高中生物动物细胞融合和单克隆抗体技术教学设计学情分析教材分析课后反思.docx

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高中生物动物细胞融合和单克隆抗体技术教学设计学情分析教材分析课后反思

选修3现代生物科技专题

专题2细胞工程

2.2动物细胞工程

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——教学设计

【内容分析】

1.教材内容安排

动物细胞融合和植物原生质体融合的原理相同、诱导融合的方法及培养条件有诸多相似之处。

所以教材只用简洁的文字介绍了动物细胞融合的概念、原理、方法、意义及应用，在这部分内容中插入了小资料、细胞融合过程的示意图及小字的动物细胞融合技术的发展简史。

这样安排既避免了重复，又突出了动物细胞融合的特点。

单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本节教材的重点、难点内容。

教材先由动物细胞融合的应用引入单克隆抗体，接着又从传统的抗体生产存在的问题入手，引出单克隆抗体的概念。

随后又提出问题——怎样才能获得单克隆抗体？

自然过渡到单克隆抗体的制备上。

关于单克隆抗体的制备教材采用了讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，让学生认识到丰富的联系和想象在科学创新中的重要作用。

2.个性化设计安排

虽然动物细胞融合和植物原生质体融合的原理相同、诱导融合的方法及培养条件相似。

但是，动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术又有着一定的区别，因而我引导学生通过比较的方法开展本部分内容的学习。

单克隆抗体的制备对学生来说是更加深奥的内容，特别是在制备过程中为什么要进行两次筛选对学生来说更加难以理解，所以要采取强有力的措施加以突破。

在学生自主学习的基础上我设计了让学生利用白纸、太空泥进行小组模拟探究实验，通过体验式学习让学生真正理解单克隆抗体的制备过程，突出了重点，突破了难点。

学好本节课不仅能够拓展学生的科学视野，更能够提高学生的理解能力和动手能力。

【学情分析】

高中阶段的学生已经具备了一定的知识储备和较高能力水平。

通过学习植物的体细胞杂交技术，学生对植物原生质体融合的原理、诱导融合的方法、过程及应用已经有了较为详细的了解。

动物细胞融合和植物原生质体融合的原理基本相同、诱导融合的方法及培养条件也相似。

但是，动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术又有着一定的区别。

由于学生已经具备了细胞融合的相关知识，完全可以通过自主学习完成动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的比较表，运用对比的方法开展本部分内容的学习有利于学生真正理解相关的过程。

单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，是本节教材的重点和难点。

关于单克隆抗体的制备教材采用了讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，学生能够自学明白，并认识到丰富的联系和想象在科学创新中的重要作用。

由于这部分是更加深奥的内容，特别是在制备过程中为什么要进行两次筛选对学生来说更加难以理解，在自主学习的基础上让他们利用白纸、太空泥等学习用具进行思维探究和小组模拟探究实验，通过体验式学习有助于学生真正理解单克隆抗体的制备过程。

通过本部分学习可以拓展学生的科学视野，提高学生的理解能力和动手能力。

【目标定位】

⏹知识、能力目标：

1.掌握动物细胞融合的原理、诱导方法和应用。

2.理解并举例说明单克隆抗体制备过程及应用。

⏹过程、方法目标：

1.比较学习动物细胞融合和植物体细胞杂交技术

2.模拟单克隆抗体的制备过程。

⏹情感目标:

