高中生物《细胞工程》教案 7页

人教版高中生物《细胞工程》（教案）一、教学目标（一）知识目标（1）简述细胞工程的基本技术。（2）简述植物细胞工程与动物细胞细胞工程的过程、方法与原理。（二）能力目标通过过程图的解读和有关原理和方法问题的探讨，培养学生严谨细致的学习作风，提高理解和表达能力。（三）情感目标通过创设让学生自主交流学习的环境，让学生感受到相互帮助、相互学习的乐趣。二、教学重点（1）动物细胞融合技术与植物体细胞杂交的区别（2）单克隆抗体的制备过程、方法与原理三、教学难点（1）动物细胞融合技术与植物体细胞杂交的区别（2）单克隆抗体的制备过程、方法与原理四、课前准备（学案编制、课件制作、教学模式整理）五、教学过程：引入：（开场白，与现场学生拉近关系！）很高兴来到咱们地质中学能认识这么多优秀的新同学，这节课我将和大家一起来学习“细胞工程”。（一）知识重现：（老师引导，学生自主构建知识网络）【任务一】【师】那么通过新课的学习，现在一提到细胞工程，你能想到哪些与之相关的工程技术，如果想到了，请大声地将他们的名称说出来！【生】回顾，回答……【师】板书记录学生提出的细胞工程相关技术。并引导学生一起以“细胞工程”为核心构建出知识网络：植物组织培养动物细胞培养植物←细胞工程→动物动物细胞融合动物体细胞核移植植物体细胞杂交单克隆抗体的制备【用时约3分钟】Page7of7\n【师】好的，非常好！回顾到这里，细胞工程的简单知识网络就呈现出来了。下面，为了让我们达到对细胞工程的更好的学习效果，我需要大家密切配合我。在接下来的学习过程中，我们可能会有小组活动，那么首先请同学们按我的要求进行分组……（具体分组方案，视现场座位情况而定，并最好能编号如：那里是第一组，哪里是第二组，以此类推）。现在分好组了，我对大家提两个小要求：第一、如果我要求大家分组活动的话，就请大家按现在的小组为单位进行，并且听我号令，我喊开始就开始，喊停就停；第二、请大家自行在组内确定一位代表，他的名字不需要告诉我，但必要时希望他能代表自己的小组进行发言，并且声音要宏亮。【生】按要求分组，做好准备。【用时约2分钟】【师】在课前，我为大家准备了一幅“细胞生活史”图，在图中也许包含了细胞工程的相关技术。屏幕上展示的是“细胞生活史”的概括，请据图分析【PPT展示图片，学案上打印】（二）识图辨图【任务二】①②③④⑤⑥⑦Page7of7\n【师】下面请同学们以小组为单位，找出图中包含的细胞工程的过程，并用图中字母加“→”表示出来写在学案的指定位置。1分钟内完成，现在开始！附：植物组织培养：动物细胞融合：植物体细胞杂交：动物体细胞核移植：动物细胞培养：单克隆抗体的制备：【师】时间到，大家停下来。有没有哪一组在找的过程中遇到了困难？如果有，请代表为大家发言！【生】……【用时约3分钟】【师】既然没有什么问题，我们接着进行下一项任务，请听好！还是以小组为单位，请将C、D、E、H、L、M、T、U、V九个字母代表的细胞、组织、结构或物质的最可能名称写在图中相应图形的下方。如果遇到困难可翻阅教材。给大家3分钟时间，现在开始！【师】巡查各组，收集情况，发现可能存在的问题，并最好针对某些组的问题找到一、两组做得较好的，为后续组织教学作准备。【师】时间到！请各组停下手头工作！下面和大家一起来分享学习成果！各小组在书写的过程中有没有遇到什么困难？比如说：无法确定的，或者不知道叫这个名称妥不妥当的！【生】……（有困难的提出来）【师】（估计L、M、U的名称得出有困难）（如果有人提出困难，请其向其他完成的小组请教；如果没有，直接给出答案。）【用时6分钟】【过渡】准确识图、获取信息是高效解答问题的基础，但光识图还不够，我们应该还要学会应用。现在请大家独立完成学案上的例题，如果遇到解决不了的问题，还是可以借助书本。给大家6分钟时间，现在开始！（三）图文对接：【学案例题】【任务三】【例】：据上图回答下列问题：（可翻阅教材）（1）其中①②过程分别为____________、____________过程，这些过程都应始终在条件下进行。②过程中细胞的全能性变　__（填大或小）。①过程产生的C称为_______________。如果要诱导C生根，那么应该控制培养基中生长素与的相对含量比较（填高或低）。（2）③过程的目的是　　　　　，常用（填试剂）处理，得到的E、G可称为。④过程常见的诱导方法有：（任举两例）。