◆《细胞工程》研究性教学教案设计(二)

第一篇：◆《细胞工程》研究性教学教案设计(二)

《细胞工程》研究性教学教案设计

（二）授课教师 陈勤 课程名称 细胞工程

探究课题 细胞融合和单克隆抗体技术

实施班级或专业 11级生物工程专业和生物类专业

一、设计思路

通过前三章内容的学习，我们已对动物细胞培养和植物细胞培养技术有一定的了解，通过教学视频学习，我们大致上已经掌握了动物和植物细胞培养的操作程序与有关注意事项。细胞培养技术的发展为细胞融合、显微注射、单克隆技术的应用提供了有力的保障。细胞融合(cell fusion)是在自发或人工诱导下，两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。基本过程包括细胞融合形成异核体(heterokaryon)、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。细胞融合可作为一种实验方法被广泛适用于单克隆抗体的制备，膜蛋白的研究。单克隆抗体在生命科学、农业、医药、食品、环境保护等领域有着非常广泛的应用前景。

本课题着重从两个方面来探讨细胞培养： 第一部分 细胞融合的方法与应用 第二部分 单克隆抗体技术的制备与应用

本课题讲解采用设问式教学方法，并提供丰富的图像资料，让学生了解是如何进行细胞培养的，从而引导学生要善于发现问题以及如何正确地实验操作，在学习动物细胞培养过程中，学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节，逐步提高获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。由植物细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力、思维能力。

课后小结，由授课教师总结细胞融合和单克隆抗体的相关知识点，并指出本次课题所取的经验和不足之处，让学生课后通过查阅文献，结合本课题的内容，写一篇有关单克隆抗体制备方法或制备过程中应该注意事项的小论文或者心得体会，以巩固课堂理论知识。

二、教学分析 1． 教材分析

本章节内容是《细胞工程》的第四章《动物细胞融合技术》和《单克隆抗体技术》的部分章节。教材从细胞融合的发现与历史沿革、物理、化学与生物三个方面全面介绍了细胞融合的操作技术与注意事项，并举例在动物和植物细胞中的应用；细胞融合是在离体条件下用 1

人工方法将不同种生物或同种生物不同类型的单细胞通过无性方式融合成一个杂合细胞的技术。细胞融合技术最有意义的成果之一就是单克隆抗体的制备。单克隆抗体技术与基因克隆技术相结合为分离和鉴定新的蛋白质和基因开辟了一条广阔途径，而且在临床诊断与肿瘤等疾病的治疗中也具有重要作用。

本节的主要授课内容是通过细胞融合和单克隆抗体技术的理论学习，让学生熟练掌握其基础知识和实验操作技能，以培养学生勇于探索，提高发现问题，分析问题和解决问题的能力，激发学生进行科学研究的兴趣。为了达到师生互动，授课教师要以具体的案例分析引导学生对学术疑问进行思考，从而使抽象的理论具物化，通过层层设问，步步深入，举证证明，让学生全面掌握细胞融合和单克隆抗体的基本要点，以及可通过教学影片的播放以强化与提高学生的实验操作技能。

2．学情分析

本科三年级学生已学过《植物生理学》、《动物生理学》、《细胞生物学》等基础课程，对动植物细胞的结构与功能已有所了解，这为本节教学提供了便利。在此基础上，进一步了解细胞融合和单克隆抗体技术，为学习细胞工程其他章节内容奠定基础。

三、教学目标

1．知识目标 学生在教师的引导下，通过提问、交流与探索性讲解，掌握动植物细胞的培养和细胞融合技术，了解单克隆抗体的制备和应用，掌握细胞拆合和显微操作技术。

2．能力目标 通过本单元的学习与讨论，能提高学生在日常学习与生活中善于发现问题、解决问题与分析问题的能力，培养学生的科学思维和创新能力。

3．情感态度价值观 在学生实验、交流与讨论的基础上开展研究性教学，通过课堂讲授、提问和设计式实验、实验图像展示与分析等教学方法，使学生认识到细胞内膜系统在整个细胞活动中的重要意义，以提高学生的学习兴趣，培养学生主动针对理论知识点设计实验进行实验观察与分析，同时鼓励学生在实验教学中团结协作的团队精神和严谨治学的科学态度。