1.认同科学研究的严谨性和创造性。

2.认识到丰富的联系和想象在科学创新中有着重要的作用

3.培养学生的集体意识和合作意识

【教﹒学重点】

模拟和理解单克隆抗体的制备过程和应用。

【教﹒学难点】

模拟和理解单克隆抗体的制备过程。

【核心理念】

把课堂建立在生活的意义上，树立生活的课堂。

关注学生的兴趣和经验，通过问题引领使学生主动参与、乐于探究、勤于动手。

培养学生的自我意识和合作意识，使学生学会学习，成为学习的主人。

使学科知识内化成学生的能力和素质，使获得基础知识、基本技能的过程成为形成正确价值观的过程。

【方法选择】

探究教学法、问题教学法与学生自主学习、合作学习、体验学习、讨论相结合

【活动设计】

活动设计

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

——激趣导学

依次展示奇异生物图片“狮子-黄蜂”“猫-鱼”“鲨鱼-马”。

请同学们欣赏。

做好课前准备，浏览学习目标、学习重点和挑战点，做到心中有数，

观察生物图片。

用学生感兴趣的、异想天开的生物图片引入新课，打造生活的课堂。

拉近师生之间的距离，实现心理上的共鸣。

激发学生的学习兴趣和学习热情，使学生热爱奇妙的生物界，热爱神奇的科学技术。

激疑——

图片的真实性

请思考：

这些图片是真的呢还是假的？

思考，尝试回答。

激发矛盾，引发思维碰撞，激发学生好奇心和求知欲。

素养升华——

自主学习动物细胞融合技术

借助动物细胞融合技术将来可能变成真的，那动物细胞融合到底有何奇妙之处呢？

请大家自主学习动物细胞融合技术并完成比较表。

自主学习：

动物细胞融合技术，总结其原理、融合前处理、诱导方法、结果及意义，并完成与植物体细胞杂交比较表。

学会比较学习的方法，培养学生自主学习、独立思考和归纳总结能力，提高学习效率。

展示交流——

动物细胞融合和植物体细胞杂交技术的比较

组织学生代表到讲台板演，要求其他同学写在书上或笔记本上，并组织学生代表到讲台进行评价，然后教师进行评价修正。

学生代表到讲台板演，完成比较表，其他同学在下面完成，学生代表到讲台进行评价，对的画对号，错的订正，并进行当堂巩固。

建立和原有知识的联系，利用学生的最近发展区来获取新知，提高学生交流和评价能力。

深入学习——灭活的病毒

灭活的病毒还能不能感染细胞，还有没有抗原性？

学生思考，回答。

深入学习，突破思维难点。

探索新知——

单克隆抗体技术

将来，通过动物细胞融合技术有可能实现种间杂交。

现阶段，该技术的最重要的应用是制备单克隆抗体。

学生认真观察，仔细思考。

问题1抗体由什么细胞产生？

问题2获得抗体的传统方法及缺陷是什么？

学生代表展示。

温故知新，回顾旧知，激发学习新知识的欲望。

提高学生的信息转化能力，养成发现、批判、创新的习惯。

激发矛盾——

引出需要解决的问题

现在咱们就面临一个课题：

怎样制备纯度高、产量高、化学性质单一的抗体。

学生认真观察，分析资料：

虽然一个已经免疫的B淋巴细胞（浆细胞）只能分泌一种抗体，但体内的浆细胞有上百万种，可能产生很多种类的抗体，所以，传统方法生产的抗体纯度低，特异性差。

有人想到利用动物细胞培养克隆单个B淋巴细胞。

但遗憾的是：

一个B淋巴细胞在体外不能无限增殖。

利用生活中的实际问题引发学生思考，增强关注生活和关注社会的意识。

思维探究——

结合问题提示设计制备纯度高抗体的方法和思路

展示小资料，提出需要解决的课题。

问题提示：

什么细胞可以无限增殖？

学生在问题提示的基础上思考、讨论。

学生代表展示交流。

培养解决问题的思维方式和习惯，增强学生语言表达能力，培养他们合作意识和合作的习惯。

合作探究——

模拟单克隆抗体的制备

有两位科学家设计了非常巧妙的实验，下面咱们就以以小组为单位，模拟科学家制备单克隆抗体的设计方案。

让奇数排同学向后转，进行合作探究。

注意引导小组之间进行比赛，对讨论积极的小组进行激励，引导学生进行创新，进一步探究。

并对其他组的成果进行评价。

提出问题，引导学生思考

每个小组有两种颜色的太空泥，不同小组颜色不同（如果颜色不够，可以自己想办法）。

组长要做好分工，每个小组均要完成模拟操作，可以有创新，将成果粘贴在白纸上。

先完成的小组有权将成果展示到黑板上。

六人一组，利用白纸、太空泥开展合作探究，各组将成果粘贴在白纸上，并由代表利用磁力扣展示到黑板上。

成果优秀的小组派代表介绍本小组的成果，其他同学进行评价并提出自己的疑问。

由其他代表进行补充或重新展示。

思考：

我们提取得到的B淋巴细胞是不是一种？

用什么方法选出杂交瘤细胞？

所有的杂交瘤细胞都能产生特异性抗体吗?

