人教版高中生物細(xì)胞工程（教案）一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)（1）簡(jiǎn)述細(xì)胞工程的基本技術(shù)。 （2）簡(jiǎn)述植物細(xì)胞工程與動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞工程的過(guò)程、方法與原理。（二）能力目標(biāo)通過(guò)過(guò)程圖的解讀和有關(guān)原理和方法問(wèn)題的探討，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的學(xué)習(xí)作風(fēng)，提高理解和表達(dá)能力。（三）情感目標(biāo)通過(guò)創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生自主交流學(xué)習(xí)的環(huán)境，讓學(xué)生感受到相互幫助、相互學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。二、教學(xué)重點(diǎn)（1）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別（2）單克隆抗體的制備過(guò)程、方法與原理三、教學(xué)難點(diǎn)（1）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別（2）單克隆抗體的制備過(guò)程、方法與原理四、課前準(zhǔn)備 （學(xué)案編制、課件制作、教學(xué)模式整理）五、教學(xué)過(guò)程：引入：（開(kāi)場(chǎng)白，與現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生拉近關(guān)系?。┖芨吲d來(lái)到咱們地質(zhì)中學(xué)能認(rèn)識(shí)這么多優(yōu)秀的新同學(xué)，這節(jié)課我將和大家一起來(lái)學(xué)習(xí)“細(xì)胞工程”。 （一）知識(shí)重現(xiàn)： （老師引導(dǎo)，學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)） 【 任務(wù)一】【師】那么通過(guò)新課的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在一提到細(xì)胞工程，你能想到哪些與之相關(guān)的工程技術(shù)，如果想到了，請(qǐng)大聲地將他們的名稱說(shuō)出來(lái)！【生】回顧，回答【師】板書記錄學(xué)生提出的細(xì)胞工程相關(guān)技術(shù)。并引導(dǎo)學(xué)生一起以“細(xì)胞工程”為核心構(gòu)建出知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 植物細(xì)胞工程動(dòng)物 動(dòng)物細(xì)胞融合 動(dòng)物體細(xì)胞核移植 植物體細(xì)胞雜交 單克隆抗體的制備 【用時(shí)約3分鐘】【師】好的，非常好！回顧到這里，細(xì)胞工程的簡(jiǎn)單知識(shí)網(wǎng)絡(luò)就呈現(xiàn)出來(lái)了。下面，為了讓我們達(dá)到對(duì)細(xì)胞工程的更好的學(xué)習(xí)效果，我需要大家密切配合我。在接下來(lái)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們可能會(huì)有小組活動(dòng)，那么首先請(qǐng)同學(xué)們按我的要求進(jìn)行分組（具體分組方案，視現(xiàn)場(chǎng)座位情況而定，并最好能編號(hào)如：那里是第一組，哪里是第二組，以此類推）?，F(xiàn)在分好組了，我對(duì)大家提兩個(gè)小要求：第一、如果我要求大家分組活動(dòng)的話，就請(qǐng)大家按現(xiàn)在的小組為單位進(jìn)行，并且聽(tīng)我號(hào)令，我喊開(kāi)始就開(kāi)始，喊停就停；第二、請(qǐng)大家自行在組內(nèi)確定一位代表，他的名字不需要告訴我，但必要時(shí)希望他能代表自己的小組進(jìn)行發(fā)言，并且聲音要宏亮。【生】按要求分組，做好準(zhǔn)備。 【用時(shí)約2分鐘】【師】在課前，我為大家準(zhǔn)備了一幅“細(xì)胞生活史”圖，在圖中也許包含了細(xì)胞工程的相關(guān)技術(shù)。屏幕上展示的是“細(xì)胞生活史”的概括，請(qǐng)據(jù)圖分析【PPT展示圖片，學(xué)案上打印】 （二）識(shí)圖辨圖 【 任務(wù)二】【師】下面請(qǐng)同學(xué)們以小組為單位，找出圖中包含的細(xì)胞工程的過(guò)程，并用圖中字母加“”表示出來(lái)寫在學(xué)案的指定位置。