人教版高中生物細(xì)胞工程教案.doc
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1、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:(
2、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(shū)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)
3、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?!旧堪匆蠓纸M,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,
4、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(xiě)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
5、、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(xiě)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?!編煛繒r(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(shū)寫(xiě)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)?!【生】(有困難的提出來(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),
6、但光識(shí)圖還不夠,我們應(yīng)該還要學(xué)會(huì)應(yīng)用?,F(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(shū)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?。?。過(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
7、,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
8、_ 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(xiě)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(xiě)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
9、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
10、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
11、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)
12、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
13、【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
14、”,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
15、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??茖W(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 。
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