要进行几次筛选？

利用小组合作开展探究性学习，培养合作的意识和习惯，增强学生的集体荣誉感，提高他们分析问题和解决问题的能力。

进一步激疑——

思考讨论

出示：

讨论问题

1、若只考虑两两融合，存在哪几种融合情况？

2、杂交瘤细胞具有什么特点？

3、两次筛选目的分别是什么？

4.制备单克隆抗体应用了哪些技术手段？

学生在合作探究的基础上，深入学习，展开讨论和交流，学生代表展示。

引导学生深入学习，关注重点，突破难点，真正理解相关过程，做到知其然知其所以然。

归纳总结——

我能行

引导学生运用扩句法归纳总结单克隆抗体的概念

积极思维，进行归纳、总结并进行展示。

单：

单个细胞。

抗体：

化学性质单一，特异性强

培养学生分析、归纳和解决问题的能力。

自主学习——

单克隆抗体的特点和应用

引导学生自主学习P54

自主学习，探究小组代表分享单克隆抗体的特点和应用。

思考：

生物导弹中抗体和药物分别起到了什么作用？

培养自主学习，目标学习的能力和习惯，增强表达交流能力

归纳升华——

自我小结

出示：

自我小结任务单

回顾所学知识，积极归纳、认真总结，形成知识网络。

知识总结，形成知识网络，注重归纳整合，使知识网络化，系统化。

巩固提升——谁怕谁

展示单克隆抗体制备的流程图和巩固提升问题，引导学生完成

学生观察、分析、解决问题，回答问题

学以致用，当堂落实，强化运用所学知识解决实际问题的能力。

选修3现代生物科技专题

专题2细胞工程

2.2动物细胞工程

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——学情分析

【学情分析】

高中阶段的学生已经具备了一定的知识储备和较高能力水平。

通过学习植物的体细胞杂交技术，学生对植物原生质体融合的原理、诱导融合的方法、过程及应用已经有了较为详细的了解。

动物细胞融合和植物原生质体融合的原理基本相同、诱导融合的方法及培养条件也相似。

但是，动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术又有着一定的区别。

由于学生已经具备了细胞融合的相关知识，完全可以通过自主学习完成动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术的比较表，运用对比的方法开展本部分内容的学习有利于学生真正理解相关的过程。

单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，是本节教材的重点和难点。

关于单克隆抗体的制备教材采用了讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，学生能够自学明白，并认识到丰富的联系和想象在科学创新中的重要作用。

由于这部分是更加深奥的内容，特别是在制备过程中为什么要进行两次筛选对学生来说更加难以理解，在自主学习的基础上让他们利用白纸、太空泥等学习用具进行思维探究和小组模拟探究实验，通过体验式学习有助于学生真正理解单克隆抗体的制备过程。

通过本部分学习可以拓展学生的科学视野，提高学生的理解能力和动手能力。

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——评测练习效果分析

1.关于动物细胞融合技术的叙述中不正确的是（）

A融合后的细胞称为杂交细胞

B融合的原理是细胞的全能性

C诱导融合的方法可以是物理法、化学法或生物法

D细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限

效果分析：

本小题正答率为为100%，说明学生对动物细胞融合的基础知识掌握比较好，特别是对动物细胞融合的原理理解的比较准确。

2.制备单克隆抗体技术中，不正确的是（）

A制备前要向动物注射相应的抗原，否则不能成功

B单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高并可以大量制备

C一种B淋巴细胞只能产生一种抗体，但在体外很难无限增殖

D在特定的选择培养基上融合的细胞都可以生存

效果分析：

本小题正答率为97.1%，有两名同学出现错误，经调查均是课堂出现了走神现象，没有理解透融合细胞存在同种融合细胞情况。

3.关于单克隆抗体的应用的叙述中，正确的是（）

A可以作为诊断试剂，具有准确、高效、快速的特点，但是操作复杂

B可以用同位素标记单克隆抗体，用于诊断某些疾病

C生物导弹中，单克隆抗体的作用是直接杀死药物

D单克隆抗体是特效药物，一种单克隆抗体用于治疗多种疾病

效果分析：

本小题正答率为99%，落实效果较好，有1名同学错选C，经调查出错的原因是在通过阅读教材自主学习时没有按照要求去做。

4、动物细胞融合最重要的应用是（）A．克服远缘杂交不亲和B．制备单克隆抗体

C．培育新物种D．生产杂种细胞

效果分析：

本小题正答率为为100%，说明学生对动物细胞融合的应用掌握比较到位。

5.下列关于动物细胞融合技术的叙述中错误的是（）

A动物细胞融合和植物体细胞杂交的原理相同

B融合前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物组织分散成单个细胞

C诱导融合的方法除离心、振动、电激和聚乙二醇外还常用灭活的病毒

D动物细胞融合和植物体细胞杂交都可以克服远缘杂交不亲和障碍

效果分析：

本小题综合性较强，牵涉到动物细胞融合和植物体细胞技术的比较，正答率为为90%，说明学生的能力还需要加强，部分同学理解能力有待提高。

特

6.基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞（）A．AAaaB．AaBbC．AabbD．BBbb

