山东省临清四所高中全体生物骨干教师联合制作生物 专题二2.2.2《动物细胞融合与单克隆抗体》导学案 新人教版选修3

用心 爱心 专心1 专题二细胞工程专题二细胞工程 动物细胞工程动物细胞工程 2 2 22 2 2 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体 课前预习学案 一 预习目标 预习动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程 了解单克隆抗体在医学实践中的应用 并说 其应用实例 二 预习内容 动物细胞融合 1 概念 或 动物细胞结合形一个细胞的过程 也称细胞杂交 2 结果 形成 3 过程 两个或多个细胞 PEG灭活的病毒或 4 意义 克服了 的不亲和性 成为研究 肿瘤和 培育的重要手段 单克隆抗体 1 抗体 产生细胞 成分 特点 从 中分离出的抗体产量低 纯度低 特异性差 2 单克隆抗体的制备 1 过程 杂交瘤细胞的特点 单克隆抗体的优点 单克隆抗体的应用 1 作为诊断试剂 具有 的优点 2 用于治疗疾病和运载药物 主要用于治疗 可制成 三 提出疑惑 同学们 通过你的自主学习 你还有哪些疑惑 请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容 课内探究学案 给小鼠注射特 定的抗原蛋白 培养骨髓瘤细胞 从 中分 离 B 淋巴细胞 骨髓瘤细胞 灭活病毒融合 未融合细胞 选择培养基 克隆检测 小鼠体内培 养 体外培养 抗体 2 一 学习目标 1 掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系 2 简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程 3 了解单克隆抗体在医学实践中的应用 并说其应用实例 学习重难点 单克隆抗体的制备 二 学习过程 一 动物细胞的融合 探究一 动物细胞的融合 1 植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别 学生填下表 植物体细胞杂交动物细胞融合 细胞融合原理细胞膜的流动性 融合过程先使细胞分散开 诱导方法电激 振动 离心 聚乙二醇 结果 应用培育植物新品种 意义 相同点原生质体融合原理相同 原生质体融合的方法相似 2 植物体细胞杂交和动物细胞融合的主要区别是什么 3 为什么可以使用灭活的病毒促进动物细胞融合 4 不灭活的病毒能作为诱导剂吗 知识阅读 知识阅读 阅读课本 P52 中的小字 了解一下动物细胞融合技术的发展简史 二 单克隆抗体 探究二 单克隆抗体制备的原理 1 传统的抗体生产方法及缺陷是什么 抗体是从何来的 2 B 淋巴细胞有什么特点 3 若要想获得大量的单一抗体 如何做呢 用心 爱心 专心3 4 在体外培养的条件下 一个 B 淋巴细胞是不可能无限增殖的 那么 怎样解决这一问题 的呢 5 小结以下内容 利用 产生特异性抗体的功能 利用 无限增殖的特性 利用 技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞 利用 技术大量培养杂交瘤细胞 探究三 单克隆抗体制备的过程 1 如何获得 B 淋巴细胞 2 如果把 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时 会有几种融合方式 类型 3 选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么 4 如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养 教师讲解为主 融合后的细胞经选择性培养基培养后 能存活的细胞就是杂交瘤细胞 但这些杂交瘤 细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞 通常用 有限稀释法 来选择 将杂交瘤细胞稀释 4 用多孔细胞培养板培养 使每孔不超过一个细胞 通过培养让其增殖 然后检测各孔上清 液中细胞分泌的抗体 那么上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔 阳性孔中的细胞 还不能保证是来自单个细胞 挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释 一般需进行 3 4 次 直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞 该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养 探究四 单克隆抗体的应用 1 单克隆抗体的应用有哪些 2 生物导弹的组成及优点 三 反思总结 四 当堂检测 1 基因型为 Aa 与基因型为 Bb 的动物体细胞混合 用灭活的仙台病毒处理后 