1分鐘內(nèi)完成，現(xiàn)在開(kāi)始！ 附：植物組織培養(yǎng)： 動(dòng)物細(xì)胞融合：植物體細(xì)胞雜交： 動(dòng)物體細(xì)胞核移植：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)： 單克隆抗體的制備：【師】時(shí)間到，大家停下來(lái)。有沒(méi)有哪一組在找的過(guò)程中遇到了困難？如果有，請(qǐng)代表為大家發(fā)言！【生】 【用時(shí)約3分鐘】【師】既然沒(méi)有什么問(wèn)題，我們接著進(jìn)行下一項(xiàng)任務(wù)，請(qǐng)聽(tīng)好！還是以小組為單位，請(qǐng)將C、D、E、H、L、M、T、U、V九個(gè)字母代表的細(xì)胞、組織、結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的最可能名稱寫在圖中相應(yīng)圖形的下方。如果遇到困難可翻閱教材。給大家3分鐘時(shí)間，現(xiàn)在開(kāi)始！ 【師】巡查各組，收集情況，發(fā)現(xiàn)可能存在的問(wèn)題，并最好針對(duì)某些組的問(wèn)題找到一、兩組做得較好的，為后續(xù)組織教學(xué)作準(zhǔn)備。【師】時(shí)間到！請(qǐng)各組停下手頭工作！下面和大家一起來(lái)分享學(xué)習(xí)成果！各小組在書寫的過(guò)程中有沒(méi)有遇到什么困難？比如說(shuō)：無(wú)法確定的，或者不知道叫這個(gè)名稱妥不妥當(dāng)?shù)模　旧浚ㄓ欣щy的提出來(lái)）【師】（估計(jì)L、M、U 的名稱得出有困難）（如果有人提出困難，請(qǐng)其向其他完成的小組請(qǐng)教；如果沒(méi)有，直接給出答案。）【用時(shí)6分鐘】【過(guò)渡】準(zhǔn)確識(shí)圖、獲取信息是高效解答問(wèn)題的基礎(chǔ)，但光識(shí)圖還不夠，我們應(yīng)該還要學(xué)會(huì)應(yīng)用。現(xiàn)在請(qǐng)大家獨(dú)立完成學(xué)案上的例題，如果遇到解決不了的問(wèn)題，還是可以借助書本。給大家6分鐘時(shí)間，現(xiàn)在開(kāi)始！ （三）圖文對(duì)接：【學(xué)案例題】 【任務(wù)三】【例】：據(jù)上圖回答下列問(wèn)題：（可翻閱教材） （1）其中過(guò)程分別為_(kāi) 、_ 過(guò)程，這些過(guò)程都應(yīng)始終在 條件下進(jìn)行。過(guò)程中細(xì)胞的全能性變 _（填大或?。＿^(guò)程產(chǎn)生的C稱為_(kāi)。如果要誘導(dǎo)C生根，那么應(yīng)該控制培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與 的相對(duì)含量比較 （填高或低）。（2）過(guò)程的目的是，常用 （填試劑）處理，得到的E、G可稱為 。過(guò)程常見(jiàn)的誘導(dǎo)方法有： （任舉兩例）。此技術(shù)與傳統(tǒng)雜交相比其顯著優(yōu)點(diǎn)是： 。（3）圖中的O小鼠可稱為 動(dòng)物，M為去核細(xì)胞，則其一般取自動(dòng)物的_。該工程技術(shù)體現(xiàn)了_具有全能性。（4）過(guò)程常在培養(yǎng)瓶中進(jìn)行，粘附性細(xì)胞通常會(huì)生長(zhǎng)，當(dāng)培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞達(dá)到一定密度，細(xì)胞表面相互接觸時(shí)，就會(huì)停止分裂，逐漸走向衰亡，這種現(xiàn)象叫做_，這時(shí)候需要用_（填試劑）將其分散成為單個(gè)細(xì)胞分瓶進(jìn)行培養(yǎng)。Q細(xì)胞的初次培養(yǎng)稱為 培養(yǎng)，分瓶進(jìn)行培養(yǎng)稱為 培養(yǎng)。有些細(xì)胞經(jīng)過(guò)過(guò)程后可能具有了無(wú)限增殖能力，如圖中S的細(xì)胞，其可無(wú)限增殖是因?yàn)榧?xì)胞發(fā)生了_。（5）若S細(xì)胞是骨髓瘤細(xì)胞，則T細(xì)胞應(yīng)該為_(kāi)細(xì)胞，過(guò)程為_(kāi)過(guò)程，常用_（任填一種）方法誘導(dǎo)。S、T 細(xì)胞能融合在一起,體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的_。經(jīng)過(guò)篩選得到的U細(xì)胞具有兩種細(xì)胞的特性,即可_ 和_。（6）圖中V為_(kāi)，與傳統(tǒng)抗體相比它具有_的優(yōu)點(diǎn)。目前，科學(xué)工作者正在研究治療癌癥使用的生物導(dǎo)彈是 +抗癌藥物。