效果分析：

本小题和必修2遗传学有关联，正答率为为81%，说明学生遗忘比较严重，在学习的过程中要提醒同学们及时复习。

7.（10分）科学家从病死的家禽和候鸟体内分离到了H5N1禽流感病毒，用以生产可以预防和治疗禽流感的抗体，下图为单克隆抗体制备过程示意图，图中A～F分别表示生物技术或细胞名称，请回答有关问题：

（1）若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自的细胞，C过程不同于诱导植物原生质体融合的常用诱导因素是。

（2）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可能形成3种类型的D细胞，因此需用培养基筛选出（填特点）的E细胞用于培养，第一次筛选得到的细胞还需进行__________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。

（3）将筛选出的E细胞注射到小鼠的内增殖，即可从小鼠的中提取出大量的单克隆抗体。

第

（1）小题第一个空正答率较低，第

（2）小题克隆化培养和抗体检测错误率相对较高。

说明学生生活经验比较缺乏，语言表述不够准确，对教材自主学习的仔细程度还需要提高，在下节课进行之前需要对这两个点进行强化。

2.2.2评测练习参考答案

1.B2.D3.B4.B5.A6.C7.C

8

（1）感染H5N1病毒的动物或人灭活的病毒

（2）选择既能迅速大量繁殖又能产生特异性抗体克隆化培养抗体检测

（3）腹腔腹水

选修3现代生物科技专题

专题2细胞工程

2.2动物细胞工程

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——教材分析

1.教材内容安排

动物细胞融合和植物原生质体融合的原理相同、诱导融合的方法及培养条件有诸多相似之处。

所以教材只用简洁的文字介绍了动物细胞融合的概念、原理、方法、意义及应用，在这部分内容中插入了小资料、细胞融合过程的示意图及小字的动物细胞融合技术的发展简史。

这样安排既避免了重复，又突出了动物细胞融合的特点。

单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，也是本节教材的重点、难点内容。

教材先由动物细胞融合的应用引入单克隆抗体，接着又从传统的抗体生产存在的问题入手，引出单克隆抗体的概念。

随后又提出问题——怎样才能获得单克隆抗体？

自然过渡到单克隆抗体的制备上。

关于单克隆抗体的制备教材采用了讲故事的形式，讲述了两位科学家对单克隆抗体的研究过程，让学生认识到丰富的联系和想象在科学创新中的重要作用。

3.个性化设计

虽然动物细胞融合和植物原生质体融合的原理相同、诱导融合的方法及培养条件相似。

但是，动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术又有着一定的区别，因而我引导学生通过比较的方法开展本部分内容的学习。

单克隆抗体的制备对学生来说是更加深奥的内容，特别是在制备过程中为什么要进行两次筛选对学生来说更加难以理解，所以要采取强有力的措施加以突破。

在学生自主学习的基础上我设计了让学生利用白纸、太空泥进行小组模拟探究实验，通过体验式学习让学生真正理解单克隆抗体的制备过程，突出了重点，突破了难点。

学好本节课不仅能够拓展学生的科学视野，更能够提高学生的理解能力和动手能力。

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——评测练习

1.关于动物细胞融合技术的叙述中不正确的是（）

A融合后的细胞称为杂交细胞

B融合的原理是细胞的全能性

C诱导融合的方法可以是物理法、化学法或生物法

D细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限

4.制备单克隆抗体技术中，不正确的是（）

A制备前要向动物注射相应的抗原，否则不能成功

B单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高并可以大量制备

C一种B淋巴细胞只能产生一种抗体，但在体外很难无限增殖

D在特定的选择培养基上融合的细胞都可以生存

5.关于单克隆抗体的应用的叙述中，正确的是（）

A可以作为诊断试剂，具有准确、高效、快速的特点，但是操作复杂

B可以用同位素标记单克隆抗体，用于诊断某些疾病

C生物导弹中，单克隆抗体的作用是直接杀死药物

D单克隆抗体是特效药物，一种单克隆抗体用于治疗多种疾病

4、动物细胞融合最重要的应用是（）A．克服远缘杂交不亲和B．制备单克隆抗体

C．培育新物种D．生产杂种细胞

5.下列关于动物细胞融合技术的叙述中错误的是（）

A动物细胞融合和植物体细胞杂交的原理相同

B融合前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物组织分散成单个细胞

C诱导融合的方法除离心、振动、电激和聚乙二醇外还常用灭活的病毒

D动物细胞融合和植物体细胞杂交都可以克服远缘杂交不亲和障碍

6.基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的仙台病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞（）A．AAaaB．AaBbC．AabbD．BBbb

