【课件】2.22动物细胞工程——动物细胞融合技术与单克隆抗体（第2课时）课件（人教版2019选择性必修3）

1、第2节 动物细胞工程第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体运用植物体细胞杂交技术，可以打破生殖隔离，培育运用植物体细胞杂交技术，可以打破生殖隔离，培育出新的作物类型。那么，能不能让不同种动物体细胞出新的作物类型。那么，能不能让不同种动物体细胞杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？动物细胞融合技术动物细胞融合技术1.1.突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，在种间、属间、科间，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，在种间、属间、科间，甚至动物与植物间的细胞融合已获成功。如：鼠甚至动物与植物间的细胞融合已获成功。如：鼠- -鸡、鼠鸡、

2、鼠- -兔、鼠兔、鼠- -猴、人猴、人- -鼠、人鼠、人- -兔、人兔、人- -鸡、人鸡、人- -蛙、酵母菌蛙、酵母菌- -鸡、人鸡、人- -胡萝卜等。胡萝卜等。2.2.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。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。3.3.利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟新途径。新途径。指用自然或人工方法使两个或多个不同的动物指用自然或人工方法使两个或多个不同的动物细胞融合成一个细胞的过程的技术。细胞融合成一个细胞的过程的技术。一、动物细胞融

3、合技术一、动物细胞融合技术细胞杂交：细胞杂交：杂交细胞：杂交细胞：什么是动物细胞融合技术？什么是动物细胞融合技术？知识延伸：知识延伸：不同基因型的细胞之间的融合就是细胞杂交不同基因型的细胞之间的融合就是细胞杂交。融合后形成的具有原来融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息两个或多个细胞遗传信息的的单核细胞单核细胞成为杂交细胞成为杂交细胞。生物法：生物法：灭活病毒灭活病毒诱导法诱导法病毒颗粒黏病毒颗粒黏 附细胞表面附细胞表面细胞膜连接细胞膜连接细胞膜被细胞膜被 病毒颗粒穿通病毒颗粒穿通细胞融合、形成杂种细胞细胞融合、形成杂种细胞诱导动物细胞融合的方法有哪些？诱导动物细胞融合的方法有哪些？化学法

4、：化学法：PEGPEG（聚乙二醇）（聚乙二醇）融合法融合法物理法：物理法：电电融合法、离心融合法、离心仙台病毒仙台病毒应用最为广泛。应用最为广泛。这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜十分相似。病毒外壳上的某些糖蛋白可十分相似。病毒外壳上的某些糖蛋白可能还有促进细胞融合的功能。能还有促进细胞融合的功能。为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？不灭活的病毒会感染细胞。灭活是指用物理或化学手段使病毒不灭活的病毒会感染细胞。灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。或细菌失去感染能力，但并不破

5、坏它们的抗原结构。病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。细胞膜打开，细胞发生融合。灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较比较项目比较项目植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合原理原理细胞融合的细胞融合的方法方法诱导方法诱导方法用途用途细胞膜的细胞膜的流动性流动性植物细胞植物细胞全能性全

6、能性去除细胞壁后诱导去除细胞壁后诱导原生质体融合原生质体融合物理（离心、振物理（离心、振荡、电刺激）荡、电刺激）化学（化学（PEGPEG）获得获得杂种植株杂种植株物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）生物：灭活的病毒生物：灭活的病毒使细胞使细胞分散后分散后诱诱导细胞融合导细胞融合细胞膜的细胞膜的流动性流动性主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体二、二、单克隆单克隆抗体的制备抗体的制备什么是抗体？怎么产生的？主要分布在哪？什么是抗体？怎么产生的？主要分布在哪？概念：概念：抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具

7、有免疫功能的球蛋白。合的具有免疫功能的球蛋白。产生：产生：B B细胞受抗原刺激后，增殖分化为浆细胞，细胞受抗原刺激后，增殖分化为浆细胞，浆细胞合成并分泌抗体。浆细胞合成并分泌抗体。分布：分布：抗体主要分布于血清中抗体主要分布于血清中, ,也分布于组织液也分布于组织液及外分泌液中及外分泌液中传统制备抗体的方法是什么？存在什么问题？传统制备抗体的方法是什么？存在什么问题？抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法从从血血清清中中分分离离抗抗体体该法制备抗体的特点：该法制备抗体的特点： 产量低、纯度低，且抗体的产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。特异性差、灵敏度低。多多种种浆浆细细胞胞动动物物体体

8、内内多多种种抗抗体体抗抗原原 为什么传统制备的抗体产量低、纯度低？如何制备为什么传统制备的抗体产量低、纯度低？如何制备产量高、纯产量高、纯度高的抗体？度高的抗体？由单个由单个B B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。为单克隆抗体。单克隆抗体单克隆抗体人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，动物体内的动物体内的B B淋巴淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有细胞

9、可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。但是每一个特异性免疫作用。但是每一个B B淋巴细胞只能产生一种化学性淋巴细胞只能产生一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。如何大量制备单克隆抗体？可行的设计方案是怎样的？如何大量制备单克隆抗体？可行的设计方案是怎样的？不可行。因为不可行。因为在体外培养的条件下，一个在体外培养的条件下，一个B B淋巴细胞不可能无淋巴细胞不可能无限增殖。限增殖。肿瘤细胞肿瘤细胞提示提示1 1：对经过免疫的

