1、22.2 动物细胞融合与单克隆抗体学 习 目 标知 识 体 系1.掌握动物细胞融合技术。2.理解单克隆抗体技术。(重点、难点)3.了解动物细胞融合和单克隆抗体技术的应用。(重点)01 探新知 自主梳理02 破重难 讲练互动03 固双基 当堂达标04 课后 巩固提升一、动物细胞融合1概念结合形成一个细胞的过程，也称。2诱导原理和结果(1)诱导原理：。(2)诱导结果：形成细胞。两个或多个动物细胞细胞杂交细胞膜的流动性杂交3诱导因素：、等。4意义：突破了方法的局限，使成为可能。5动物细胞融合技术的应用(1)成为研究、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。(2)用于制备。聚乙二醇(PEG)灭活的病毒电激有性
2、杂交远缘杂交细胞遗传细胞免疫单克隆抗体二、单克隆抗体1制备原理(1)B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞分泌一种特异性抗体。(2)骨髓瘤细胞特点：能在体外大量。(3)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，既能又能产生大量。增殖无限增殖特定抗体2制备过程3单克隆抗体的优点：、可大量制备。4单克隆抗体的应用(1)作为，具有准确、高效、简易、快速的优点。(2)用于和。特异性强灵敏度高诊断试剂治疗疾病运载药物预习小测1想一想生物导弹定向轰炸的原理是什么？提示：利用了抗原和抗体特异性结合的原理。2判一判(1)动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。()(2)跟植物原生质体融合相比，
3、动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。()(3)动物细胞融合的结果是形成单核的杂种细胞，植物体细胞杂交的结果是得到杂种植株。()(4)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。()(5)单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。()(6)杂交瘤细胞的培养可以采取体内培养和体外培养两种方式。()(7)单克隆抗体制备过程中，需要进行多次细胞培养，如骨髓瘤细胞的培养、不同杂交细胞的培养、杂交瘤细胞的培养等。()(8)单克隆抗体由于特异性和导向性强而被誉为“生物导弹”。()探究主体 1 动物细胞融合问题情境 结合下面动物细胞融合的过程，探究下列问题：(1)融合过程：细胞膜融合细胞质融合_融
4、合。(2)细胞膜融合的过程体现出细胞膜具有_。(3)融合后重组细胞的特点：融合形成的杂种细胞具有两种细胞的遗传信息，通过动物细胞培养，杂种细胞表现出两个_的特点。提示：(1)细胞核(2)一定的流动性(3)亲本细胞1植物体细胞杂交和动物细胞融合的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和植物细胞的全能性细胞膜的流动性步骤酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株分散成单个细胞后诱导细胞融合诱导方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、灭活病毒结果形成杂种植株形成杂种细胞2.生物工程技术产生后代个体的遗传物质或基因来源(1)转基因生物：目的基因
5、来自外源生物，绝大多数基因来自两个亲本。(2)杂种植株：遗传物质来自融合的两个亲本细胞。(3)经细胞培养获得的动物细胞：遗传物质只来自一个亲本。(4)动物细胞融合形成的杂交细胞：遗传物质来自融合的两个亲本细胞。(5)克隆动物：细胞核中的遗传物质来自供体动物，细胞质中的遗传物质来自提供卵母细胞的动物个体。易错警示病毒在生物技术中的应用(1)灭活的病毒能作为诱导剂，不灭活的病毒不能作为诱导剂。(2)病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。在免疫调节中病毒属于抗原，在基因工程中可作为载体，在细胞工程中可作为诱导剂。1动物细胞融合属于动物细胞工程的技术手段之一，下列有关动物细胞融合的叙述正确的是()A动
6、物细胞融合产生的细胞称为重组细胞B融合后形成的细胞为单核或多核细胞C常用的诱导融合的生物诱导剂是聚乙二醇、灭活的病毒等D也称细胞杂交，可由两个或多个动物细胞结合成一个细胞解析：动物细胞融合产生的细胞称为杂交细胞，核移植产生的细胞称为重组细胞，A错误；融合后形成具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，B错误；诱导动物细胞融合的生物诱导剂是灭活的病毒，聚乙二醇属于化学诱导剂，C错误；动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，D正确。答案：D2下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是()A动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同
7、B只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能C利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现解析：动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的病毒，而植物原生质体融合没有生物方法；两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并不一定使它们的性状都能得以体现，这是基因选择性表达的结果。答案：C探究主体 2 单克隆抗体问题情境 下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，请据图分析：(1)
