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1、灵宝市实验高级中学高二生物教学案2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体（一）引入新课导语在动物细胞培养的基础上，我们来学习动物细胞融合与单克隆抗体。出示课标知识目标： 掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。 简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。 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：运用动物细胞培养、动物细胞融合技术和筛选方法，尝试设计单克隆抗体的制备过程。 情感、态度与价值观目标：关注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，体验科学、技术、社会三者之间的关系。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
2、终生学习的意识。（二）展示新课1.动物细胞融合师：我们在学习细胞膜的流动性时，曾例举过人、鼠细胞融合的例子，（出示幻灯片或板图。）这也是动物细胞融合的一个实例。据此可以说出动物细胞融合的概念。概念：动物细胞融合，也称动物细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。过程：在动物细胞融合的过程中，我们又学习到了一种新的诱导方法：灭活的病毒。为什么病毒能使细胞融合呢？生：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。师：在人、鼠细胞融合的实验中，培养液中的细胞有几种？如何筛选出杂交细胞？已知细
3、胞有丝分裂时要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖，只能在培养液中存活5-7天。鼠骨髓瘤细胞中只有D合成途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，试管中有5种细胞。在培养液中加入氨基喋呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交细胞中可利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。经过一段时间后，培养液中只剩下杂交廇细胞。师：与植物体细胞杂交技术比较，动物细胞融合有什么特别之处呢？植物体细胞
4、杂交和动物细胞融合的区别（学生填下表）植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性融合前处理先除去细胞壁先使细胞分散开诱导方法电激、振动、离心、聚乙二醇（PEG）电激、灭活的病毒、聚乙二醇（PEG）结果杂种植株杂交细胞应用培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体相同点原生质体融合原理相同；原生质体融合的方法相似。突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离。师生共同完成表格。强调原理与诱导方法。 过渡利用细胞融合技术为制造单克隆抗体开辟了新途径。2单克隆抗体2.1单克隆抗体制备的概念师：要想获得大量的单一抗体，必须克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群（单克隆细胞）。这样
5、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。（出示幻灯片）。遗憾的是，在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，能否利用刚学过的方法解决这一难题呢?大家讨论一下，谈谈各自的设想。2.1单克隆抗体制备的原理填写课件内容：（单克隆抗体的原理）每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体的功能。 骨髓瘤细胞具有无限增殖的特性。 利用动物细胞融合技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。 利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞。2.3单克隆抗体制备的过程幻灯片提示问题，板图提示步骤。根据单克隆的原理，请同学们参
6、照以下问题分组讨论，尝试设计出单克隆抗体的制备过程。1.免疫处理后，在小鼠的什么部位取得B淋巴细胞？2.把B淋巴细胞与骨髓瘤细胞放在一起，有几种融合方式？3.如何筛选出杂交瘤细胞?如何选出分泌所需抗体的细胞？4.培养杂交瘤细胞有几种方式?5.在两种培养方式中如何提取单克隆抗体？学生展示探究结果：可以一次性介绍完毕，也可以在教师的提示下进行。第一步：如何取得B淋巴细胞？生：用羊的红细胞对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，从产生免疫反应的小鼠的脾细胞中，他们得到了抗羊红细胞的抗体，这说明在小鼠的脾细胞中形成了相应的B淋巴细胞。师：我们可以从脾脏中分离出B淋巴细胞。-板书：1.免疫处理。有了B淋巴细
7、胞，我们再选出与免疫小鼠属于同一品系的骨髓瘤细胞。-板书：亲本细胞的选择。有了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，下一步如何进行呢?生：设法将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中产生的B淋巴细胞融合。师：非常好，这一步就是今天刚学习的-板书:2.动物细胞融合。想一想，如果把B淋巴细胞与骨髓瘤细胞放在一起，会有几种融合方式？生：有B淋巴细胞间的融合、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞间的融合以及B骨髓瘤细胞间的融合。师：回答得非常好，那么，杂交细胞是如何筛选出来的？生：用特定的选择培养基进行筛选。在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交细胞才能生长。师：这一步为-板书：3.筛选。融合后的细胞经
8、选择性培养基培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，确保每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞，然后与用特异抗原结合的方法筛选出能产生特异性抗体的阳性孔，阳性孔中的细胞就是我们所需的细胞。师：培养杂交瘤细胞有哪些方法？生：将杂交瘤细胞在体外条件下利用动物细胞培养技术做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。-板书：4.培养。师：在不同的培养方法中如何提取杂交瘤细胞产生抗体的呢？从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体了。-板书：4.提取。2
9、.4单克隆抗体制备的特点师:完全正确。我们可以比较一下常规抗体与单克隆抗体的优缺点。项目合成分泌细胞提取途径功能特性生产特点常规抗体体内的多种B淋巴细胞从血清中种类多样，特异性差纯度低，产量低单克隆抗休体外培养或移植到小鼠腹腔培养的单一杂交瘤细胞产生的细胞群从杂交瘤细胞的培养液或小鼠腹腔的腹水中种类单一，特异性强纯度高，产量高过渡：单克隆抗体在生物工程中占有重要的地位。请大家阅读课本第54到55页的内容，归纳一下单克隆抗体有哪些主要的用途。2.5单克隆抗体的应用学生自学，归纳单克隆抗体的应用。（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（作为运
10、载对应疾病的药物的“生物导弹”）。问题：生物导弹的组成及优点组成：“生物导弹”单克隆抗体放射性同位素、化学药物或细胞毒素优点：疗效高、毒副作用小。（三）课堂总结本节课我们学习了有关动物细胞融合与单克隆抗体的内容。可能总结为“三个一”：一种新的诱导细胞融合的方法灭活的病毒；一种新细胞杂交瘤细胞；一种优势单克隆抗体特异性强，灵敏度高。我们也可以对单克隆抗体的制备进行总结，如：“五个二”：两种亲本细胞的特点；两种培养技术；两种筛选方法；两种培养方法；两种提取方法。对学习内容进行归纳总结，可以提高我们的学习兴趣。（四）作业布置：今天课后的作业为课本第55页“思考与探究”的三道题。如果条件许可，我们还可以完成本节的实践活动板书设计：BMMBMBMBBMM筛选1：选择培养基融合体外培养体内培养注射入小鼠体内培养抗原培养瓶中筛选2:克隆化培养，专一抗体检验小鼠（脾脏）动物细胞培养骨髓瘤细胞单克隆抗体抗原免疫处理动物细胞融合筛选动物细胞培养提取第 5 页（ 共5页）
