資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 高中生物 年級(jí) 高二年級(jí) 學(xué)期 春季
課題 通過細(xì)胞融合可產(chǎn)生具有新特性的細(xì)胞
教學(xué)目標(biāo)
1.【生命觀念】對(duì)比植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中的原生質(zhì)體融合過程，理解動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的原理、方法和結(jié)果。 2.【科學(xué)思維】概述運(yùn)用雜交瘤細(xì)胞技術(shù)制備單克隆抗體的方法。 3.【科學(xué)探究】從科學(xué)探究的角度理解單克隆抗體制備的過程、原理和方法，了解其主要特點(diǎn)。 4.【社會(huì)責(zé)任】比較單克隆抗體和多克隆抗體的異同，了解單克隆抗體在作為藥物治療疾病、攜帶運(yùn)輸藥物以及疾病診斷和病原體鑒定等方面的作用，認(rèn)同生物工程技術(shù)的價(jià)值。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1. 動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的原理和方法。
2. 單克隆抗體的制備和應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)： 實(shí)際生產(chǎn)中，運(yùn)用雜交瘤技術(shù)制備及篩選單克隆抗體。
教學(xué)過程
【情境導(dǎo)入】 展示新冠病毒抗原試劑盒圖片，解釋新冠病毒感染抗原檢測原理： 1. 檢測新型冠狀病毒表面的蛋白：主要檢測新型冠狀病毒結(jié)構(gòu)蛋白（抗原）。 2. 通過抗原與抗體的特異性結(jié)合檢測抗原存在 提問：抗原試劑盒的關(guān)鍵成分是什么？ 答：能夠與新冠病毒蛋白質(zhì)特異性結(jié)合的抗體。 問：如何制備抗體？ 【一、傳統(tǒng)抗體制備方法】 制備流程： 給小鼠注射抗原（抗原表面有多種抗原決定簇）→免疫小鼠，激活B淋巴細(xì)胞（實(shí)際多種B淋巴細(xì)胞被激活）產(chǎn)生并分泌抗體→分離血清→獲得抗體（多克隆抗體） 多克隆抗體的缺點(diǎn)： 特異性差（能識(shí)別多種抗原），純度低（含多種抗體），靈敏度差 每一種B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。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，即細(xì)胞克隆（克隆培養(yǎng)）。這種細(xì)胞群所產(chǎn)生的單一型抗體分子就稱為單克隆抗體。但B淋巴細(xì)胞壽命有限，體外培養(yǎng)時(shí)無法無限生長繁殖，如何解決？ 問：如何獲得大量特異性強(qiáng)，純度高的抗體？ 答：通過細(xì)胞融合技術(shù)制備雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體 問：如何誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合？ 【二、細(xì)胞融合技術(shù)是制備單克隆抗體的基礎(chǔ)】 展示書本P77圖3-12細(xì)胞融合示意圖、P78圖3-13病毒促進(jìn)細(xì)胞融合示意圖 原理：和原生質(zhì)體一樣，當(dāng)細(xì)胞膜表面發(fā)生一定程度的損傷，相鄰的細(xì)胞就可以相互粘連從而融合在一起。 誘導(dǎo)方式： ①物理法：電流刺激（電脈沖誘導(dǎo)）、激光融合 ②化學(xué)法：聚乙二醇（PEG) ③生物法：滅活的病毒 注意：滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒失去感染能力，但是并不破壞病毒的抗原結(jié)構(gòu)。 【三、單克隆抗體制備方法】 制備流程： 給小鼠注射特定的抗原→免疫小鼠，激活B淋巴細(xì)胞→分離脾細(xì)胞獲得B淋巴細(xì)胞→與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞混合后誘導(dǎo)融合→獲得雜交細(xì)胞→利用HAT選擇培養(yǎng)基篩選獲得雜交瘤細(xì)胞→利用克隆培養(yǎng)、抗原-抗體雜交檢驗(yàn)篩選獲得分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞→利用體外培養(yǎng)或體內(nèi)培養(yǎng)方式擴(kuò)大培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞→提取得到單克隆抗體 問：HAT選擇培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細(xì)胞一定是我們需要的么？ 答：不一定。原因如下： ①產(chǎn)生多種抗體的雜交瘤細(xì)胞混合體系 ②遺傳物質(zhì)改變（基因突變、染色體變異）導(dǎo)致其無法產(chǎn)生抗體 ③基因相互抑制導(dǎo)致其無法產(chǎn)生抗體 【知識(shí)拓展】篩選獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 將HAT選擇培養(yǎng)基篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞群稀釋，利用多孔細(xì)胞培養(yǎng)板約每孔1個(gè)細(xì)胞進(jìn)行克隆培養(yǎng)→一段時(shí)間后，檢測各孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體→上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔→分泌的抗體能跟特定抗原結(jié)合的細(xì)胞即為所需雜交瘤細(xì)胞 請思考：單克隆抗體制備過程中的幾個(gè)問題 1、植物體細(xì)胞在雜交技術(shù)中獲得的雜種細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)能獲得一個(gè)完整個(gè)體，那么動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)能獲得完整個(gè)體嗎 答：不能。植物細(xì)胞具有全能性，能夠發(fā)育成完整個(gè)體；已分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性很難表達(dá)，因此直接將雜交細(xì)胞培育成完整個(gè)體非常困難。 2、在生產(chǎn)單克隆抗體的過程中涉及哪些動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)？制備過程一共需要兩次篩選，兩次篩選的目的分別是什么 答：動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。 第一次篩選的目的是篩選出既能無限增殖，又能產(chǎn)生抗體的雜交瘤細(xì)胞；第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。 3、如何將能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行克隆培養(yǎng) 答：可在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)，也可注射到小鼠腹腔內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，將來可分別從細(xì)胞培養(yǎng)液和小鼠腹水中獲得大量的單克隆抗體。 【四、單克隆抗體的應(yīng)用】 請閱讀課本P81，回答問題： 1、單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)？ 答：純度高、可大量制備，特異性強(qiáng)（只能識(shí)別特異抗原分子的特定部位）、靈敏度高。 2、單克隆抗體的用途？ 答：①作為特異性的探針，研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞學(xué)分布及功能 ②作為診斷試劑。例如，新冠抗原試劑盒、早早孕試劑盒（圖片展示）等等，廣泛應(yīng)用于疾病的快速診斷。 ③用于治療疾病和運(yùn)載藥物。例如，針對(duì)乳腺癌的單抗藥物（圖片展示），利用可水解接頭將單抗和細(xì)胞毒性藥物連接在一起注射到患者體內(nèi)，可以在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí)不影響正常組織和細(xì)胞。

展開更多......

收起↑