2.2.2《單克隆抗體及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)-李朋華

教學(xué)設(shè)計(jì)主備人：李朋華審核人：高二生物組使用時(shí)間：202503102.2.2單克隆抗體及其應(yīng)用一、教學(xué)目標(biāo)1.闡明利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程。2.認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要應(yīng)用價(jià)值。二、本節(jié)重難點(diǎn)1.闡明利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程。2.認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要應(yīng)用價(jià)值。三、教學(xué)形式對(duì)分課堂中的當(dāng)堂對(duì)分。四、教學(xué)過程教師精講：20分鐘同學(xué)們好，今天我們來繼續(xù)學(xué)習(xí)第2章第2節(jié)的第2個(gè)小節(jié)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體。鑒于上節(jié)課已經(jīng)完成動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的學(xué)習(xí)，這節(jié)課我們單克隆抗體及其應(yīng)用。要求大家學(xué)習(xí)后能夠闡明單克隆抗體的制備過程，以及單克隆抗體在實(shí)際社會(huì)生活中的應(yīng)用。接下來，我們用一段視頻開啟今天的學(xué)習(xí)。大家請(qǐng)看。視頻中講述了疫情期間新冠痊愈的熱心市民通過捐獻(xiàn)血漿來救治新冠感染患者的故事。我想問問大家，（翻頁(yè)ppt）痊愈者的血漿為什么可以救治感染患者？他的血漿有什么作用？對(duì)，痊愈者的血漿中含有新冠病毒的抗體，對(duì)于感染者來說，輸入抗體可以治療新冠患者。但是，現(xiàn)在疫情過去了，我們現(xiàn)在臨床上治療新冠的常規(guī)方法卻不是血清，為什么不能只依靠痊愈者血漿中得到的抗體來治療病人呢？是的，從血漿中得到的抗體含量很少，也就是產(chǎn)量低，此外，血漿中抗體種類繁多，純度低且特異性差。隨著動(dòng)物細(xì)胞工程的發(fā)展，我們可以通過動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)解決這些問題，也就是運(yùn)用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體。單，即單個(gè)細(xì)胞?？寺。礋o性繁殖。單個(gè)細(xì)胞無性繁殖產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，稱為單克隆抗體。將抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖早期的人們?yōu)榱双@得抗體，就向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動(dòng)物產(chǎn)生抗體，然后從血清中分離所需抗體。這種方法制備的抗體跟剛才視頻中所說的痊愈者血漿中的抗體一樣，產(chǎn)量低、純度低、特異性差。后來科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：雖然B淋巴細(xì)胞在體內(nèi)產(chǎn)生的抗體種類多達(dá)百萬種以上，但是每個(gè)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，必須克隆單一的B淋巴細(xì)胞。遺憾的是，在體外培養(yǎng)條件下，B淋巴細(xì)胞不能無限增殖。怎么解決這一問題呢？1975年英國(guó)科學(xué)家米爾斯坦和柯勒在前人工作的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮想象力，設(shè)計(jì)了一個(gè)極具創(chuàng)造力的實(shí)驗(yàn)方案。讓一種B淋巴細(xì)胞與體外培養(yǎng)的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，融合后的雜交瘤細(xì)胞就有可能既能產(chǎn)生單一抗體又能大量增殖。按照這個(gè)方案，兩位科學(xué)家進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，最終他們獲得了單克隆抗體。他們也因此獲得了1984年的諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。接下來我們一起來研究一下兩位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)思路。將抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖每一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步一定是為了更好地解決社會(huì)問題，接下來讓我們一起來看看單克隆抗體在社會(huì)生活中有哪些應(yīng)用。因?yàn)閱慰寺】贵w能夠能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，可以大量制備。所以被廣泛作為診斷試劑，如定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病，運(yùn)載藥物，如ADC(抗體—藥物偶聯(lián)物)，治療疾病。小組討論和活動(dòng)：5分鐘小組成員之間相互交流合作，相互解決問題。師生對(duì)話：6分鐘任務(wù)單中第三題和第五題學(xué)生通過討論沒有解決。在知識(shí)的綜合運(yùn)用稍有欠缺，學(xué)生對(duì)高一所學(xué)內(nèi)容有遺忘造成問題沒有解決。通過回憶知識(shí)，帶領(lǐng)學(xué)生一起解決問題。獨(dú)立內(nèi)化：9分鐘【知識(shí)遷移】1.（A級(jí)）科學(xué)家米爾斯坦和科勒設(shè)計(jì)了一個(gè)用已免疫的B淋巴細(xì)胞制備單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)。