10、：对经过免疫的B B细胞进行细胞培养可行吗？细胞进行细胞培养可行吗？提示提示2 2：我们学过的什么细胞可以无限增殖？：我们学过的什么细胞可以无限增殖？提示提示3 3：有什么办法能使：有什么办法能使B B淋巴细胞既能产生抗体，又同时具淋巴细胞既能产生抗体，又同时具有肿瘤细胞无限增殖的能力？有肿瘤细胞无限增殖的能力？设计方案设计方案单克隆抗体制备过程是怎样的？单克隆抗体制备过程是怎样的？写出单克隆抗体制备的流程图写出单克隆抗体制备的流程图思考：思考：1.1.本过程利用了哪些原理？本过程利用了哪些原理？免疫原理，动物细胞融合原理和动物细胞培养原理2.2.注射抗原的目的是什么？注射抗原的目的是什么？3

11、.3.为什么选择骨髓瘤细胞？为什么选择骨髓瘤细胞？骨髓瘤细胞是骨髓瘤细胞是B B淋巴细胞突变形成的肿瘤细胞，在可以无限地淋巴细胞突变形成的肿瘤细胞，在可以无限地增殖同时，失去了分泌抗体的能力，但它仍保留了许多增殖同时，失去了分泌抗体的能力，但它仍保留了许多B B淋巴淋巴细胞的特性。营养缺陷型的骨髓瘤细胞丧失了一些生长必需物细胞的特性。营养缺陷型的骨髓瘤细胞丧失了一些生长必需物质的合成能力。因此在缺少这些必需营养成分的选择培养液中，质的合成能力。因此在缺少这些必需营养成分的选择培养液中，营养缺陷型的骨髓瘤细胞就会停止生长。营养缺陷型的骨髓瘤细胞就会停止生长。诱导产生能产生抗体的浆（诱导产生能产生

12、抗体的浆（B）细胞）细胞5.5.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B B细胞融合？细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有具有B B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体。可以获得大量单克隆抗体。4.4.诱导细胞融合的手段有哪些？诱导细胞融合的手段有哪些？7.7.融合处理后的细胞是否可以直接用于培养，为什么？融合处理后的细胞是否可以直接用于培养，为什么？不可以，还需要筛选。不可以，还需要筛选。 因为诱导融合的手段只是

13、促使细胞间因为诱导融合的手段只是促使细胞间的融合，不能保证所有的细胞都发生融合，形成的融合细胞也的融合，不能保证所有的细胞都发生融合，形成的融合细胞也有多种有多种, ,因此需要筛选。因此需要筛选。动物细胞融合完成的标志是来自不同细胞的两个或多个细胞核动物细胞融合完成的标志是来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。融合成一个细胞核。6.6.动物细胞融合完成的标志是什么动物细胞融合完成的标志是什么? ?生物法：灭活病毒诱导法生物法：灭活病毒诱导法化学法：化学法：PEGPEG（聚乙二醇）融合法（聚乙二醇）融合法物理法：电融合法、离心物理法：电融合法、离心8.8.细胞两两融合后，有几种融合情况

14、？细胞两两融合后，有几种融合情况？9.9.第一次筛选的目的是什么？怎么第一次筛选的目的是什么？怎么筛选杂交瘤细胞？筛选杂交瘤细胞？3 3种，骨种，骨- -骨，骨，B-BB-B，骨，骨-B-B第第1 1次筛选：在次筛选：在“选择培养基选择培养基培养培养”上培养筛选出多种杂交上培养筛选出多种杂交瘤细胞。只有骨瘤细胞。只有骨-B-B杂交瘤细胞杂交瘤细胞才能存活，但骨才能存活，但骨-B-B杂交瘤细胞杂交瘤细胞也是一个系列，而骨也是一个系列，而骨- -骨和骨和B-BB-B杂交瘤细胞不能存活。杂交瘤细胞不能存活。注：注：B B细胞是一个系列（细胞是一个系列（B1B1、B2B2、B3.BnB3.Bn） 第第

15、1 1次筛选的目的：次筛选的目的：方法：方法：筛选出杂交瘤细胞筛选出杂交瘤细胞用特定的选择培养基用特定的选择培养基培养筛选培养筛选10.10.第一次筛选出的杂交瘤细胞为何需进行克隆化培养和专一抗第一次筛选出的杂交瘤细胞为何需进行克隆化培养和专一抗体检测？（体检测？（第第2 2次筛选的目的及方法次筛选的目的及方法） 第第2 2次筛选的目的：次筛选的目的：专一抗体检测专一抗体检测从杂交瘤细胞中筛选出从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交能产生特定抗体的杂交瘤细胞。瘤细胞。 方法：方法：11.11.筛选出的杂交瘤细胞培养的方法？筛选出的杂交瘤细胞培养的方法？选择所需要的杂交瘤克隆细胞群，体内培养或

16、体外培养。选择所需要的杂交瘤克隆细胞群，体内培养或体外培养。12.12.杂交瘤细胞的特点：杂交瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能产生专一抗体既能无限增殖，又能产生专一抗体13.13.单克隆抗体的特点：单克隆抗体的特点：化学性质单一、特异强、灵敏度高、可大量制备化学性质单一、特异强、灵敏度高、可大量制备1.1.用作体外诊断试剂用作体外诊断试剂: :在临床生化诊断、病理组织定位、体内肿瘤的定位等在临床生化诊断、病理组织定位、体内肿瘤的定位等, ,与常规与常规抗体相比抗体相比, ,具有具有准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速特点；同位素标记的特点；同位素标记的单抗，可定位肿瘤、心血管畸形等疾病。