答案： （1）脫分化 再分化 無(wú)菌 小 愈傷組織 細(xì)胞分裂素 高（2）去除細(xì)胞壁 纖維素酶或果膠酶 原生質(zhì)體 離心、振動(dòng)、電激；聚乙二醇（任寫兩種） 克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性（3）克隆 卵（母）細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞核（4）貼壁 接觸抑制 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 原代 傳代 癌變（5）B淋巴 細(xì)胞融合 物理：離心、振動(dòng)、電激；化學(xué)：聚乙二醇或滅活的病毒（任寫一種）流動(dòng)性 無(wú)限增殖 產(chǎn)生特異性抗體（6）單克隆抗體 特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備 單克隆抗體【師】巡視大家完成情況，掌握大家可能存在的問(wèn)題?！編煛繒r(shí)間到，大家都停下來(lái)！ 可能有部分同學(xué)單獨(dú)完成的話，多少會(huì)有一些困難，現(xiàn)在給大家2分鐘時(shí)間，允許組內(nèi)討論，看看能不能通過(guò)討論，解決所有問(wèn)題！現(xiàn)在開(kāi)始！【生】組內(nèi)討論【師】時(shí)間到，請(qǐng)停下來(lái)！現(xiàn)在大家還有沒(méi)有解決不了的問(wèn)題？有的話請(qǐng)舉手，以小組為單位提出來(lái)！【生】某小組提出存在的問(wèn)題【師】其他組有沒(méi)有答案，或者能夠解釋的？【生】組間答疑，針對(duì)全體學(xué)生表達(dá)本小組的觀點(diǎn)、意見(jiàn)。（盡可能讓學(xué)生幫學(xué)生解決問(wèn)題）【師】（如果有多組有不同疑問(wèn)，就重復(fù)上述步驟。直到學(xué)生間已暫無(wú)問(wèn)題或者出現(xiàn)已解決不了的問(wèn)題，老師再做引導(dǎo)。）【師】視現(xiàn)場(chǎng)情況作兩手準(zhǔn)備： 如果學(xué)生完成任務(wù)較順利，可由小組討論提出除題中涉及到的問(wèn)題以外的自己有疑惑的問(wèn)題。 如果大家共同討論后還有無(wú)法解決的問(wèn)題，老師可提示、引導(dǎo)學(xué)生完成上述任務(wù)?！绢A(yù)計(jì)用時(shí)約15分鐘，視現(xiàn)場(chǎng)學(xué)情而定】（以下內(nèi)容，為備用內(nèi)容，視現(xiàn)場(chǎng)學(xué)情而定。如果時(shí)間允許，而且學(xué)生掌握情況較好，就可開(kāi)展下列學(xué)習(xí)任務(wù)，以提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力。）【過(guò)渡】熟練地掌握這些基本知識(shí)之后，追求高分就有基礎(chǔ)了，但要盡可能得滿分的話，還要適當(dāng)加強(qiáng)對(duì)某些細(xì)節(jié)的理解與把握?，F(xiàn)在我們?cè)倩氐郊?xì)胞生活史圖中來(lái)看一下：【師】就細(xì)節(jié)提問(wèn)，學(xué)生思考作答： 在單克隆抗體的制備過(guò)程中，第一步要給小鼠注射抗原的作用是什？如果不考慮個(gè)或以上細(xì)胞的融合，那么在T、U細(xì)胞融合過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)后最多可能存在 5 種細(xì)胞。我們的目的是得什么細(xì)胞？ 【用時(shí)約2分鐘】【過(guò)渡】那么我們?nèi)绾螌⑵溥x擇出來(lái)呢？下面我們一起來(lái)看一道“例題”：【PPT展示】 給大家3分鐘，請(qǐng)以小組為單位討論解決！【例】已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒(méi)有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細(xì)胞。請(qǐng)回答： （1）試管中除融合的雜種細(xì)胞外，還有 種融合細(xì)胞。 （2）設(shè)計(jì)一種方法（不考慮機(jī)械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜種細(xì)胞，并說(shuō)原理。 方法： 。 原理： 。 答案：（1）2 （2）培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞 加入氨基嘌呤，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，但雜交瘤細(xì)胞中可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖 【生】閱讀材料，完成例題?！編煛空?qǐng)學(xué)生展示答案，（如有困難，適當(dāng)引導(dǎo)，盡可能讓學(xué)生完成）。 