關(guān)于單克隆抗體不正確的是化學(xué)性質(zhì)單一用有性繁殖獲得特異性強(qiáng)可用于治病、防病6能提高良種家畜繁殖能力的細(xì)胞工程技術(shù)是組織培養(yǎng)細(xì)胞融合胚胎移植細(xì)胞核移植7在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中，所培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大都取自幼齡動(dòng)物器官老齡動(dòng)物器官中年動(dòng)物器官 中年動(dòng)物器官自我評價(jià)答案1C 2D 3D 4C 5B 6C 7A 學(xué)生活