选修三生物动物细胞融合与单克隆抗体

1、1.本节课的学习任务为2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体2.请同学们拿出课本、教学案、自主学习丛书、文具3.提问动物细胞工程第一课时知识点 2002年年12月月30日，日， 两场筹备了两场筹备了10年的年的“太太空婚礼空婚礼”首次在神舟四号飞船上举行，首次在神舟四号飞船上举行，植物细胞植物细胞“新人新人”黄花烟草黄花烟草和和革新一号烟草革新一号烟草叶肉细胞叶肉细胞原原生质体生质体，动物细胞动物细胞“新人新人”是小鼠是小鼠B淋巴细胞淋巴细胞和和骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞，两批新人同时在，两批新人同时在 “产房产房”电融电融合仪内孕育新生命。合仪内孕育新生命。“太空婚礼太空婚礼”植物体细胞杂交技术植物体

2、细胞杂交技术动物细胞融合技术动物细胞融合技术(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图植物体细胞杂交过程示意图A细胞细胞B细胞细胞人工诱导人工诱导1.11.1动物动物细胞融合的概念细胞融合的概念杂交细胞杂交细胞 动物细胞融合（也称动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指细胞杂交）：是指两个两个或多个细胞或多个细胞融合形成一融合形成一个个单核细胞单核细胞的过程。的过程。一、动物细胞融合一、动物细胞融合融合后形成的具有原来两个或多融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。为杂交细胞。阅读课本阅读课本P52P52及识图及识图2-232

3、-23，并完成学，并完成学案第案第1 1页页细胞膜的流动性细胞膜的流动性灭活病毒、灭活病毒、PEGPEG、电激等、电激等融合后的细胞进行有丝分裂，融合后的细胞进行有丝分裂，形成完整的杂交细胞形成完整的杂交细胞诱导的手段？诱导的手段？融合后细胞的类型？融合后细胞的类型？ABAB杂交细胞遗传物质杂交细胞遗传物质有什么特点？有什么特点？三种三种AAAA、ABAB、BBBB（A A、B B）含两种生物的遗传物质含两种生物的遗传物质1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程原理？原理？1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程 为什么灭活的为什么灭活的病毒能作诱导剂病毒能作诱导剂？灭活丧失感染性灭活

4、丧失感染性保留融合活性保留融合活性1.3动物细胞融合技术的意义和应用打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；广泛应用多个学科领域；广泛应用多个学科领域；重要用途：重要用途：1.4 1.4 比较动、植物细胞杂交技术比较动、植物细胞杂交技术 【例例1】能使动物细胞融合的特有的诱导因子是能使动物细胞融合的特有的诱导因子是 （ ）A.离心离心 B.灭活的病毒灭活的病毒 C.电刺激电刺激 D.振动振动【例例2】融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（ ）A.具有原来两个或多个细胞的遗传信息具有原来两个或多个细胞的遗传信息 B.能无限增殖能无限增

5、殖 C.可形成新个体可形成新个体 D.培养过程会贴壁培养过程会贴壁【例例3】动物细胞融合的作用中最重要的是（动物细胞融合的作用中最重要的是（ ）A.克服远源杂交不亲和克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体制备单克隆抗体 C.培育新物种培育新物种 D.生产杂种细胞生产杂种细胞BBA抗体：能够与抗原发生特抗体：能够与抗原发生特异性结合的异性结合的免疫球蛋白免疫球蛋白。能产生抗体的细胞是能产生抗体的细胞是浆细浆细胞（即效应胞（即效应B细胞）。细胞）。二、单克隆抗体二、单克隆抗体抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法抗原抗原 反复注射动物反复注射动物从动物的从动物的血清血清中分离抗体中分离抗体该法制备抗

6、体的缺点：该法制备抗体的缺点：产量低、纯度低，且抗产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度体的特异性差、灵敏度低。低。二、单克隆抗体二、单克隆抗体回顾回顾抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原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有免疫功能的球蛋白。发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。主要分布在血清中。主要分布在血清中。“克隆克隆”从英文从英文“clone”clone”音译而来，是指从一个共音译而来，是指从一个共同祖先，通过同祖先，通过无性繁殖无性繁殖的方法产生出来的一群的方法产生出来的一群遗传特遗传特性相同性相同的的DNADNA分子，细胞或个体。在细胞水平指分子，

7、细胞或个体。在细胞水平指动动物细胞培养物细胞培养. .14读下面一段资料，读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念找出单克隆抗体的概念 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B B细胞细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B B细胞只细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。2.1单克隆抗体的概念单克隆抗体的概念 单克隆单克隆抗体：

8、单个抗体：单个B B细胞克隆产生的细胞克隆产生的化学化学性质单一、特异性强性质单一、特异性强的抗体的抗体提示提示1 1：对：对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：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？问题：问题：如何大量生产单克隆抗体？请尝试设如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个方案。计一个方案。2.2单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备一个一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖杂交瘤细胞杂交瘤细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术设计方案：设计方案：动物细胞

9、融合技术动物细胞融合技术单克隆单克隆抗体抗体 既能产生特异性抗体，既能产生特异性抗体， 又能大量增殖的细胞又能大量增殖的细胞为什么给小鼠注射特定的为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？抗原蛋白？ 会有几种融合方式？会有几种融合方式？ 杂交瘤细胞是如何筛选出杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？来的？有何特点？ 是否所有的杂交瘤细胞都是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？能产生专一性抗体？ 如何大规模进行培养得到如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？大量的单克隆抗体？BBBB 、B B瘤瘤 、瘤瘤瘤瘤 （B B、瘤）、瘤）（一选）（一选）选选择性培养基择性培养基：只有只有杂交瘤杂交瘤细胞细胞才能存

