1、第1页22.2 动物细胞融合与单克隆抗体 第2页目标定位重点突破1.掌握动物细胞融合的原理和方法2结合图 224，归纳单克隆抗体的制备过程及应用1.掌握动物细胞融合技术及应用(重点)2掌握单克隆抗体的制备(重、难点)第3页自 主 学 习 第4页一、动物细胞融合(阅读 P52)1概念 动物细胞融合也称_，是指_动物细胞结合形成_的过程。2原理 _。第5页3诱导动物细胞融合的三种方法(1)物理法：如_、离心、振动等。(2)化学法：如_。(3)生物法：如_。4过程 不同_的两个细胞_融合_融合_分裂两个完整的杂交细胞。5意义 突破了有性杂交方法的局限，使_成为可能。第6页二、单克隆抗体(阅读 P52
2、54)1传统抗体的获得(1)方法：向动物体内反复注射某种_，使动物产生抗体；然后从动物血清中分离所需_。(2)缺陷：_、纯度低、制备的抗体_。2单克隆抗体的制备(1)需要的技术手段：_。(2)制备原理：_。第7页(3)用 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因B 淋巴细胞特点：一种 B 淋巴细胞只能产生一种单一抗体，B 淋巴细胞在体外_无限增殖。骨髓瘤细胞特点：能无限增殖，但不能产生抗体。杂交瘤细胞特点：B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能_，又能产生特异性抗体。第8页(4)制备过程：第9页(5)单克隆抗体的优点：_、可大量制备。(6)单克隆抗体的应用：作为诊断试剂，具有准确、_、简
3、易、_的优点。用于治疗疾病和_。第10页自我校对一、1.细胞杂交 两个或多个 一个细胞 2.细胞膜的流动性3(1)电激(2)聚乙二醇(或 PEG)(3)灭活的病毒4DNA 细胞膜 细胞核 有丝 5.远缘杂交二、1.(1)抗原 抗体(2)产量低 特异性差 2.(1)动物细胞融合和动物细胞培养(2)细胞膜的流动性和细胞增殖(3)不能 无限增殖(4)抗原蛋白 脾脏 骨髓瘤细胞 B 淋巴细胞 杂交瘤细胞 迅速大量增殖 专一性抗体 体外 腹腔(5)特异性强、灵敏度高(6)高效 快速 运载药物第11页课 堂 探 究 第12页考点一 动物细胞融合1动物细胞融合的原理与过程(1)原理：细胞膜的流动性。(2)过
4、程：动物细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合，其中细胞膜融合是细胞融合的先导，细胞膜融合体现了细胞膜具有一定的流动性。动物细胞融合的实质是核融合，动物细胞融合完成的标志是两个或多个细胞核融合为一个细胞核。如下图(以灭活的病毒诱导为例)所示：第13页2融合的结果 形成单核杂交细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。第14页3植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性融合前处理先除去细胞壁先使细胞分散开使用的酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶诱导手段物理法：离心、电激、振动；
5、化学法：聚乙二醇等试剂诱导除物理法(离心、振动、电激)和化学法(聚乙二醇等试剂诱导)外，也可用灭活的病毒诱导第15页过程结果杂种植株杂交细胞应用培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体意义克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合第16页1动物细胞融合与植物原生质体融合所用的诱导方法有何不同？【提示】动物细胞融合可用灭活的病毒进行诱导。第17页2动物细胞融合完成的标志是什么？【提示】动物细胞融合完成的标志是来自不同细胞的细胞核融合成一个细胞核。第18页自然界中的生殖细胞融合能产生有性生殖后代，细胞工程中体细胞杂交技术被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答以下相
6、关问题：(1)若 a、b 分别为动物的精子和卵细胞，则产生 a、b 的分裂方式是_。第19页(2)若 a、b 表示植物体细胞，两者融合完成的标志是_，由d细 胞 形 成 杂 种 植 株 的 原 理 是_，其中使用了植物组织培养技术，该技术的中心环节是形成愈伤组织，然后诱导它再分化形成植株，再分化的原理是_。植物体细胞杂交的意义是该技术能克服_。第20页(3)生产单克隆抗体时一般不直接培养浆细胞，主要原因是_。若用 15N 标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞，放射性物质在细胞器中出现的先后顺序是_。第21页【解析】(1)若 a、b 分别为动物的精子和卵细胞，动物产生生殖细胞的分裂方式为减数分
7、裂。(2)在植物体细胞杂交过程中，两个植物细胞融合完成的标志是形成新的细胞壁，由杂种细胞形成杂种植株需要进行植物组织培养，该技术的原理是植物细胞的全能性。植物组织培养技术的中心环节是形成愈伤组织，然后诱导它再分化形成植株，再分化的原理是基因选择性表达。植物体细胞杂交的意义是该技术能克服有性(远缘)杂交不亲和的障碍。第22页(3)生产单克隆抗体时一般不直接培养浆细胞，主要原因是浆细胞不能无限增殖。由于抗体属于分泌蛋白，分泌蛋白合成与分泌的过程是：核糖体合成蛋白质内质网进行粗加工内质网“出芽”形成囊泡高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质高尔基体“出芽”形成囊泡细胞膜胞吐释放。因此合成单克隆抗体时，放
8、射性物质在细胞器中出现的先后顺序是核糖体、内质网、高尔基体。第23页【答案】(1)减数分裂(2)形成新的细胞壁 植物细胞的全能性 基因选择性表达 有性(远缘)杂交不亲和的障碍(3)浆细胞不能无限增殖 核糖体、内质网、高尔基体第24页【变式训练 1】下列关于动物细胞融合与植物体细胞杂交技术的说法，正确的是()A基本原理相同B诱导细胞融合的方法相同C细胞融合前的处理过程相同D融合后都需要进行筛选第25页【解析】植物体细胞杂交的原理为细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，而动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性、细胞增殖；动物细胞融合常用灭活的病毒(生物方法)、PEG(化学方法)和电激(物理方法)诱导，植物