四、教学重难点 1．教学重点

（1）细胞融合技术的基本概念与方法；（2）单克隆抗体技术的基本概念与方法； 2．教学难点

（1）细胞融合操作技术和应用价值；

（2）单克隆抗体的制备原理、操作程序与应用；

五、教学策略与手段

策略模式：问题式探究的策略模式，即“问题引导式”教学和学生“探究性”学习相结合的讨论型教学模式。以问题为纽带，使学生基于问题解决来建构知识、拓宽视野、提高能力。2

引导学生从已知到未知，由旧知引新知，在探究中，让学生领悟科学精神，提高生物科学素养，培养学生的科学思维能力，为进一步组织学生探究性实验活动奠定基础。

手段：通过问题式、启发式、学导式和实验研究式教学方法，引入本课题的中心－细胞融合，通过动画和图像展示细胞融合的过程，通过讲解单克隆抗体的发现到临床诊断与治疗的应用，到生物导弹治疗癌症的最新进展，以提高学生的学习兴趣与联想思维，然后播放单克隆抗体的教学电影。本课题通过问答和小组讨论形式及图样视频加深了解。结合现实生活，组织学生就细胞融合和单克隆抗体在临床应用、诊断试剂盒的研制等方面展开讨论，以得出两者在目前生物医药与农业实际应用中的前景与意义。

六、教学过程(一)、课前预习

通过前三章的学习，我们已经了解了细胞工程的发展史、基本研究内容、研究任务、实验基本操作技术及动植物培养技术的理论与实验技术。让学生们课余时间通过查阅细胞融合和单克隆抗体技术实验专著和网络文献。

(二)、课堂教学

1、采用提问式引入讲解主题：

设问1：古代有“滴血认亲”，其原理是什么?(细胞融合)PPT展示培养皿中两滴血正在融合的过程。

设问2：细菌和病毒是如何侵犯人体的？是通过什么途径到达体内的（细胞膜）？让学生思考与解答，然后启发学生思考：细菌和病毒的细胞膜与人体细胞的细胞膜在自然状态下发生融合，是以什么为促融合剂导致了两者的融合呢？

设问3：日本学者山田是在什么的基础上发现仙台病毒具有促进细胞融合的呢？ 设问4：以前我们到医院进行疾病检查或体检，抽血液进行乙肝检查，通常要等一周以上的时间才能拿到结果，而现在只需要一天就可以拿到检测报告？为什么？（单克隆抗体技术）。

设问5：抗癌药具有强大的抗癌作用，但其副作用太多，从细胞生物学和药理学角度来说，是由于抗癌药均能进入正常细胞和癌细胞中，从而引起了正常细胞的结构与功能的抑制与破坏。那有什么办法可以使抗癌药只进入到癌细胞中杀灭癌细胞或抑制其功能，而不易进入正常细胞中去呢？请同学们思考与回答（单克隆抗体与生物导弹的应用）。

归纳：细胞融合是指通过生物性、物理性和化学性促融合剂促进两种同亲性或异亲性细胞发生细胞膜、细胞质进而细胞核的融合的过程，目前在医学与农业上应用很广。单克隆抗体技术是在细胞融合的基础上，将具有分泌特异性抗体的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，从而产生既可以在体外永久性生长，又可以分泌特异性抗体的一种生物技术。细胞融合和单克隆抗体技术是细胞工程学中非常重要的组成部分。

2、细胞融合和细胞杂交技术

两个或多个细胞融合成一个双核或多核细胞的现象，动物细胞融合一般要用灭活的病毒 或化学物质介导，植物细胞融合时，要先用纤维素酶去掉细胞壁。通过细胞杂交形成的单核子细胞称为融合核细胞。

教师以人鼠细胞杂交为例，具体讲解细胞融合的过程(图1)。然后启发学生去思考细胞融合的应用价值和意义。学生讨论融合方法。然后教师做总结。

A

B

图1 A.细胞融合；B.人鼠细胞杂交

细胞融合能重新组合两个亲本细胞的优良遗传信息，是研究细胞间遗传信息传递、基因在染色体上定位、改良动物遗传特性及创造新的符合人类需要的新的细胞系的极为有效的手段。细胞融合可采用融合剂、电融合技术或离心振动法进行，融合剂包括病毒（灭活仙台病毒法融合）和化学试剂（聚乙二醇法）。

