动物细胞融合和单克隆抗体

叶叶 琴琴专题 2 细胞工程2.2.2 动物细胞融合和单克隆抗体学习目标 :1.了解动物细胞融合的原理、过程和意义2.举例说出单克隆抗体制备的原理和应用重点： 单克隆抗体的制备过程难点： 单克隆抗体的制备过程2002年 12月 30日， 两场筹备了 10年的 “太空婚礼 ”首次在神舟四号飞船上举行， 植物细胞“新人 ” 黄花烟草 和 革新一号烟草 叶肉细胞 原生质体 ， 动物细胞 “新人 ”是小鼠 B淋巴细胞 和骨髓瘤细胞 ，两批新人同时在 “产房 ” 电融合仪内孕育新生命。“太空婚礼 ”这两场这两场 “太空婚礼太空婚礼 ”实质是哪两项细胞工程技术实质是哪两项细胞工程技术植物体细胞杂交技术 动物细胞融合技术实例 1： 自然条件受精作用一 .动物细胞融合1970年人工条件下的人 -鼠细胞融合实验实例 2： 人工诱导动物细胞融合过程思考：为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？不灭活行吗？2.概念：3.结果： 杂交细胞4.原理：细胞膜的流动性6.意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（ 种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。 特别 是利用杂交瘤技术 制造单克隆抗体7.应用：5.诱导方法：物理法 ;化学法和 生物法活动 1： 请同学们快速阅读课本 P52动物细胞融合也称 _ 。是指 _ 动物细胞结合成一个细胞的过程。形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的_ 细胞，称为 _ 。两个 多个或单核细胞杂交处理方法 诱导手段 结果 原理二、单克隆抗体的制备1.图中是哪种免疫类型是？ .抗体由何种细胞产生？ .抗体主要分布在哪里？ .传统的抗体的生产方法及缺陷是什么？温故知新浆细胞主要在血清体液免疫反复注射 浆细胞 抗原抗原 动物体内动物体内 抗体抗体产量低、纯度低 ,特异性差 ,反应不够灵敏活动 :阅读 P找一找：科学家发现 B淋巴细胞有什么特点？并 讨论 ： 怎样才能获得大量的单一抗体？体外培养时，一个 B淋巴细胞不能无限增殖问题 ：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的问题 ：有什么方法能使 B细胞产生抗体的能力和无限增殖能力同时具备科学家发现： .体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上 .每个 B细胞只分泌一种特异性的抗体单 克 隆 抗 体克隆 一个B淋巴细胞 细胞群 抗体癌细胞动物细胞融合一个 B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖杂交细胞动物细胞培养 .实验原理：动物细胞融合单克隆抗体 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体1975年，米尔斯坦和柯勒年，米尔斯坦和柯勒1984年，诺贝尔生理学或医学奖年，诺贝尔生理学或医学奖杂交瘤细胞模拟单克隆抗体的制备过程4人一组使用一套细胞模型，完成模拟制备流程。注射羊红细胞 .单克隆抗体的制备过程抗羊红细胞的单克隆抗体活动：第一步：从一只小鼠体内提取 T淋巴细胞，然后与骨髓瘤细胞诱导融合。第二步：再用普通培养基进行筛选，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死去。第三步：对上述经选择性培养的杂交瘤细胞直接在体外条件下做大规模培养，这样从细胞培养液中就可以提出破伤风杆菌单克隆抗体。已注入 过灭活破伤风杆菌的小鼠 B淋巴细胞选择培养基必须经过克隆化培养和专一抗体检验阳性1.下面是某同学根据单克隆抗体技术的方法，设计的下面是某同学根据单克隆抗体技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。指出生产破伤风杆菌抗体的实验方案。指出 不足不足 之处。之处。小结变式练习变式练习 .如图为细胞融合的简略过程，请据图回答：如图为细胞融合的简略过程，请据图回答： 若若 A、 B是植物细胞，在细胞融合之前用是植物细胞，在细胞融合之前用 处 处 理，除去了理，除去了 ； A、 B到细胞到细胞 C的过程中，常用的化学的过程中，常用的化学方法是用 方法是用 诱导诱导 若若 A、 B是植物细胞，则形成的是植物细胞，则形成的 D细胞还要应用细胞还要应用 技技术把术把 D 培养成植株。培养成植株。 若若 A、 B是动物细胞，一般用是动物细胞，一般用 ，使其分散开，使其分散开来，来， A、 B到到 C 的过程中，常用的不同于植物细胞的诱导因素是的过程中，常用的不同于植物细胞的诱导因素是 ，所形成的，所形成的 D称为称为 。 若该过程是制备单克隆抗体，若该过程是制备单克隆抗体， A为为 B淋巴淋巴细胞，在获得此细胞之前，小鼠已被注射细胞，在获得此细胞之前，小鼠已被注射了了 。在。在 A、 B到到 C的过程中，的过程中，所形成的所形成的 C 有有 种，用来培养的种，用来培养的 D细胞细胞应该是应该是 。纤维素酶和果胶酶细胞壁聚乙二醇植物组织培养胰蛋白酶或胶原蛋白酶灭活的病毒 杂交细胞特定抗原杂交瘤细胞小结B体外培养骨髓瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群注射到小鼠腹腔AC自我评论自我评论 3、下 图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计 的实验 方案。2、该方案能达到 预期效 果吗？为什么？3、 图中 B为 _ 过 程 ，特有的诱导方法 _。该 细胞继承_的遗传特性，既 能_ ,又能 _。1、该实验方案的目 的是、 C过程指细胞 培养此细胞的分裂方式 _。