9、体细胞杂交常用离心、振动、电激(物理方法)和 PEG(化学方法)诱导；动物细胞融合前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞分散开，植物体细胞杂交常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；诱导融合后会形成多种融合细胞，还有未融合细胞，因此融合后都需要进行筛选。【答案】D第26页考点二 单克隆抗体的制备1需要的技术手段：动物细胞融合和动物细胞培养。2制备原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。3用 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因 B 淋巴细胞特点：一种 B 淋巴细胞只能产生一种单一抗体，B 淋巴细胞在体外不能无限增殖。骨髓瘤细胞特点：能无限增殖，但不能产生抗体。杂交瘤细胞特点：B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂
10、交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。第27页4单克隆抗体的制备过程 第28页5单克隆抗体制备过程中的几点说明(1)杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。第29页(2)制备单克隆抗体过程中的两次筛选项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞从小鼠体内提取的 B 淋巴细胞有很多种，形成的杂交瘤细胞也有很多种筛选方法用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生所需抗体的细胞群筛选目的得
11、到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞第30页(3)单克隆抗体制备过程的关键分析对动物免疫的原因：B 淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的 B 淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的 B 淋巴细胞实际上是浆细胞。杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力，从而可以克服体外培养条件下 B 淋巴细胞不能无限增殖的缺点，而大量生产单克隆抗体。第31页(4)单克隆抗体的提取场所体外培养培养液中提取。体内(小鼠腹腔中)培养小鼠腹水中提取。第32页6血清抗体与单克隆抗体的比较 项目产生特点
12、血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强、灵敏度高，能大量制备 第33页7.单克隆抗体的应用(1)作为诊断试剂：能准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。第34页(2)用于治疗疾病和运载药物单独使用：直接用于癌症或其他疾病的治疗(作为药物本身)。综合使用：与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，主要用于治疗癌症，也可用于其他疾病的治疗，具有疗效高、毒副作用小的优点。第35页1为什么要对小鼠注射抗原？【提示】以获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞(浆细胞)。第36页2B
13、 淋巴细胞和骨髓瘤细胞经聚乙二醇处理后，培养液中存在哪几种细胞(杂交细胞仅考虑两两融合)?【提示】未融合的 B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、BB融合细胞、瘤瘤融合细胞、B瘤融合细胞(杂交瘤细胞)。第37页下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：第38页(1)图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获得的血清实际上是含有_(填抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。与多克隆抗体相比，单克隆抗体突出的优点在于它的_，并能大量制备。(2)图中选用 B 细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有_；如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有_种
14、类型。第39页(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选的目的是筛选出_，筛选的目的是筛选出_。筛选时所用的培养基是特定的_培养基。(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是_，用“生物导弹”治疗癌症的方法优于化疗的原因是_。(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的_和_两大技术。第40页【解析】(1)结合题图可知，向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，获得的血清实际上是含有 Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物。单克隆抗体的优点主要是特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜具有一定的流动性；B 细胞和骨髓瘤细胞融合
15、时，若仅考虑两个细胞的融合，可得到 B 细胞B 细胞、骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞和 B细胞骨髓瘤细胞 3 种类型的融合细胞。第41页(3)在单克隆抗体的制备过程中，第 1 次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第 2 次筛选的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择培养基。(4)把单克隆抗体与抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。(5)单克隆抗体的制备运用了动物细胞融合与动物细胞培养两大技术。第42页【答案】(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 特异性强、灵敏