细胞融合的意义在于不受种属的界限的限制，可以实现种间生物体细胞的融合，使远缘杂交成为可能，因而是改造细胞遗传物质的有力手段。

理论上说任何细胞，都有可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源，这对种质资源的开发和利用具有深远的意义。

融合过程克服了有性杂交过程中的种性隔离机制的限制，为远缘遗传物质交换提供了有效途径。

体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系统，在杂种的分裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体DNA也可以发生重组，从而产生新的核外遗传系统。

④淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。

3、单克隆抗体技术

通过上述细胞融合的意义和应用内容的学习，自然而然的引导学生进入下面的内容—单克隆抗体技术的学习。

1975年英国科学家Milstein和Kohler（图2）将产生抗体的淋巴细胞同肿瘤细胞融合，成功建立了单克隆抗体技术，而获得1984年诺贝尔医学和生理学奖。

图2 A.C.Milstein；

B.G.Kohler 单克隆抗体指的是利用细胞融合技术，将骨髓瘤细胞和琳娜细胞合并成杂交瘤，杂交瘤细胞会持续分泌成分单

一、有特异性的抗体。

单克隆抗体技术的核心是用骨髓瘤细胞(myeloma cell)与经特定抗源免疫刺激的B淋巴细胞(antigen stimulated B lymphoblast)融合得到杂交瘤细胞(hybridoma cell)，杂交瘤细胞既能象骨髓瘤细胞那样在体外无限增殖，又具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力。因此，单克隆抗体技术又称为杂交瘤技术（图3）。

图3 杂交瘤技术的原理

单克隆抗体技术最主要的优点是可以用不纯的抗原分子制备出针对某一抗原分子上特

单克隆抗体的大量制备可以有增量培养法和小鼠腹腔接种法。

单克隆抗体在生物、农业、医疗、制药等众多领域得到极为广泛的应用，尤其是人源性单抗制备技术的发展，是单克隆抗体具有更高的实用价值。引导学生总结单克隆抗体的应用：

1．检验医学诊断试剂

作为检验医学实验室的诊断试剂，单克隆抗体以其特异性强、纯度高、均一性好等优点，广泛应用于酶联免疫吸附试验、放射免疫分析、免疫组化和流式细胞仪等技术。并且单克隆抗体的应用，很大程度上促进了商品化试剂盒的发展。应用单克隆抗体制作的商品化试剂盒广泛应用于：

①病原微生物抗原、抗体的检测； ②肿瘤抗原的检测；

③免疫细胞及其亚群的的检测； ④激素测定； ⑤细胞因子的测定。2．蛋白质的提纯

单克隆抗体是亲和层析中重要的配体。将单克隆抗体吸附在一个惰性的固相基质（如Speharose 2B、4B、6B等）上，并制备成层析柱。当样品流经层析柱时，待分离的抗原可与固相的单克隆抗体发生特异性结合，其余成分不能与之结合。将层析柱充分洗脱后，改变洗脱液的离子强度或pH，欲分离的抗原与抗体解离，收集洗脱液便可得到欲纯化的抗原。

3． 肿瘤的导向治疗和放射免疫显像技术

将针对某一肿瘤抗原的单克隆抗体与化疗药物或放疗物质连接，利用单克隆抗体的导向作用，将药物或放疗物质携带至靶器官，直接杀伤靶细胞，称为肿瘤导向治疗（生物导弹）。另外，将放射性标记物与单克隆抗体连接，注入患者体内可进行放射免疫显像，协助肿瘤的诊断。单克隆抗体主要为鼠源性抗体，异种动物血清可引起人体过敏反应。因此，制备人-人单克隆抗体或人源化抗体更为重要，但此方面仍未取得明显进展。