不可能获得 下列哪种基因型的细胞 A AAaa B AaBb C Aabb D BBbb 2 动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中 正确的是 诱导融合的方法完全相同 所用的技术手段不相同 所采用的原理完全相同 都能形成杂种细胞 A B C D 3 关于单克隆抗体 下列叙述不正确的是 A 可以制成诊断盒 用于疾病的珍断 B 可以与药物结合 用于病变细胞的定向治疗 C 可以利用基因工程技术生产 D 可以在生物体内生产 不能体外生产 4 生物导弹 是指 A 单克隆抗体 B 带有特定药物的单克隆抗体 C 杂交细胞 D B 淋巴细胞 课后练习与提高 1 动物细胞融合和植物原生质体融合比较 在动物细胞融合中有特殊性的是 A 融合的原理 B 融合的优点 C 融合的诱导手段 D 融合的过程 2 下图是单克隆抗体制备过程示意图 其中 1 过程注射的物质和 A 细胞的名称为 A 抗体 T 淋巴细胞 B 抗原 T 淋巴细胞 C 抗体 B 淋巴细胞 D 抗原 效应 B 淋巴细胞 用心 爱心 专心5 3 单克隆抗体和血清抗体相比 其优越性在 于 A 单克隆抗体能够制成 生物导弹 B 单克隆抗体能够在体外制备 C 单克隆抗体比血清抗体的特异性强 免疫活性高 D 单克隆抗体制备过程简单 4 单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用 下列关于单克 隆抗体的叙述 错误的是 A 特异性强 灵敏度高 B 与抗癌药物结合可制成 生物导弹 C 体外培养 B 淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体 D 由效应 B 细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌 5 试管婴儿 试管苗 克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果 下面对其生物学原理 及技术的叙述正确的是 A 都属于无性生殖 能保持母本性状 B 都是细胞工程的技术范围 C 都充分体现了体细胞的全能性 D 都不会发生基因重组和变异 6 右图为细胞融合的简略过程 请据图回答 1 若 A B 是植物细胞 在细胞融合之前已用 处理 除去了 由 A B 到细胞 C 的过程中 常用的物理方法是 融合完成的标志是 2 若 A B 是植物细胞 则形成的 D 细胞还要应用 技术把 D 培养成植株 3 若 A B 是动物细胞 一般取自 然后用 使其分散开来 由 A B 到 C 的过程中 常用的不同于植物细 胞融合的手段是 所形成的 D 称为 A B 融合为 C 的过程说明了细胞膜具有 4 若该过程是制备单克隆抗体 A 为小鼠效应 B 细胞 那么 在获得此细胞之前 小鼠 已经被注射了 注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应 生成了 图中 B 为 5 若该过程仍是制备单克隆抗体 在 A B 到 C 的过程中 所形成的 C 有 种 用来 培养的 D 细胞应该是 从中选择出它的方法是 培养 获得 D 后 常用的培养方法是培养液中培养和 动物细胞融合与单克隆抗体导学案答案动物细胞融合与单克隆抗体导学案答案 预习内容 预习内容 6 一 1 两个 多个 2 杂交细胞 3 结合形成一个细胞的过程 4 远缘杂交 细 胞遗传 细胞免疫 生物新品种 二 1 1 效应 B 细胞 2 蛋白质 3 血清 2 1 脾脏细胞 自身融合的细胞 杂 种细胞 杂种细胞 单克隆 2 迅速大量繁殖 产生专一的抗体 3 特异性强 灵敏 度高 产量大 三 1 准确 高效 简易 快速 2 癌症 生物导弹 学习过程 学习过程 探究一 动物细胞的融合 1 植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别 学生填下表 植物体细胞杂交动物细胞融合 细胞融合原理细胞膜的流动性细胞膜的流动性 融合过程先除去细胞壁先使细胞分散开 诱导方法电激 振动 离心 聚乙二醇电激 灭活的病毒 聚乙二醇 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 意义突破远缘杂交不亲和的障碍 打破了生殖隔离 相同点原生质体融合原理相同 原生质体融合的方法相似 2 两者的主要区别是什么 1 动物细胞融合不需要去除细胞壁 2 动物细胞融合常使用灭活的病毒 而植物细胞融合不用 3 植物杂交细胞可以培养成杂种植株 而动物杂交细胞则不可 3 为什么可以使用灭活的病毒促进动物细胞融合 灭活的病毒可以使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布 细胞膜打开 细胞发生融 合 两个不同的动物细胞放在一起 用灭活的病毒处理细胞后 它们就先质融合 再核融 合 进而形成杂交细胞 