2024年高中生物 专题2 细胞工程 2.2 第2课时 动物细胞融合与单克隆抗体教案 新人教版选修3

2024年高中生物专题2细胞工程2.2第2课时动物细胞融合与单克隆抗体教案新人教版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容新人教版选修3《生物》专题2细胞工程2.2动物细胞融合与单克隆抗体，本课时主要内容为：

1.掌握动物细胞融合的概念、意义及方法。

2.理解细胞融合的原理和机制。

3.掌握单克隆抗体的制备过程和应用。

4.了解动物细胞融合技术在生物科研和医学领域的应用。

教学过程中，以教材内容为基础，结合实际案例，引导学生深入理解动物细胞融合与单克隆抗体的相关知识，提高学生的实践操作能力。二、核心素养目标本章节旨在培养学生的生物学科核心素养，主要包括：

1.生命观念：使学生理解细胞融合与单克隆抗体的概念，认识到它们在生物科学研究和医学应用中的重要性，形成对生命科学的基本认识。

2.科学思维：培养学生运用科学方法分析问题、解决问题的能力，如通过学习动物细胞融合的原理和机制，提高学生的逻辑推理和批判性思维能力。

3.科学探究：引导学生参与实践活动，如实验操作、案例分析等，增强学生的实践操作能力和创新意识。

4.社会责任：使学生了解动物细胞融合与单克隆抗体技术在生物科研和医学领域的应用，认识科学技术对人类社会的贡献，培养学生的社会责任感和使命感。三、学情分析考虑到本节课的内容涉及到较为复杂的生物学概念和实验技术，因此，对学生的学情分析至关重要。

首先，学生层次方面，本节课适用于高中生物选修课程，假设学生已经完成了生物学的基础学习，对细胞结构、遗传学等知识有一定的了解。然而，动物细胞融合与单克隆抗体技术相对较为复杂，需要学生具备较强的逻辑思维和分析问题的能力。

在知识、能力方面，学生需要掌握以下几点：

1.动物细胞的基本结构与功能。

2.细胞膜的组成和性质，尤其是细胞膜的流动性。

3.遗传物质的传递和表达，包括DNA、RNA和蛋白质的关系。

4.实验操作技能，如显微镜使用、细胞培养等。

在素质方面，学生需要具备良好的科学思维习惯，能够通过实验和案例分析，自主探究问题、解决问题。同时，学生应具备一定的自主学习能力，能够通过查阅资料、讨论等方式，对所学知识进行拓展。

在行为习惯方面，学生需要具备良好的课堂纪律，能够专心听讲、积极参与讨论。同时，学生应具备良好的实验操作习惯，如遵守实验室规程、注意实验安全等。

对于课程学习的影响，学生在知识、能力、素质方面的准备情况将直接影响到他们对本节课内容的理解和掌握。例如，对于没有掌握细胞膜性质的学生，可能难以理解动物细胞融合的原理。对于缺乏实验操作经验的学生，可能难以跟上实验教学的进度。因此，教师需要充分了解学生的学情，有针对性地进行教学设计和调整，以提高教学效果。

针对学生的不同层次和需求，教师可以采取以下策略：

1.对于基础知识掌握不牢固的学生，可以通过回顾、补充相关知识，帮助他们建立扎实的基础。

2.对于逻辑思维和分析能力较强的学生，可以引导他们深入探讨细胞融合的原理和机制，提高他们的科学思维能力。

3.对于实验操作技能较弱的学生，可以通过增加实验操作环节，让他们亲自动手，提高实验技能。

4.对于缺乏自主学习能力和行为习惯的学生，可以通过布置课后作业、组织小组讨论等方式，培养他们的自主学习能力和良好的行为习惯。四、教学方法与策略1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