(三)、课堂总结 多媒体展示以下内容：

1、细胞融合和单克隆抗体技术、生物导弹等基本概念；

2、详细讲解动物和植物细胞融合的原理、方法与应用。观察有关细胞融合技术与单克隆抗体技术的教学电影，以强化和巩固学过的知识与实验技术；

3、简要介绍这些技术的优缺点和实际操作过程中的注意事项；

7、随机抽取部分学生谈谈本节学习的收获与心得；

8、以小组为单位，撰写一篇实验报告；

9、授课教师布置下次课教学活动的内容与要求。

七、教学反思

研究性教学是指在教学过程中，创设一种类似科学研究的情景和途径，在授课老师的指导下，让学生在主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中，吸收知识、应用知识、分析问题、解决问题，从而提高学生的各方面素质，培养学生创造能力和创新精神的一种新型的教学理念和教学模式。其教学过程以其特有的过程性、实践性、问题性、体验性等特点，越来越受到广大教师的关注。要想达到良好的教学效果，首先要求授课教师必须有宽厚的专业知识、娴熟的教学技巧、人格魅力和掌控力，同时也要精心准备教学器材，设计教学程序，就像电影导演一样必须对每一项内容与环节烂熟于心。

其次要事先要将下一次教学内容告知学生，让学生提前预习与查阅文献，尤其对一些实验验证性课题，更需要教师安排时间对学生进行理论与实验的辅，而作为学生而言，必须要有专业基础知识扎实，创新思维强，勇于探索，敢于“问”和“做”，尤其具有喜欢做事前会精心设计实验程序，出现的问题又能利用所学知识进行分析与判断的精神，能积极配合教师进行探究性研究，唯有如此，才能取得良好的效果。

通过对细胞融合和单克隆抗体的相关问题的探究，培养学生归纳、分析、综合的思维能力。教师在课堂上详细讲解细胞融合和单克隆抗体技术的发现过程，原理与技术操作及应用价值，让学生课余时间主动查阅文献资料，以培养学生文献综合能力与写作能力。通过师生互动与解答、探索疑难，有效促进学生思维力的发展。

在本次教学过程中，值得总结的经验与不足列如下：

（1）课前准备充分

授课教师对整个教学过程进行了精心的设计与安排，拟立了多个问题，准备了一些教学视频与彩色图片。

（2）课堂上教师精心设问，不断启发，调动了学生学习生物的积极性和求知欲，启发学生自主思考，讨论交流，探究解决问题，在教学活动中发挥了学生的主体作用。

（3）课堂气氛活跃，团队作战显现 学生们在小组内相互配合，相互合作，相互帮助，共同探讨，大胆表达自己的学习心得与科学问题，更重要的是锻炼了学生分析问题与解决问题的能力。

（4）学生自主学习，主动提问

由于事先让学生广泛查阅专著和文献，许多同学对此节内容有了不同的见解与疑问，授课教师在授课过程和结束时与学生进行了互动，让学生自由发言，由其他学生相互回答，并由教师点评，收到了意想不到的效果。

不足之处在于：由于在细胞工程实验课中，还没有设计单克隆抗体实验，因此在理论学习中得到的知识目前还无法让学生在实验中进行重复，这有待于今后改善。

第二篇：二 动物细胞工程(教案1).

第二节 细胞工程简介──动物细胞工程

教学目标 1．知识方面

（1）动物细胞培养（知道）。（2）动物细胞融合（知道）。

（3）单克隆抗体的制备及应用（知道）。2．态度观念方面

（1）初步培养学生勇于探索，不断创新的精神和合作精神。

（2）通过向学生介绍几大动物细胞工程技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展。认识到学无止境，形成终生学习的意识。

3．能力方面

（1）在学习动物细胞培养过程中，学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。

（2）由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力、思维能力。

（3）让学生尝试设计革克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。

重点、难点分析

单克隆抗体既是本小节的重点，也是难点内容。

分析：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等。其中前三大技术为本节教材的主体内容，而胚胎移植、核移植技术以小字科普读物的形式出现，意在使学生在有所侧重的前提下对动物细胞工程发展概况有一个较全面的了解。在教材重点介绍的三大动物细胞工程技术中，动物细胞培养是其他技术（如单克隆抗体、胚胎移植、核移植等）的基础，其价值更多的是通过其他技术成果来体现的。而动物细胞融合技术目前较为成熟的最重要的用途便是制备单克隆抗体。由此可见，单抗技术应属较高层次的动物细胞工程技术。对它的学习有助于学生较深刻地领悟动物细胞工程的真谛，并从两位诺贝尔奖获得者对单抗独具匠心的实验设计中，深刻体会科学态度、科学方法，尤其是创造性的思维品质在科学研究、发明创造中的决定性作用。基于以上认识，单克隆抗体应列为本节的重点内容，同时单克隆抗体技术本身环节多、技术复杂，加之学生对此缺乏必要的感性认识，所以也是本课的难点所在。