制备单克隆抗体动物细 胞融合灭 活的病 毒双亲细胞产生专一抗 体 迅速大量增 殖不能 没有将抗原注小鼠体内 ,无法获得产生单一抗体的 B淋巴细胞有丝分裂 小结动物细胞融合 动物细胞 A 动物细胞 B 动物细胞 _法诱导 培养物理 化学 生物杂交细胞（单核）膜融合质融合单克隆抗体筛 选二杂交细胞等杂交瘤细胞体外或体内培养筛选一骨髓瘤细胞诱导融合分泌特异抗体的杂交瘤细胞杂交瘤细胞群提取已免疫的B淋巴细胞动物动物细胞细胞融合融合技术技术动物动物细胞细胞培养培养技术技术单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备既能迅速大量繁殖既能迅速大量繁殖又能产生专一抗体又能产生专一抗体特异性强特异性强灵敏度高灵敏度高可大量制备可大量制备注射抗原课后作业： .除通过杂交瘤细胞产生单克隆抗体外，还有什么方法获得化学性质单一的单克隆抗体？ .单克隆抗体有什么应用？下课啦四、单克隆抗体的应用 .作为诊断试剂：有 准确 ， 高效 ， 快速 的优点 .可用于治疗疾病 .可用于运载药物（作为 运载 对应疾病的药物的 “ 生物导弹 “ 。）“ 生物导弹 ” 单克隆抗体药物单抗导向药物为弹头结合同位素的单抗 -生物导弹单抗单抗放射放射性同性同位素位素、 (2006，广雅中学考题 )研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（ ）A利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞 B以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞C抗癌物质在克隆细胞中大量合成D单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合 .根据下图，回答相关问题(1)若 A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则 B细胞是取自小鼠体内的 细胞， 从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射 _类物质。（ 2） d过程 是一个 _过程，该过程的进行常用 _或 _的诱导。(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成 种类型的 C细胞，因此需用 _培养基筛选出 D细胞用于培养， D细胞的名称是 ，其特点是 _。浆 抗原 动物细胞融合 聚乙二醇 灭活的病毒 选择 3既能迅速大量增殖又能产生专一抗体 杂交瘤细胞(4)在培养时通过 _分裂方式大量繁殖。 D细胞体外培养需要注意的条件是（要求答 5项）_。（ 5）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，其特点是 _。特异性强、灵敏度高 有丝有丝无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和 pH；适宜的气体环境 4、下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。（ 1） _技术是单克隆抗体技术的基础。（ 2）根据培养基的用途分类，图中 HAT培养基属于 _培养基。（ 3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是 _。（ 4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用 _。（ 5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 _特点，又具备淋巴细胞的 _特点。（ 6）淋巴细胞是由动物体 _中的 _细胞分化、发育而来。动物细胞培养选择特异性强 ,灵敏度高灭活的病毒迅速大量增殖分泌专一抗体骨髓 造血干细胞3、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（ ）A、经过免疫的 B淋巴细胞B、不经过免疫的 T淋巴细胞C、经过免疫的 T淋巴细胞D、不经过免疫的 B淋巴细胞6只能使动物细胞融合的常用诱导方法（ ）A PEG B灭活的病毒 C电刺激 D离心7、 “ 生物导弹 ” 是指 （ ）A.单克隆抗体 B.杂交瘤细胞C.产生特定抗体的 B淋巴细胞 D.在单抗上连接抗癌药物已知细胞已知细胞 合成合成 DNA有有 D和和 S两条途径两条途径 ，其中，其中 D途径能被途径能被 氨基嘌呤氨基嘌呤 阻断阻断。人淋巴细胞中有这两种。人淋巴细胞中有这两种 DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。的合成途径，但一般不分裂增殖。 鼠鼠骨髓瘤细胞中尽管没有骨髓瘤细胞中尽管没有 S途径途径 ，但能不断分裂增殖，将这两种细胞，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：（ 1）试管中除融合的杂种细胞外，还有）试管中除融合的杂种细胞外，还有 种融合细胞。种融合细胞。（ 2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。杂种细胞，并说原理。方法：方法： 。原理：原理：培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞加入氨基嘌呤后加入氨基嘌呤后 ,使使 D合成的途径阻断合成的途径阻断 ,所以仅所以仅 D合成途径的骨髓瘤细胞或彼此融合的细胞就不合成途径的骨髓瘤细胞或彼此融合的细胞就不能增殖能增殖 ,但杂种细胞则可以利用淋巴细胞中的但杂种细胞则可以利用淋巴细胞中的 S途径合成途径合成 DNA而增殖而增殖杂交杂交 细胞细胞灭活的病毒等手段灭活的病毒等手段小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞淋巴细胞经免疫经免疫 的小鼠的小鼠提取杂交瘤杂交瘤 细胞细胞第一次筛选第一次筛选用特定的 选择性培养基第二次筛选第二次筛选能产生特定抗体、培养条件能产生特定抗体、培养条件下能无限增殖的杂交瘤细胞下能无限增殖的杂交瘤细胞体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔提取单克隆抗体提取单克隆抗体（经过免疫的） B淋巴细胞注射特定抗原蛋白骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞融合多种 杂交细胞在具有筛选