这个细胞有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞 4 不灭活的病毒能作为诱导剂吗 不能 因为不灭活的病毒会感染细胞 而不能诱导细胞融合 探究二 单克隆抗体制备的原理 1 传统的抗体生产方法及缺陷是什么 抗体是从何来的 传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原 使动物产生抗体 然后从动物血清 中分离所需要的抗体 这种生产抗体的方法产量和纯度都很低 而且制备的抗体特异性差 2 B 淋巴细胞有什么特点 B 淋巴细胞能产生抗体 但每一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 3 若要想获得大量的单一抗体 如何做呢 我们必须用单个 B 淋巴细胞进行无性繁殖 也就是通过克隆形成细胞群 这样的细胞 用心 爱心 专心7 群就有可能产生出化学性质单一 特异性强的抗体 即单克隆抗体 4 在体外培养的条件下 一个 B 淋巴细胞是不可能无限增殖的 那么 怎样解决这一问题 的呢 把一种 B 淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合 所得到的融合细胞既能大 量增殖 又能产生足够数量的特定抗体 5 填写一下内容 利用 B B 淋巴细胞淋巴细胞产生特异性抗体的功能 利用骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞无限增殖的特性 利用动物细胞融合动物细胞融合技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞 利用动物细胞培养动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞 探究三 单克隆抗体制备的过程 1 如何获得 B 淋巴细胞 要得到能产生所需抗体的 B 淋巴细胞 必须对小鼠进行免疫处理 即给小鼠皮下或脾 内注射特定的抗原 为保证 B 淋巴细胞的数量和质量 往往需要进行初次免疫 二次免疫 和加强免疫 然后取免疫小鼠的脾获得 B 淋巴细胞 2 如果把 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时 会有几种融合方式 类型 三种 有 B 淋巴细胞间的融合 骨髓瘤细胞间的融合以及 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融 合 3 选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么 第一步筛选的目的是获得杂交瘤细胞 原因是 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合后用聚乙 二醇处理诱导融合 这样处理后的细胞中有以下五种 未融合的 B 淋巴细胞 未融合的骨 髓瘤细胞 B 淋巴细胞与 B 淋巴细胞的融合细胞 骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞 其中只有 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞才是我 们需要的杂种细胞 第二步筛选的目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞 因为小鼠体内的 B 淋巴 细胞有很多种 因此获得的杂交瘤细胞可能产生不同的抗体 需要从中筛选出能产生我们 所需的单一抗体的杂交瘤细胞 筛选的方法是专一抗体检验 4 如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养 教师讲解为主 融合后的细胞经选择性培养基培养后 能存活的细胞就是杂交瘤细胞 但这些杂交瘤 细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞 通常用 有限稀释法 来选择 将杂交瘤细胞稀释 8 用多孔细胞培养板培养 使每孔不超过一个细胞 通过培养让其增殖 然后检测各孔上清 液中细胞分泌的抗体 那么上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔 阳性孔中的细胞 还不能保证是来自单个细胞 挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释 一般需进行 3 4 次 直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞 该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养 探究四 单克隆抗体的应用 1 单克隆抗体的应用有哪些 1 可用于作为诊断试剂 有准确 高效 快速的优点 2 可用于疾病治疗 3 可用于运载药物