教学模式

自学——指导。启发、探究。教学手段

1．动物细胞培养的自制挂图。

2．动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件。3．有关克隆羊“多莉”的录像资料。4．实物投影仪。课时安排 二课时。设计思路

1．采用自学、指导模式对动物细胞培养技术进行较深刻、透彻地学习，为学习其他动物细胞工程技术打好基础。2．教师启发学生回忆植物体细胞杂交过程；通过新旧知识对比，引导学生大胆推测动物细胞融合过程，培养学生知识迁移能力，并通过课件演示全过程，加强直观性，培养学生的观察、思维能力。

3．教师给出资料，引出探究点。学生通过讨论、辩论，设计多种制备革克隆抗体的方案。然后通过观察全过程课件，质疑、释疑（多方向），并由学生概括单克隆抗体的制备工程。

4．胚胎移植、核移植为书中小字内容，以学生自学为主，教师予以适当指导、点拨。5．以“多莉”羊的培育过程为主线，将动物细胞工程五种技术的知识有机地串接起来，构成完整的知识体系。

重点提示

1．在教学中，应强化学生的主体意识，开发学生的潜能，使学生的个性在共性发展的同时也能协调发展，使知识不单是讲课的内容，考试的内容，而成为有利于学生综合素质全面提高的载体和素材。教师应善于从教材内容和学生心理状态出发，采用多种方法设计富有启发性的问题，创设探索的情境，激发学生思考和探索的欲望，从而达到在获取知识的同时培养他们的多方面能力的目的。

2．适当增加难度，能在教学过程中引起学生适度的认识冲突。前苏联教育家赞可夫就极力主张“高难度原则”，以求得学生在一定困难水平出现认知冲突，增强学生参与讨论的积极性，促进其发展。

3．在教学过程中，适度拓宽教学内容，扩大学生的知识面，开发学生的思维空间，有利于学生发散性思维的培养。

4．根据学生的认知水平和教学内容的难易程度，合理安排教学容量，控制好课堂教学的密度；该讲的要讲深、讲透，并善于从多角度、多层面来挖掘知识的蕴含，从而把握好教学的力度；同时还要注意课堂节奏的急缓、疏密、错落有致。

教学过程

第三篇：《专题二 细胞工程》 教学设计

《专题二 细胞工程》

教学设计

体细胞克隆羊多利的问世不仅给克隆技术带来重大突破，也使更多的人开始关注细胞工程技术。近几十年来，细胞工程技术获得突飞猛进的发展，许多成果已渗入到我们的日常生产和生活中。通过本专题的学习，学生可以了解细胞工程的原理、应用及其发展前景。本专题教材分析

一、教学目的要求 知识方面

1.简述植物组织培养和体细胞杂交技术及其应用。

2.简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景。3.举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用。情感态度与价值观方面 1.体验植物组织培养技术。

2.讨论细胞工程技术的社会意义。

3.认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系。4.关注细胞工程研究的发展和应用前景。能力方面

1.尝试进行植物组织培养。

2.运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础。

3.搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料，进行整理、分析和交流。

二、教学内容的结构和特点

（一）教学内容的特点

本专题内容包括两部分，即《植物细胞工程》和《动物细胞工程》，其中《植物细胞工程》可用3课时教学，《动物细胞工程》可用3课时教学。

本专题的题图是由三幅图合成的：克隆羊多利的照片、细胞核移植和植物组织培养。题图的寓意是表明细胞工程是细胞水平上的操作，它包括植物细胞工程和动物细胞工程等方面。在章引言中通过列举细胞工程的应用，把学生带进细胞工程的科技领域。《科技探索之路──细胞工程的发展历程》，以图配文的形式介绍了细胞工程的来龙去脉，使学生认识到细胞工程不是凭空得来的，而是经过了一代代科学家执著地探索；科学与技术是相互促进的，科学理论要经过技术才能转化为生产力。第一节《植物细胞工程》包括两小节：《植物细胞工程的基本技术》和《植物细胞工程的实际应用》。第一小节，是让学生了解最基础的知识──植物细胞工程基本原理和技术，第二小节是让学生了解它的实际应用。