如圖為其實(shí)驗(yàn)流程圖，c為雜交瘤細(xì)胞，下列相關(guān)的敘述中，不正確的是()A．a(chǎn)是骨髓瘤細(xì)胞，①誘導(dǎo)融合不同于植物體細(xì)胞雜交的方法是滅活病毒誘導(dǎo)法B．制備單克隆抗體時(shí)，選擇B淋巴細(xì)胞的原因是它能分泌多種特異性抗體C．②表示在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，③需要進(jìn)行抗體陽(yáng)性檢測(cè)D．③過程如在體外培養(yǎng)，則需要無菌、無毒、營(yíng)養(yǎng)充足、溫度、pH適宜等環(huán)境條件2.（B級(jí)）甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分。為了快速檢測(cè)甘草酸，科研人員利用細(xì)胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體，其基本操作過程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程①注射相應(yīng)抗原后應(yīng)立即從小鼠脾臟中提取細(xì)胞甲B．過程②誘導(dǎo)細(xì)胞融合，利用了細(xì)胞膜的選擇透過性C．過程③④的篩選方法相同，細(xì)胞丙、丁的遺傳物質(zhì)相同D．過程⑤無論在體內(nèi)還是體外進(jìn)行，細(xì)胞丁都可大量增殖3.（B級(jí)）如圖是一種“生物導(dǎo)彈”的作用原理示意圖，沒有與腫瘤細(xì)胞結(jié)合的“生物導(dǎo)彈”一段時(shí)間后被機(jī)體清除。阿霉素是一種抗腫瘤藥，可抑制DNA和RNA的合成，對(duì)正常細(xì)胞也有一定毒性。下列說法不正確的是()A．單克隆抗體是由雜交瘤細(xì)胞合成和分泌的B．活化阿霉素能抑制細(xì)胞中的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程C．在治療中，應(yīng)先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物導(dǎo)彈D．單克隆抗體特異性強(qiáng)，能減輕阿霉素對(duì)正常細(xì)胞的傷害4.（C級(jí)）某實(shí)驗(yàn)室做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)研究。下列相關(guān)敘述正確的是()A．與纖維母細(xì)胞相比，過程①形成的誘導(dǎo)干細(xì)胞的全能性較低B．利用該單克隆抗體與H1N1病毒外殼蛋白特異性結(jié)合的方法可以診斷該病毒感染體C．每個(gè)Y細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗體，故過程④不需進(jìn)行篩選D．過程②是誘導(dǎo)干細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程5.（C級(jí)）某研究者利用細(xì)胞工程制備抗A的單克隆抗體。先用抗原(A)分別免疫3只同種小白兔(X、Y和Z)，每只小白兔免疫5次，每次免疫一周后測(cè)定各小白兔血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，制備B淋巴細(xì)胞時(shí)，免疫小白兔的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上，檢測(cè)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．將抗原A注入小白兔體內(nèi)的目的是為了獲得免疫產(chǎn)生的抗A抗體B．最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是小白兔YC．骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞的融合可以使用滅活的病毒進(jìn)行促融D．融合細(xì)胞需經(jīng)多次篩選獲得足夠數(shù)量的能分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞6.（D級(jí)）為降低乳腺癌治療藥物的副作用，科研人員嘗試在單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)，過程如圖1所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)本實(shí)驗(yàn)中，小鼠注射的特定抗原應(yīng)取自____________________。(2)步驟①常用方法包括____________融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。(3)步驟②的細(xì)胞必須經(jīng)過步驟③克隆化培養(yǎng)和____________才能篩選得到符合要求的雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是_____________________________________________________。雜交瘤細(xì)胞可采用注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)或進(jìn)行_____________________________培養(yǎng)的方式進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。(4)步驟④是將獲得的a_________和b_________這2部分，通過接頭結(jié)合在一起，從而獲得ADC。(5)研究發(fā)現(xiàn)，ADC在患者體內(nèi)的作用如圖2所示。①ADC能降低乳腺癌治療藥物的副作用，是因?yàn)開___________能精確地定位乳腺癌細(xì)胞，該過程依賴于________________反應(yīng)。②ADC進(jìn)入乳腺癌細(xì)胞后，釋放出的藥物最終作用于____________，可導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡。小組討論：6分鐘師生對(duì)話：5分鐘任務(wù)單中的第3題和第5題，學(xué)生通過討論問題尚未得到解決。原因是涉及高一所學(xué)知識(shí)，學(xué)生遺忘導(dǎo)致問