8、图中B注射的物质是什么？其目的是什么？提示：注射特定抗原；目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生相应浆细胞和相应B淋巴细胞。(2)在获取C细胞的过程中，筛选淘汰了哪些细胞？提示：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会被淘汰，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长。(3)C细胞有什么特点？提示：既能无限增殖，又能产生特定的抗体。(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。提示：1植物体细胞杂交和单克隆抗体制备的比较比较项目植物体细胞杂交(番茄马铃薯植株)单克隆抗体制备过程第1步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠的处理(注射灭活抗原)第2
9、步原生质体的融合(物、化法)动物细胞融合(物、化、生法)第3步杂种细胞的筛选和培养杂交瘤细胞的筛选和培养第4步杂种植株鉴定提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)比较项目植物体细胞杂交(番茄马铃薯植株)单克隆抗体制备融合前处理酶解法除去细胞壁：纤维素酶、果胶酶注射特定抗原，免疫处理正常小鼠意义和用途克服有性远缘杂交不亲和的障碍；培育作物新品种制备单克隆抗体；有助于疾病的诊断、治疗、预防2.浆细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞的比较细胞类型来源特点浆细胞由B淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化而来能产生单一抗体，但不能无限增殖骨髓瘤细胞从骨髓肿瘤中提取能无限增殖，但不能产生抗体杂交瘤细胞浆细胞与骨髓瘤细胞融合而成
10、既能产生抗体，又能无限增殖3.制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的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由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以需经过选择性培养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(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B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特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞易错警示(1)除了受到注射的抗原的刺激外，小鼠在生活过程中还可能受到其
11、他抗原的刺激，因此从小鼠体内取出的多个B淋巴细胞可能产生多种不同抗体，所以进行第二次筛选是非常必要的。(2)可利用抗体与抗原的特异性结合原理检测杂交瘤细胞是否产生单克隆抗体。杂交瘤细胞产生的单克隆抗体是一种分泌蛋白，能够和特定的抗原结合产生特定的反应，因此可用来检测抗体的产生。1如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是()A是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T细胞B中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群解析：是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应B细胞(浆细胞)，A项错误；胰蛋白酶可使组织分散为单个细胞
12、，B项错误；为杂交细胞，若是浆细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交细胞，才同时具有(效应)B淋巴细胞(可产生抗体)和骨髓瘤细胞(可无限增殖)的特性，C项错误；是经筛选后获得的能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D项正确。答案：D2关于应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤如下，其中对单克隆抗体制备的相关叙述不正确的是()将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞 从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合 将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中培养 筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞 从腹水中提取抗体A实验顺序应当是B过程中产生多个杂交瘤细胞的过程也属于克隆C过程中
13、获得的细胞均可无限增殖D到过程中通常要经过两次筛选解析：诱导动物细胞融合后，B淋巴细胞自身融合的细胞不能无限增殖。答案：C夯实生命观念1动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。2动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。3动物细胞融合的主要用途是制备单克隆抗体。4杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能无限增殖又能产生特定抗体的能力。5单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并能大量制备。6单克隆抗体的主要用途有：作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。注重思维表达1融合后的细胞，在培养时通过什么方式进行繁殖？
