人教版高中生物选修3《现代生物科技专题二细胞工程》教学设计(3)

二．动物体细胞核移植技术和克隆动物

课堂提供阅读资料，供学生分析讨论：

材料一：核移植技术发展简史（见人教版P51）

材料二：细胞核移植技术中能用作受体细胞的通常有MII 期卵母细胞和受精卵（合子）。早期核移植技术中常用受精卵，后来基本上用MII 期卵母细胞取代了受精卵，主要因为两者的细胞质环境不同。有人认为重组需要的因子存在于MII 期卵母细胞的胞质中，而在原核形成时这些因子已被降解或用光，因此，原核扩张后受精卵去核可引起胞质中重组因子缺乏。成熟促进因子（MPF ）是卵母细胞细胞质中重要的胞质影响因子，MPF 的活性在卵母细胞减数分裂的MI 期和MII 期达到最高，受精或激活后，MPF 迅速灭活，因此，MII 期卵母细胞中MPF 活性高，而受精卵中MPF 活性低。MPF 水平的高低可影响供体核染色质的状态和复制。MII 期卵母细胞细胞核、细胞质已成熟，而MI 卵母细胞细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育，因此，尽管MI 期卵母细胞MPF 活性也高，但不能用作受体卵母细胞。

也有人认为用去核合子做受体时，可能由于合子去核时一些早期发育必需的因子随原核的去除而被去掉了，而使去核受精卵缺乏发育能力。

因此，目前广泛采用MII 期卵母细胞做受体。

材料三：提供鲤、鲫鱼核移植资料（见复印件）

材料四：提供克隆“多莉”羊资料（见复印件）.

在学生阅读材料的基础上，教师引导学生分析、讨论，共同概括、总结：

1．动物核移植的概念：将一种生物的细胞核移植到另一种去核或不去核生物的细胞质中，发育成杂合新个体的方式。

2．特点：主要是指不同种的细胞的拆合，新个体具备双亲的遗传特性。

3．过程：

4．克隆：主要指同种细胞的拆合过程。

5．动物体细胞核移植技术的应用：

（1）畜牧生产方面：培育良种动物。

（2）保护濒危特种。

（3）医药卫生方面：生产医用蛋白、器官和组织移植等。

课后记：

本节课的要点在于动物细胞培养技术的应用，解决人类生活所需。通过学生自学和有关材料的查找、分析、讨论，能较大程度掌握和运用。

[第二课时]动物细胞融合与单克隆抗体

教学过程：

复习旧课，导入新课：

复习两种细胞工程常用的技术手段，引出动物细胞工程的其他技术。

三．动物细胞融合：

教师活动：启发学生回忆植物体细胞杂交过程，并引导学生大胆推测：动物细胞融合与植物体细胞杂交过程有何不同？动物细胞融合相当于植物体细胞杂交过程的哪一步？

学生活动：分析、讨论并得出结论：动物细胞融合相当于植物体细胞杂交的原生质融合过程。引导学生阅读资料后，师生共同总结：

动物细胞融合与植物体细胞杂交的原生质融合的基本原理相同，就边诱导融合的方法也基本类似，只是除物理法、化学法外，还用到生物方法——即灭活的仙台病毒。

1．理论基础：细胞的全能性；

2．原理：细胞膜的流动性；

3．诱导方法：物理法、化学法、生物法（灭活的仙台病毒）

教师活动：

1．动物细胞之间或动物与人细胞之间都可以进行融合，产生的融合细胞有多少种？

2．动物细胞融合技术主要用途是什么？

引导学生回忆：何谓抗体？其由何种细胞产生？主要分布在哪？

创设问题情境：

1．长期以来，人们为了获得抗体，采用的方法是什么？

2．能否用动物细胞融合的方法，使体内的效应B细胞产生成千上万的单一抗体呢？

教师活动：如果能用体内的效应B细胞产生成千上万的单一抗体，那么，怎样才能制备呢？

请设计相关的方案。

让学生设计和汇报制备单克隆抗体的方案，并根据提纲阅读课文：

1．为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B 淋巴细胞融合呢？

（参考：细胞同源性越近，融合的杂种细胞越易成活。）

2．骨髓瘤细胞是癌细胞吗？（参考：有无限增殖能力即失去凋亡机制和接触抑制等的细胞为肿瘤细胞；而具有转移能力的肿瘤细胞为癌细胞。）

3．整个制备过程为何要经过两次筛选？（参考：第一次筛选可得到多种杂交瘤细胞，第二次筛选才能得到单一杂交瘤细胞。）

4．杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与体外培养有何区别？（参考：能不断产生抗体）

5．杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖，会造成小鼠死亡吗？单克隆抗体能用于人体疾病治疗吗？ 在教师引导学生自学基础上，分析、讨论并总结归纳出知识要点。

四．单克隆抗体：

1．概念：由单个B 淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性

强的抗体。

2．特点：化学性质单一，特异性强，灵敏度高。

3．单克隆抗体的制备：（展示课件）

4.单克隆抗体的应用：

（1）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞抗原制备的单克隆抗体定位诊断。

（2）药物导向治疗：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成“生物导弹”

（3）分离和纯化抗原分子。

教学小结：应抓住三个一，即“一种诱导细胞融合的新方法——灭活的病毒；一种新细胞—

—杂交瘤细胞；一种优势——单克隆抗体的特异性强、灵敏度高的抗体）。

课后记：

本节重点要学生理解单克隆抗体的应用前景。通过学习，学生对单克隆抗体的形成原理和应用有较深刻的认识，掌握了设计单克隆抗体制备的一般方法，拓宽了视野，提高了学生的综合应用能力。但对杂交瘤细胞的筛选，还有点不很明确。下节课前以复习形成展示附件来补充。

附件：

杂交瘤细胞分离的基本原理

骨髓瘤细胞缺少次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转化酶（HGPRT 酶）和胸腺嘧啶激酶（TK 酶），运用培养液中加入次黄嘌呤、氨基蝶

呤、胸腺嘧啶制成选择培养基。

核酸的合成有两条途径：主要途径和补偿途径。

1、当氨基蝶呤存在时，主要途径将被阻断，就由补偿途径合成核酸。 （1）获得杂交瘤细胞 ① 将抗原注入小鼠体内获得效应B 细胞

② 效应B 细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合 ③ 用特定培养基筛选出杂交瘤细胞 （2）动物细胞培养 ① 筛选能够产生所需抗体细胞群 ② 再生培养液或小鼠腹腔中培养 （3）提取单克隆抗体 ：从培养液或小鼠腹水中提取

2、由于骨髓瘤细胞中缺少HGPRT 酶和TK 酶，因此不能合成核酸而死亡；虽然淋巴B 细胞中有这两种酶，但基寿命短，培养几天后也死亡。

3、只有杂交瘤细胞具有寿命长又能经补偿途径合成核酸而繁殖。

核酸生物合成的主要途径与补偿途径

补偿途径 1 H TK 酶 胸腺嘧啶 次黄嘌呤