此技术与传统杂交相比其显著优点是：。（3）图中的O小鼠可称为动物，M为去核细胞，则其一般取自动物的__________________。Page7of7\n该工程技术体现了_______________具有全能性。（4）⑥过程常在培养瓶中进行，粘附性细胞通常会　　　　　生长，当培养瓶中的细胞达到一定密度，细胞表面相互接触时，就会停止分裂，逐渐走向衰亡，这种现象叫做_____________，这时候需要用_________（填试剂）将其分散成为单个细胞分瓶进行培养。Q细胞的初次培养称为培养，分瓶进行培养称为培养。有些细胞经过⑥过程后可能具有了无限增殖能力，如图中S的细胞，其可无限增殖是因为细胞发生了___________。（5）若S细胞是骨髓瘤细胞，则T细胞应该为_________细胞，⑦过程为______________过程，常用________________（任填一种）方法诱导。S、T细胞能融合在一起,体现了细胞膜具有一定的___________。经过筛选得到的U细胞具有两种细胞的特性,即可____________________和____________________。（6）图中V为______________，与传统抗体相比它具有__________________________________的优点。目前，科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是+抗癌药物。答案：（1）脱分化再分化无菌小愈伤组织细胞分裂素高（2）去除细胞壁纤维素酶或果胶酶原生质体离心、振动、电激；聚乙二醇（任写两种）克服了远缘杂交的不亲和性（3）克隆卵（母）细胞动物细胞核（4）贴壁接触抑制胰蛋白酶或胶原蛋白酶原代传代癌变（5）B淋巴细胞融合物理：离心、振动、电激；化学：聚乙二醇或灭活的病毒（任写一种）流动性无限增殖产生特异性抗体（6）单克隆抗体特异性强，灵敏度高，并能大量制备单克隆抗体【师】巡视大家完成情况，掌握大家可能存在的问题。【师】时间到，大家都停下来！可能有部分同学单独完成的话，多少会有一些困难，现在给大家2分钟时间，允许组内讨论，看看能不能通过讨论，解决所有问题！现在开始！【生】组内讨论【师】时间到，请停下来！现在大家还有没有解决不了的问题？有的话请举手，以小组为单位提出来！【生】某小组提出存在的问题【师】其他组有没有答案，或者能够解释的？【生】组间答疑，针对全体学生表达本小组的观点、意见。（尽可能让学生帮学生解决问题）【师】（如果有多组有不同疑问，就重复上述步骤。直到学生间已暂无问题或者出现已解决不了的问题，老师再做引导。）………………【师】视现场情况作两手准备：①如果学生完成任务较顺利，可由小组讨论提出除题中涉及到的问题以外的自己有疑惑的问题。②如果大家共同讨论后还有无法解决的问题，老师可提示、引导学生完成上述任务。【预计用时约15分钟，视现场学情而定】Page7of7\n（以下内容，为备用内容，视现场学情而定。如果时间允许，而且学生掌握情况较好，就可开展下列学习任务，以提高学生分析问题的能力。）【过渡】熟练地掌握这些基本知识之后，追求高分就有基础了，但要尽可能得满分的话，还要适当加强对某些细节的理解与把握。现在我们再回到细胞生活史图中来看一下：【师】就细节提问，学生思考作答：在单克隆抗体的制备过程中，第一步要给小鼠注射抗原的作用是什？如果不考虑３个或以上细胞的融合，那么在T、U细胞融合过程中，实验后最多可能存在5种细胞。我们的目的是得什么细胞？【用时约2分钟】【过渡】那么我们如何将其选择出来呢？下面我们一起来看一道“例题”：【PPT展示】给大家3分钟，请以小组为单位讨论解决！【例】已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S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，获得杂种细胞。请回答：（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有种融合细胞。（2）设计一种方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。方法：。原理：。