第一小节《植物细胞工程的基本技术》讲述了细胞的全能性、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等三方面内容，其中，植物细胞的全能性是植物组织培养的基础，而植物体细胞杂交技术又是在植物组织培养的基础上发展起来的。在本小节的教材中，首先用实例引出“花瓣是怎样长成一株完整的植株的？植物的花瓣为什么能培育出一株完整的植株？”等问题，由此导入植物细胞全能性的学习。因为学生在必修模块《分子与细胞》中，已经学习过细胞的全能性及分化的知识，所以教材在此只简单叙述了细胞全能性的概念和细胞分化的实质。关于植物组织培养技术，是植物细胞工程中最基本的技术，教材中安排了“胡萝卜的组织培养”实验，让学生通过动手操作，感到细胞工程并不神秘，并且培养学生的动手能力。

在植物体细胞杂交技术中，首先是以一个实例“番茄—马铃薯”杂种植株提出问题：“科学家是怎样得到此杂种植株的？” 接下来以图文结合的形式介绍了植物体细胞杂交技术的基本过程、概念、已取得的进展和尚未解决的问题。意在使学生认同科学是一个探究过程，激发学生探索生命科学奥秘的兴趣。插入的旁栏──“异想天开”意在活跃学生的思维。第二小节《植物细胞工程的实际应用》讲述了植物繁殖的新途径、作物新品种的培育，以及细胞产物的工厂化生产等三方面的内容。

在植物繁殖的新途径中，教材选择了三个实例：微型繁殖、作物脱毒和神奇的人工种子。之所以首先介绍了微型繁殖，因为它是植物组织培养技术应用最为广泛的领域。在作物新品种的培育中，教材仅举了单倍体育种和突变体的利用两个实例。考虑到学生已了解单倍体、突变育种等基本知识，所以教材只对此部分内容做了简单的介绍。细胞产物的工厂化生产是植物组织培养技术与发酵工程相结合的一项新技术。教材先介绍了细胞产物的种类，再简要介绍人参皂甙的工厂化生产过程。为配合抗癌药物──紫杉醇的生产的内容，教材以资料分析的形式介绍了我国红豆杉惨遭浩劫的例子，引导学生讨论植物组织培养在节约资源，保护环境方面的重要意义。

第二节《动物细胞工程》包括动物细胞的培养、动物体细胞核移植技术及克隆动物、细胞融合和单克隆抗体四部分内容。

关于动物细胞的培养，教材用人造皮肤等实例引入主题，同时，配以人造皮肤的图片，以激发学生的兴趣，接着很自然地导入动物细胞培养的内容。教材首先介绍了动物细胞培养的概念，接着以文字叙述、图片、小资料、讨论相结合的形式，介绍细胞培养过程及原理，最后又从学生已有的内环境知识出发，用提问的形式引出细胞培养的条件。对于细胞培养条件，教材用了较多的笔墨，其意图是细胞培养条件的讲述中蕴含了细胞培养的原理。动物体细胞核移植技术及克隆动物，既是动物细胞工程的重点内容，又是近几年来的热点问题，学生对它们有一定的了解，如何做到在原有基础上提高呢？教材首先解释了动物体细胞核移植技术和克隆动物的关系，随后简单介绍了哺乳动物核移植技术的分类，接着用小字介绍核移植技术的发展简史，再将文字、流程图、思考、小资料、讨论等多种形式结合，以我国的克隆牛为例，详细讲解了体细胞核移植技术的过程，最后说明体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题。力图使学生在学习知识的同时，受到科技史、科学价值观和爱国主义的教育。在“动物细胞融合”部分，由于考虑到其基本原理与植物的原生质体融合相同，方法也类似，所以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，其间插入了小资料、细胞融合过程的示意图及小字的动物细胞融合技术发展简史。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？由此自然过渡到单克隆抗体的制备上。关于单克隆抗体的制备，用讲故事的形式，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像在科学创新中具有重要作用。