總結(jié)：這道題給我們提供了一種可能的篩選思路，而實(shí)際中，我們就是用這種原理來(lái)設(shè)計(jì)選擇培養(yǎng)基的。這樣我們就可以順利地篩選出雜交瘤細(xì)胞，進(jìn)而進(jìn)行抗體檢測(cè)，最終獲得符合要求的雜交瘤來(lái)制備單克隆抗體?！居脮r(shí)約8分鐘】【師】小結(jié)：選修三的復(fù)習(xí)策略：落實(shí)教材，掌握過(guò)程，熟悉概念！ 作業(yè)布置：檢測(cè)與反饋：附：檢測(cè)與反饋：1“太空婚禮”相關(guān)資料【資料一】中科院上海植物生理生態(tài)研究所在“神舟四號(hào)”飛船進(jìn)入太空后為一對(duì)“新人”黃花煙草原生質(zhì)體和革新一號(hào)煙草原生質(zhì)體舉辦了特殊的“太空婚禮”。將兩個(gè)“新人”放入融合器中，當(dāng)充滿液體的融合器加上直流電場(chǎng)，兩個(gè)原本相互游離的細(xì)胞一下子貼到一起，開(kāi)始了“竊竊私語(yǔ)”。緊接著，在瞬間高壓脈沖的作用下，細(xì)胞膜被擊出了一個(gè)小孔，透過(guò)這微小的空間，兩股細(xì)胞質(zhì)展開(kāi)了“心靈溝通”。漸漸地，它們倆已是你中有我，我中有你，一個(gè)新生命就這樣誕生了。地面實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：用于融合的兩個(gè)“新人”，一個(gè)開(kāi)的是粉花（標(biāo)記為“一號(hào)”），一個(gè)開(kāi)的是黃花（標(biāo)記為“二號(hào)”）融合后的細(xì)胞再生植株開(kāi)的是黃花，但形狀卻和一號(hào)相同（稱“一號(hào)形狀”，另一個(gè)稱“二號(hào)形狀”）。這種“太空煙草”比普通煙草個(gè)子矮，株稈粗，煙葉多，是我國(guó)太空育種試驗(yàn)的一項(xiàng)重大成果。請(qǐng)據(jù)上述資料，回答下列問(wèn)題：（1）上述“太空婚禮”中用到的誘導(dǎo)融合技術(shù)是 。由于細(xì)胞的密度不同，因此在地面上進(jìn)行細(xì)胞融合非常困難。在太空中細(xì)胞更容易融合，從理論上講可能的原因是 。在顯微鏡下觀察，“新人”的細(xì)胞膜可融合在一起使細(xì)胞呈圓球狀，這是因?yàn)槟ぞ哂?性。（2）兩種煙草原生質(zhì)體融合時(shí)，黃花煙草革新一號(hào)煙草類型是我們需要的，這樣的細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)后，再生的植株屬 倍體。（3）植物體細(xì)胞融合技術(shù)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)點(diǎn)是 。（4）“太空煙草”能穩(wěn)定遺傳嗎？為什么？ 【資料二】首次在神舟四號(hào)飛船上舉行的“太空婚禮”，新人不僅有植物還有動(dòng)物，動(dòng)物細(xì)胞“新人”是小鼠的某種淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，新人在 “產(chǎn)房”電融合儀內(nèi)孕育新生命。一段時(shí)間后，我國(guó)首批“太空娃娃”終于順利誕生。經(jīng)地面對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明，“太空婚禮”的細(xì)胞融合率大大提高。科學(xué)家從動(dòng)物細(xì)胞“新人”的“太空娃娃”中選育出能產(chǎn)生高特異性抗體的細(xì)胞，用來(lái)大量制備抗體，其流程如下圖：請(qǐng)據(jù)資料回答下列問(wèn)題：（1）圖中的某種淋巴細(xì)胞是指 淋巴細(xì)胞，它是由動(dòng)物體骨髓中的 細(xì)胞分化、發(fā)育而來(lái)。（2）將特定的抗原注入小鼠的目的是 （3）融合后，置于培養(yǎng)基上的細(xì)胞有多種。如果不考慮融合時(shí)3個(gè)及以上細(xì)胞的融合，那么在培養(yǎng)基上最多可能有 種細(xì)胞。圖中HAT培養(yǎng)基的作用是 。因?yàn)槲慈诤系挠H本細(xì)胞和融合的具有 的細(xì)胞都會(huì)死亡，只有融合的雜種細(xì)胞才能生長(zhǎng)。（4）選出的雜交瘤細(xì)胞既具備骨髓瘤細(xì)胞的迅速 特點(diǎn)，又具備淋巴細(xì)胞的_ 特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和_，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。最后將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，從_或小鼠腹水中，就可以提取出大量的單克隆抗體了。（5）用這種方法制備的抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最主要的優(yōu)點(diǎn)是 。