答案：（1）2（2）培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞加入氨基嘌呤，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就不能增殖，但杂交瘤细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖【生】阅读材料，完成例题。【师】请学生展示答案，（如有困难，适当引导，尽可能让学生完成）。总结：这道题给我们提供了一种可能的筛选思路，而实际中，我们就是用这种原理来设计选择培养基的。这样我们就可以顺利地筛选出杂交瘤细胞，进而进行抗体检测，最终获得符合要求的杂交瘤来制备单克隆抗体。【用时约8分钟】【师】小结：选修三的复习策略：落实教材，掌握过程，熟悉概念！作业布置：检测与反馈：Page7of7\n附：检测与反馈：1．“太空婚礼”相关资料【资料一】中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“太空婚礼”。将两个“新人”放入融合器中，当充满液体的融合器加上直流电场，两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起，开始了“窃窃私语”。紧接着，在瞬间高压脉冲的作用下，细胞膜被击出了一个小孔，透过这微小的空间，两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地，它们俩已是你中有我，我中有你，一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示：用于融合的两个“新人”，一个开的是粉花（标记为“一号”），一个开的是黄花（标记为“二号”）融合后的细胞再生植株开的是黄花，但形状却和一号相同（称“一号形状”，另一个称“二号形状”）。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮，株秆粗，烟叶多，是我国太空育种试验的一项重大成果。请据上述资料，回答下列问题：（1）上述“太空婚礼”中用到的诱导融合技术是。由于细胞的密度不同，因此在地面上进行细胞融合非常困难。在太空中细胞更容易融合，从理论上讲可能的原因是。在显微镜下观察，“新人”的细胞膜可融合在一起使细胞呈圆球状，这是因为膜具有性。（2）两种烟草原生质体融合时，黄花烟草——革新一号烟草类型是我们需要的，这样的细胞经组织培养后，再生的植株属倍体。（3）植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优点是。（4）“太空烟草”能稳定遗传吗？为什么？【资料二】首次在神舟四号飞船上举行的“太空婚礼”，新人不仅有植物还有动物，动物细胞“新人”是小鼠的某种淋巴细胞和骨髓瘤细胞，新人在“产房”—电融合仪内孕育新生命。一段时间后，我国首批“太空娃娃”终于顺利诞生。经地面对照实验表明，“太空婚礼”的细胞融合率大大提高。科学家从动物细胞“新人”的“太空娃娃”中选育出能产生高特异性抗体的细胞，用来大量制备抗体，其流程如下图：请据资料回答下列问题：（1）图中的某种淋巴细胞是指淋巴细胞，它是由动物体骨髓中的细胞分化、发育而来。（2）将特定的抗原注入小鼠的目的是（3）融合后，置于培养基上的细胞有多种。如果不考虑融合时3个及以上细胞的融合，那么在培养基上最多可能有种细胞。图中HAT培养基的作用是。因为未融合的亲本细胞和融合的具有的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。Page7of7\n（4）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的迅速特点，又具备淋巴细胞的_________特点，经过选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和___________，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，从________________或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体了。（5）用这种方法制备的抗体与常规的血清抗体相比，最主要的优点是。Page7of7