（二）教学内容的结构

三、与学生经验的联系

细胞工程看似微观、抽象，很难与学生的生活经验相联系，其实不然。由于植物微型繁殖技术的迅速发展，学生经常会从各种媒体上看到“试管苗”、“组培苗”的字眼。而克隆羊多利的诞生更使“克隆”这个生物学的专业术语，成为媒体频频出现的、已不用注解的名词。细胞工程是建立在对细胞结构、功能、生理等研究基础上的新技术，在必修模块《分子与细胞》中，学生已学过动植物细胞的结构和功能、细胞的分化和全能性；在必修模块《遗传和进化》中，学生已学过生物变异在育种上的应用；在必修模块《稳态与环境》中，学生学习过人体内环境及免疫的知识，而这些都是学习本专题的知识基础。

四、与其他专题的联系

生物技术各个分支领域是相互渗透、相互促进的。细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞工程中的技术是其他生物工程的基础。例如，细胞工程最主要和基础的技术是动植物细胞的培养技术，而基因工程中受体细胞的培养和筛选，胚胎工程中动物细胞的培养都需要细胞培养的技术。

第四篇：植物细胞工程教学反思

植物细胞工程教学反思

海林林业一中纪彩云

引入从白菜—甘蓝开始，引出细胞工程，（白菜2n=20，甘蓝n=18），引出概念，要注意的是操作水平是细胞水平（基因工程是分子水平），然后讲述植物细胞工程，其技术手段包括有植物组织培养、植物体细胞杂交等，其理论基础是植物细胞的全能性，首先讲述的是细胞的全能性，包括定义、细胞具有全能性的原因、未表现出来的原因、全能性的高低、与细胞分化分裂的关系等。然后是植物组织培养，包括原理、过程、应用三个方面，其中过程是重点，要进行详细的分析归纳，总结出其要点和常见的考点。有如下几点：

1.离体培养，外植体

2.无菌操作

3.培养液成分：琼脂、水、矿质元素、蔗糖（不是葡萄糖）、植物激素等

4.脱分化、去分化、愈伤组织的概念

5.植物激素的比例会影响到根和芽的分化

6.花药离体培养属于植物组织培养，取的是生殖细胞，得到的是单倍体；大多数情况下取的是体细胞，得到的是普通的植株

最后是应用部分，包括无病毒植物、快速繁殖、生产药物、人工种子（注意如何获得）、转基因植物的培育等。

植物细胞工程的第二项技术手段是植物体细胞杂交，包括原理、过程、意义三个方面，过程是重点，要进行说的讲解分析，其中要注意的几点是：

1.酶解法去除植物细胞壁

2.原生质体诱导融合的方法

3.有一次筛选

第五篇：2.1.植物细胞工程 教学设计

选修3 第二章

2.1.1植物细胞工程基本技术

【内容与解析】

本节课要学的内容植物细胞工程基本技术指的是植物组织培养，其核心是植物组织培养的原理和过程,由于它还与植物体细胞杂交的原理、植物细胞工程应用的实例等有…紧密的联系,所以在本学科有…重要的地位。教学的重点是植物组织培养的原理和过程，解决重点的关键是植物组织培养的实验。【教学目标与解析】 1．教学目标

（1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术（2）列举植物细胞工程的实际应用 2．目标解析

（1）简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术就是要学生知道组培过程中的每一个步骤且要明白每个过程中的特点，植物体细胞杂交技术是要学生知道它的定义和如何实现这个过程中的每一步骤。【问题诊断分析】

在本节课的教学中，学生可能遇到的问题是植物体细胞杂交的原理不理解，产生这一问题的原因是…学生对这类问题的认识尚浅。要解决这一问题，就要…给予学生一定的理论知识，及事例分析。【教学过程】

问题一： 为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？

设计意图：…通过此问题引出植物组织培养 师生活动;