10、才能存活活获得产生相应获得产生相应抗体的抗体的B B细胞细胞（二选）：选（二选）：选能产生所需能产生所需专专一抗体的杂交一抗体的杂交瘤细胞瘤细胞单抗制备过程分哪几步？单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺序是？序是？ 2.3单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用诊断试剂诊断试剂最广泛应用最广泛应用准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速单克隆抗体最主要的优点：单克隆抗体最主要的优点：特异性强，灵敏特异性强，灵敏度高，并能大量制备。度高，并能大量制备。“生物导弹生物导

11、弹” 单克隆抗体药物单克隆抗体药物 单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头主要用于治疗主要用于治疗癌症治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成癌药物，形成“生物导弹生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。准确杀伤癌变细胞。AD【例例4 4】科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到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（瘤细胞融合的是（ ） A. A.经过免疫的经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞 C.C.经过免疫的经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 B. B

12、.不经过免疫的不经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 D.D.不经过免疫的不经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞【例例5 5】单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的 （ ） A.B A.B淋巴细胞淋巴细胞 B BT T淋巴细胞淋巴细胞 C.C.骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 D D杂交瘤细胞杂交瘤细胞B【例例6】用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是（列实验步骤中错误的是（ ）A A将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B B淋巴淋巴细胞细胞B B用纤维素酶处理用纤维素酶处理B B淋巴细胞与小鼠骨髓

13、瘤细胞淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C C用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B B淋巴淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D D筛选杂交细胞，并从中选出能产生所需抗体的筛选杂交细胞，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细胞群，培养后提取单克隆抗体两个过程两个过程动物细胞培养过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程三个三个“一一”一个诱导细胞融合的新方法一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒灭活病毒一个新细胞杂交瘤细胞一个新细胞杂交瘤细胞一个优势单克隆抗体特异性一个优势单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势强、灵敏度高的

14、优势形成杂种细胞形成杂种细胞获得杂种植株获得杂种植株结果结果物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、振物理（离心、振荡、电刺激）荡、电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性原原 理理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目1 1、植物、动物细胞融合的比较、植物、动物细胞融合的比较课堂小结课堂小结融合前处理融合前处理用纤维素酶、用纤维素酶、果胶酶去壁果胶酶去壁用胰蛋白酶用胰蛋白酶使细胞分散使细胞分散262 2、单克隆抗体制备过程、

15、单克隆抗体制备过程B B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞诱导诱导融合融合B-BB-B细胞细胞B-B-瘤细胞瘤细胞瘤瘤- -瘤细胞瘤细胞选择培养选择培养杂交瘤细胞杂交瘤细胞（ B-B-瘤细胞）瘤细胞）克隆化培养克隆化培养抗体检测抗体检测产生所需产生所需抗体的杂抗体的杂交瘤细胞交瘤细胞体外培养体外培养小鼠腹腔内增殖小鼠腹腔内增殖单克隆抗体单克隆抗体27(1)(1)若若A A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B B细胞是取自小鼠细胞是取自小鼠体内的体内的 细胞，细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射前，应给小鼠注射_类物质。类物质。（2）d过程过

16、程是一个是一个_过程，该过程的进过程，该过程的进行常用行常用_或或_的诱导。的诱导。(3)(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成 种种类型的类型的C C细胞，因此需用细胞，因此需用_培养基筛选出培养基筛选出D D细细胞用于培养，胞用于培养，D D细胞的名称是细胞的名称是 ，其特点，其特点是是_。效应效应B抗原抗原细胞融合细胞融合聚乙二醇聚乙二醇 灭活的病毒灭活的病毒选择性选择性 3既能无限增殖又能产生特异性抗体既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞杂交瘤细胞(4)(4)在培养时通过在培养时通过_分裂方式大量繁殖。分裂方式大量繁殖。D D细细胞体外培养需

17、要注意的条件是（要求答胞体外培养需要注意的条件是（要求答5 5项）项）_。（5 5）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面）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，与常规抗体相比，其特点是_。特异性强、灵敏度高特异性强、灵敏度高无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pHpH；适宜的气体环境适宜的气体环境1515、（1）单克隆抗体是指）单克隆抗体是指 。（2 2）制备单克隆抗体的步骤：）制备单克隆抗体的步骤：将将_注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少胞，其中至少1 1个淋巴细胞

18、带有抗该抗原的抗体。个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体。将步骤获得的将步骤获得的B B淋巴细胞与步骤培养的骨髓瘤细胞淋巴细胞与步骤培养的骨髓瘤细胞在在_的诱导下融合。的诱导下融合。将诱导后产生的多种细胞，放在将诱导后产生的多种细胞，放在_培养基的多孔培养基的多孔培养板上培养，筛选。培养板上培养，筛选。这样获得的杂交瘤细胞既具有这样获得的杂交瘤细胞既具有B B淋巴细胞淋巴细胞_的能力，又具有的能力，又具有_的本领。的本领。检测和分离带有抗检测和分离带有抗X X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放抗体的阳性细胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养。一个细胞进行培养。将阳性细胞进行增殖，从而制备出大量抗该抗原的单克将阳性细胞进行增殖，从而制备出大量抗该抗原的单克隆抗体。隆抗体。化学性质单一，特异性强的抗体化学性质单一，特异性强的抗体抗原抗原聚乙二醇聚乙二醇选择性选择性无限增殖无限增殖产生专一抗体产生专一抗体（3）大量制备单克隆抗体的方法主要有两种：）大量制备单克隆抗体的方法主要有两种：体外培养法，可获得体外培养法，可获得10 g/