7.（10分）科学家从病死的家禽和候鸟体内分离到了H5N1禽流感病毒，用以生产可以预防和治疗禽流感的抗体，下图为单克隆抗体制备过程示意图，图中A～F分别表示生物技术或细胞名称，请回答有关问题：

（1）若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自的细胞，C过程不同于诱导植物原生质体融合的常用诱导因素是。

（2）假设仅考虑某两个细胞的融合，则可能形成3种类型的D细胞，因此需用培养基筛选出（填特点）的E细胞用于培养，第一次筛选得到的细胞还需进行__________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。

（3）将筛选出的E细胞注射到小鼠的内增殖，即可从小鼠的中提取出大量的单克隆抗体。

（4）在动物细胞培养过程中培养液中必须通入O2和CO2，通入CO2的目的是。

随着细胞分裂次数的增多，就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的，需要用胰蛋白酶等处理使细胞从瓶壁上分离下来。

2.2.2评测练习参考答案

1.B2.D3.B4.B5.A6.C7.C

8

（1）感染H5N1病毒的动物或人灭活的病毒

（2）选择既能迅速大量繁殖又能产生特异性抗体克隆化培养抗体检测

（3）腹腔腹水

（4）维持培养液的pH接触抑制

选修3现代生物科技专题

专题2细胞工程

2.2动物细胞工程

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——课后反思

一、教学导入方面

本节课利用学生感兴趣的异想天开的三幅生物图片引入新课，打造了生活的课堂。

拉近了师生之间的距离，实现了师生心理上的共鸣。

激发了学生的学习兴趣和学习热情，使学生热爱奇妙的生物界，热爱神奇的科学技术。

从学生的兴趣点和生活经验出发来探索新的知识，很好的利用了学生的原有知识和现实生活经验，并建立了学科知识和生命现象之间的密切联系，提高了学生的进一步探究的欲望，课堂参与度高，取得了较好的效果。

二、活动设计和教学效果方面

1.通过创设疑问激发矛盾，引发思维碰撞，激发了学生的好奇心和求知欲。

2.在自主学习的基础上通过对比分析动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术使学生学会比较学习的方法，培养了他们的自主学习、独立思考和归纳总结能力，提高了学习效率。

3.学生代表到讲台板演，其他学生代表到讲台进行评价，提高了学生交流和评价能力，突破了思维上的难点。

4.通过温故知新和探索新知，激发学习新知识的欲望，提高了学生的信息转化能力，利于养成发现、批判、创新的习惯。

5.通过激发矛盾，引导学生解决生活中的实际问题，增强关注生活和关注社会的意识。

6.思维探究——结合问题提示设计制备纯度高抗体的方法和思路，利于培养解决问题的思维方式和习惯，增强了语言表达能力，培养了合作的意识习惯。

7.合作探究——模拟单克隆抗体的制备利用小组合作开展探究性学习，培养合作的意识和习惯，增强学生的集体荣誉感，提高他们分析问题和解决问题的能力。

8.通过思考讨论引导学生深入学习，关注重点，突破难点，真正理解相关过程，做到知其然知其所以然。

9.通过归纳总结培养了学生分析、归纳和解决问题的能力。

10.通过自我小结任务单引导学生进行知识总结，让学生带着明确的目标去梳理本节课的收获，使知识网络化、系统化。

三、需要进一步改进的方面

对于学生提出的问题还可以组织进一步的交流，有少数学生没有很好的参与小组活动。

选修3现代生物科技专题

专题2细胞工程

2.2动物细胞工程

2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体技术

——课标分析

高中生物课程标准中对本节内容的要求表述为：

举例说出细胞融合与单克隆抗体。

根据我对相关内容的理解和学生的实际情况将其具体化为以下目标定位。

【目标定位】

⏹知识、能力目标：

1.掌握动物细胞融合的原理、诱导方法和应用。

2.理解并举例说明单克隆抗体制备过程及应用。

⏹过程、方法目标：

1.比较学习动物细胞融合和植物体细胞杂交技术

2.模拟单克隆抗体的制备过程。

⏹情感目标:

3.认同科学研究的严谨性和创造性。

4.认识到丰富的联系和想象在科学创新中有着重要的作用

3.培养学生的集体意识和合作意识

【教﹒学重点】

模拟和理解单克隆抗体的制备过程和应用。

【教﹒学难点】

模拟和理解单克隆抗体的制备过程。