针对本节课的内容，我将采用以下教学方法：

讲授法：用于向学生传授动物细胞融合与单克隆抗体的基本概念、原理和方法。通过讲解，使学生掌握相关知识。

案例研究：分析具体的动物细胞融合与单克隆抗体应用案例，让学生了解这些技术在实际科研和医学领域的应用。

实验教学：设计相关实验，让学生亲自动手操作，加深对动物细胞融合与单克隆抗体技术的理解。

小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享学习心得，培养学生的合作精神和科学思维。

2.设计具体的教学活动

为提高学生的学习兴趣和参与度，我将设计以下教学活动：

角色扮演：让学生扮演科研人员、医生等角色，探讨动物细胞融合与单克隆抗体技术在实际工作中的应用，提高学生的实践能力。

实验操作：安排实验室实践环节，让学生动手进行动物细胞融合实验，培养学生的实验操作技能。

小组竞赛：组织小组竞赛，鼓励学生相互学习、交流，提高学生的学习积极性和团队协作能力。

3.确定教学媒体和资源的使用

为了提高教学效果，我将运用以下教学媒体和资源：

PPT：制作精美、清晰的PPT，展示动物细胞融合与单克隆抗体的基本概念、原理和方法，帮助学生更好地理解和记忆。

视频：播放相关实验操作视频，让学生更直观地了解实验过程，提高实验操作技能。

在线工具：利用在线工具，如互动讨论区，方便学生提问、交流，提高学生的自主学习能力。

此外，我还将收集各类学术资料、案例研究等资源，以便在教学中进行拓展和补充。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕动物细胞融合与单克隆抗体的概念、原理和实验操作，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解动物细胞融合与单克隆抗体的基本概念、原理和方法。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解本节课的主题，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过播放一个关于动物细胞融合与单克隆抗体技术在医学应用中的案例视频，引出本节课的主题，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解动物细胞融合的原理、方法和单克隆抗体的制备过程，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论和角色扮演活动，让学生在实践中掌握动物细胞融合与单克隆抗体的相关技能。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、角色扮演等活动，体验动物细胞融合与单克隆抗体的应用过程。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解动物细胞融合与单克隆抗体的知识点。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握相关技能。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解动物细胞融合与单克隆抗体的知识点，掌握相关技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据本节课的内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与动物细胞融合与单克隆抗体技术相关的拓展资源（如学术文章、视频等），供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的动物细胞融合与单克隆抗体的知识点和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、知识点梳理1.动物细胞融合的概念：动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。这个过程可以通过物理、化学或生物方法实现。

2.动物细胞融合的意义：动物细胞融合技术在生物学研究和医学应用方面具有重要意义。例如，通过细胞融合可以创建出具有新的遗传特征的细胞，用于研究基因表达和调控；此外，动物细胞融合还可以用于生产单克隆抗体，用于疾病诊断和治疗。

3.动物细胞融合的方法：动物细胞融合的方法主要包括电融合、化学融合和病毒载体融合。电融合是通过应用高电压脉冲使得细胞膜通透性增加，从而实现细胞融合。化学融合是利用化学试剂如聚乙二醇（PEG）来诱导细胞融合。病毒载体融合是利用特定病毒载体将两个细胞的遗传物质结合起来，从而实现细胞融合。

4.单克隆抗体的概念：单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的抗体，具有高度的特异性和亲和力。单克隆抗体可以用于特定抗原的检测和识别，广泛应用于医学诊断和治疗。

5.单克隆抗体的制备过程：单克隆抗体的制备过程主要包括免疫动物、提取B细胞、细胞融合、筛选杂交瘤细胞、克隆化培养和抗体生产等步骤。首先，通过免疫动物获得具有特定抗原免疫力的B细胞。然后，将B细胞与肿瘤细胞进行融合，形成杂交瘤细胞。接下来，通过筛选和克隆化培养，获得能够产生特定抗体的杂交瘤细胞。最后，通过体外培养或小鼠腹水提取的方式，大量生产单克隆抗体。

6.单克隆抗体的应用：单克隆抗体在医学领域具有广泛的应用。例如，单克隆抗体可以用于疾病的诊断，通过特异性地结合特定抗原，辅助医生进行疾病诊断。此外，单克隆抗体还可以用于治疗，如作为药物载体将药物定向带到病变细胞，提高治疗效果。另外，单克隆抗体还可以用于研究，如通过单克隆抗体追踪特定蛋白质的表达和分布，深入了解细胞生物学过程。

7.动物细胞融合与单克隆抗体的实验操作：本节课的实验部分将包括动物细胞融合和单克隆抗体的制备。实验操作将涵盖细胞培养、细胞融合、杂交瘤筛选、抗体检测等步骤。学生将有机会亲自进行实验操作，加深对动物细胞融合与单克隆抗体技术原理的理解。七、板书设计1.动物细胞融合的概念与意义

-概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。

-意义：在生物学研究和医学应用方面具有重要意义。

2.动物细胞融合的方法

-电融合：通过应用高电压脉冲使得细胞膜通透性增加。

-化学融合：利用化学试剂如聚乙二醇（PEG）来诱导细胞融合。

-病毒载体融合：利用特定病毒载体将两个细胞的遗传物质结合起来。

3.单克隆抗体的概念与制备过程

-概念：由单一B细胞克隆产生的抗体，具有高度的特异性和亲和力。

-制备过程：免疫动物、提取B细胞、细胞融合、筛选杂交瘤细胞、克隆化培养和抗体生产。

4.单克隆抗体的应用

-诊断：疾病诊断，辅助医生进行疾病诊断。

-治疗：作为药物载体将药物定向带到病变细胞。

-研究：追踪特定蛋白质的表达和分布，深入了解细胞生物学过程。

5.实验操作流程

-细胞培养：培养动物细胞和肿瘤细胞。

-细胞融合：应用电融合、化学融合或病毒载体融合方法。

-杂交瘤筛选：筛选出能够产生特定抗体的杂交瘤细胞。

-抗体检测：检测单克隆抗体的特异性和亲和力。八、作业布置与反馈1.作业布置：

-复习本节课所学的内容，包括动物细胞融合的概念、意义、方法，以及单克隆抗体的概念、制备过程和应用。

-完成实验报告，记录实验操作过程、结果和心得体会。

-查找并阅读一篇关于动物细胞融合或单克隆抗体技术的最新研究论文，总结其主要内容和结论，并提出自己的看法。

-设计一个关于动物细胞融合或单克隆抗体