16、度高(2)流动性 3(3)杂交瘤细胞 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 选择(4)在单克隆抗体上连接抗癌药物 不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小(5)动物细胞融合 动物细胞培养第43页【变式训练 2】用动物细胞工程获得单克隆抗体，下列实验步骤错误的是()A将抗原注入小鼠体内，获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞B用纤维素酶处理 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞C用聚乙二醇作诱导剂，使能产生相应抗体的 B 淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合D筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体第44页【解析】用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，可去除植物细胞的细胞壁，而动物细胞无细胞
17、壁，所以用不到纤维素酶，动物组织需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其形成单个细胞。【答案】B第45页随 堂 训 练 第46页1与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导因素分别是()A细胞膜的流动性、离心B细胞膜的流动性、灭活的病毒C细胞的全能性、电刺激D细胞的全能性、灭活的病毒第47页答案 B解析 植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、细胞的全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；动物细胞融合的常用诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，其中灭活的病毒是其特有的诱导因素，而聚乙二醇、电激均可用于诱导植物体细胞杂交。第48页2在单克隆抗体制备过程中，对骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞诱
18、导融合后，要用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是()B 淋巴细胞 骨髓瘤细胞 B 淋巴细胞自身融合细胞 骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞A BCD第49页答案 A解析 在题中所述特定的选择培养基上，能够存活、增殖的细胞只有杂交瘤细胞。第50页3以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏 B 淋巴细胞，再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群，由此筛选出的杂交瘤细胞所产生的单克隆抗体()A能识别绵羊整个红细胞B只识别绵羊红细胞表面的特定分子C能识别绵羊所有体细胞D只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子第51页答案 B解析 抗原刺激机体可产生相应的浆细胞并分泌抗体，单克隆抗
19、体实质是由一种浆细胞与骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞克隆群产生的专一性抗体，具有抗体特异性强的特点，只针对特定的抗原。本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子，并非整个红细胞，也非其他体细胞及其表面的特定分子。第52页4利用单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列对此描述错误的是()A“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成B“弹头”是由放射性同位素、化学药物或细胞毒素等物质构成C“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能D“生物导弹”是利用细胞工程制备出来的第53页答案 C解析“弹头”中的药物既能杀伤肿瘤细胞，也能杀死正常细胞，不具有选择性。“生物
20、导弹”中的“瞄准装置”是由专一识别特定肿瘤细胞的单克隆抗体构成；“弹头”是由放射性同位素、化学药物或细胞毒素等物质构成；“生物导弹”是利用动物细胞融合、动物细胞培养等细胞工程技术制备出来的。第54页5如图表示单克隆抗体的制备过程，请据图回答下列问题：第55页(1)据图可知，_技术是动物细胞工程技术的基础，而_技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。(2)图中过程常用的诱导因素是_，过程常在_培养基中完成。(3)A细胞为_细胞，其特点是_。(4)合成的单克隆抗体最终可以从_和_中提取。第56页答案(1)动物细胞培养 细胞融合(2)灭活的病毒(或聚乙二醇)选择(3)杂交瘤 既能迅速大量增
21、殖，又能产生专一性抗体(4)培养液 小鼠腹水第57页解析(1)动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养，细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。(2)过程中诱导细胞融合的方法很多，常用的主要有生物法(如灭活的病毒)、化学法如聚乙二醇(PEG)和物理法(如电激)。过程是单克隆抗体的筛选过程，是在特定的选择培养基上进行的。(3)A 细胞为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞具有既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体的特点。(4)杂交瘤细胞的培养一般有体外培养和体内培养两种方式，体外培养是在液体培养基中培养，培养后从培养液中提取单克隆抗体；体内培养是在小鼠腹腔中培养，培养后从小鼠腹水中提取单克隆抗体。第58页请做：限时规范训练（八）