14、细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何不同？提示：有丝分裂。融合后细胞内染色体数目加倍。2在单克隆抗体的制备中，为什么首先对动物进行免疫？提示：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。3筛选过程中对细胞克隆培养时，在特定培养基上使每个孔一个细胞的目的是什么？提示：使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)。1动物细胞融合的目的中，最重要的是()A克服不同生物远缘杂交的障碍B制备单克隆抗体C培育新物种D生产杂交细胞解析：植物体细胞杂交主要是为了克服不同生物
15、远缘杂交的障碍，以培育新品种。另外，植物体细胞杂交还应用了植物细胞的全能性。动物细胞的全能性受到限制，目前只见到高度分化的细胞核在去核卵母细胞中表现全能性，还未见到融合细胞核表现出全能性的例子，因此动物细胞融合不能用来培育新的物种。生产杂交细胞，也不是动物细胞融合的主要目的。答案：B2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”，下列对此描述不正确的是()A“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成的B“弹头”是由放射性同位素、化学药物和细胞毒素等物质构成的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解析：“弹头”中的药
16、物不具有选择性。“生物导弹”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的；“弹头”是由杀死肿瘤细胞的放射性同位素、化学药物和细胞毒素等物质构成的；“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。答案：C3如图表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合，获得部分杂种细胞的过程。下列相关叙述错误的是()A在细胞融合过程中可用胰蛋白酶处理离体组织细胞使之分散B与植物细胞融合相比较，可采用独特的促融方法是电刺激C需要用特定的选择培养基筛选出杂种细胞D培养过程中，细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中解析：在细胞融合之前需要将细胞分散成单个细胞，可用胰蛋白酶处理离体组织细胞
17、使之分散，A正确；与植物细胞融合相比较，可采用独特的促融方法是用灭活的病毒诱导，B错误；由于形成多种融合细胞，因此需要用特定的选择培养基筛选出杂种细胞，C正确；培养过程中，细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中，D正确。答案：B4甘草酸是中药甘草中的主要活性成分，为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图所示，相关叙述正确的是()A过程注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲B过程诱导细胞融合，利用了细胞膜的选择透过性C过程、的筛选方法相同，细胞丙、丁遗传物质相同D过程无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖解析：过程注射相应抗原后，需要机体
18、进行免疫，产生具有免疫能力的B淋巴细胞后，才可以从小鼠脾脏中提取细胞甲，选项A错误；过程诱导细胞融合，利用了细胞膜的流动性，选项B错误；过程用选择性培养基获得杂交瘤细胞，过程用抗体检测和克隆培养得到能产生特定抗体的杂交瘤细胞，选项C错误；杂种细胞既能够增殖又能产生抗体，过程无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大量增殖，选项D正确。答案：D5下面所示为动物体细胞杂交的流程图，请回答下列问题：(1)图中过程常用的诱导因素有_(至少答出3点)等。(2)已知只有杂交瘤细胞才能在HAT培养基上存活，即过程得到的具有_的融合细胞不能在该培养基上存活。(3)过程筛选出的细胞应具有的特性是_。(4)从图中信息可
19、知，特异性抗体最好选择_(填“体外培养”或“体内培养”)。一般来说体外培养需要满足的条件有：无菌和无毒的环境、营养、适宜的温度、pH和_，其中旋转培养的目的是_。(5)与普通抗体相比，单克隆抗体最主要的优点在于它的_，并可以大量制备。解析：(1)图中过程常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒和电激等。(2)已知只有杂交瘤细胞才能在HAT培养基上存活，即过程得到的具有同种核的融合细胞不能在该培养基上存活。(3)过程筛选出的细胞是杂交瘤细胞，应具有的特性是既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。(4)从图中信息可知，特异性抗体最好选择体内培养。一般来说体外培养需要满足的条件有：无菌和无毒的环境、营养、适宜的温度、pH和气体环境，其中旋转培养的目的是使培养液中有足够的氧气(或使营养物质充分被利用)。(5)与普通抗体相比，单克隆抗体最主要的优点在于它的特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。答案：(1)聚乙二醇、灭活的病毒和电激(2)同种核(3)既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体(4)体内培养 气体环境 使培养液中有足够的氧气(或使营养物质充分被利用)(5)特异性强、灵敏度高04 课后 巩固提升