1、什么是细胞的全能性？表现全能性的条件？

2、为什么运用植物组织培养技术能把植物离体器官、组织或细胞培养成完整植物体？

3、克隆羊“多莉”的诞生说明了什么？

4、生物体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？

问题二：植物组织培养技术：

问题1．植物组织培养技术的概念是什么？ 问题2．植物组织培养技术的原理是什么？

问题3．植物组织培养技术通常选用的材料有哪些？ 问题4．植物组织培养的培养基含有哪些成分？

问题5．分析图2—5，概述植物组织培养技术的基本过程。

问题6．什么是脱分化？什么是再分化？什么是愈伤组织？

展示马铃薯——番茄杂种植株的图片，根据设想来引出植物体细胞杂交

问题三：植物体细胞杂交技术：

问题1．什么是植物体细胞杂交技术？它具有什么优点？

问题2．在进行植物体细胞杂交之前，为什么要去除细胞壁？通常用什么方法去除细胞壁？去除细胞壁以后的植物细胞叫什么？

问题3．怎样诱导两个不同原生质体的融合？原生质体融合完成的标志是什么？这与细胞中哪种细胞器有关？

问题4．为什么两个原生质体能发生融合，这与细胞膜的什么特性有关？ 问题5．如果两个来源不同的原生质体发生了融合，下一步该做何处理？ 问题6．如何将杂种细胞培育成杂种植株？

问题7．分析图2—9，概述植物体细胞杂交的基本过程。

选修3 第二章

小问（1）说出①～⑤步骤表示的含义。

小问（2）将植物细胞A和植物细胞B的得到的原生质体诱导融合，在培养基上至少存在几种类型的细胞（只考虑两个细胞的融合）？

例题1：在细胞工程——原生质体融合育种技术中，其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去，通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中，细胞将（）

A.皱缩 B.胀破 C.呈球形 D.保持原状

例题2：要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（）A.具有完整细胞核的细胞 B.离体状态

C.导入外源基因 D.一定的营养物质和激素

变式：白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本。经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜－甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：

⑴白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在 隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养“白菜－甘蓝”杂种幼苗获得，所依据的理论基础是植物细胞具有。⑵二倍体“白菜－甘蓝”的染色体数为。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜－甘蓝”，这种变异属于。

【课堂小结】

【目标检测】

1．植物组织培养是指

A．离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织

B．愈伤组织培育成植株

C．离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D．愈伤组织形成高度液泡化组织

2．植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是

A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁

B.细胞壁使原生质体失去活力 C.细胞壁阻碍了原生质体的融合 D.细胞壁不是原生质的组成部分 3．植物体细胞杂交的结果是

（）

（）

（）

选修3 第二章

A.产生杂种植株 B．产生杂种细胞

C．原生质体融合 D．形成愈伤组织 4．将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时，下列条件中不需要的是（）

A、具有完整细胞核的细胞

B、一定的营养物质和植物激素

C、离体状态

D、导入指定基因 5．植物体细胞杂交的目的中错误的是

（）

A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株

C.克服远源杂交不亲和的障碍

D.实现原生质体的融合 6．植物组织培养的用途中不正确的是

（）

A.快速繁殖

B.生产新品种 C．生产生物碱 D．生产白细胞介素－2 7．以下关于原生质的叙述，正确的是

（）

A、原生质泛指细胞内的基质

B、原生质就是细胞质

C、一个动物细胞就是一团原生质

D、细胞膜、细胞核和细胞壁是原生质 8．不能人工诱导原生质体融合的方法是

（）A.振动

B.电刺激

C.PEG试剂 D．重压 9．细胞具有全能性的原因是

（）

A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能

B.生物体的每一个细胞都具有全能性

C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因

D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的 10.下列植物细胞全能性最高的是

（）

A.形成层细胞 B.韧皮部细胞

C.木质部细胞

D.叶肉细胞 11．植物体细胞融合完成的标志是（）

A、产生新的细胞壁

B、细胞膜发生融合

C、细胞膜发生融合 D、细胞膜发生融合 12.植物体细胞杂交的目的是

（）

A.用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体 B.以人工诱导法使两个不同植物的原生质体融合

C.用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株 D.通过以上三者来完成

二、非选择题

1．下图是植物组织培养的简略表示。据此回答：

脱分化 再分化

①——→②——→③——→④

（1）①表示

，它能被培养成为④的根本原因是

。（2）②表示

，它与①相比分化程度

，全能性

。（3）若想制作人工种子，应该选用（填编号）。

（4）若①是花药，则④是

，继续对其使用

处理可获得

正常植株，该过程称为。

（5）若①是胡萝卜根尖细胞，则培养成的④的叶片的颜色是

，这说明根尖细胞。

（6）若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素，培养将进行到（填编号）。