吉林省伊通满族自治县高中生物 第二章 细胞工程 2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体课件 新人教选修3

1、1970年，有两位科学家做了一个年，有两位科学家做了一个人人鼠细胞融鼠细胞融合合的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。那么，如何实现人动的。那么，如何实现人鼠细胞的融合，以鼠细胞的融合，以及动物细胞融合后还有什么用途呢？及动物细胞融合后还有什么用途呢？ 专题专题2 细胞工程细胞工程2.2 动物细胞工程动物细胞工程 两个细胞正在融合两个细胞正在融合 受精作用受精作用学习目标一：动物细胞融合（细胞杂交）学习目标一：动物细胞融合（细胞杂交）1、概念：、概念：2、结果：、结果： 形成单核的杂交细胞形成单核的杂交细胞3、原理：、原理： 细胞膜的流动性细胞膜的流

2、动性4、诱导方法、诱导方法物理法：离心、振动、电激物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：生物法：灭活的病毒（最常用）灭活的病毒（最常用）“2个或多个动物细胞个或多个动物细胞” “1”、“杂交单核细胞杂交单核细胞”思考：为什么细胞融合过程中使用的病毒思考：为什么细胞融合过程中使用的病毒 需要灭活？不灭活行吗？需要灭活？不灭活行吗？ 因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，不灭活的话病毒会感染细胞，导发生融合，不灭活的话病毒会感染细胞，导致疾病

3、。致疾病。灭活丧失感染性，但保留融合活性。灭活丧失感染性，但保留融合活性。用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程：用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程：细胞核细胞核灭活病毒颗粒灭活病毒颗粒细胞核细胞核杂交单核细胞杂交单核细胞5、过程：、过程：动物细胞动物细胞A动物细胞动物细胞B诱导，融合诱导，融合（膜、质、核融合）（膜、质、核融合）1个完整的杂个完整的杂交细胞交细胞AB6、意义：、意义：成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段；和生物新品种培育等的重要手段；为为制造单克隆抗体开辟了新途径。制造单克隆抗体开辟了新途径。突破了有性杂交方法的局限，使远缘突破

4、了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。杂交成为可能。7、应用：、应用：强调：强调：效应效应B淋巴细胞是能淋巴细胞是能够产生抗体的够产生抗体的B淋巴细胞，淋巴细胞，下文将其简称为下文将其简称为B淋巴细胞淋巴细胞抗体：能够与抗原发生特异抗体：能够与抗原发生特异 性结合的性结合的免疫球蛋白免疫球蛋白。效应效应B细胞细胞(浆细胞）浆细胞）记忆记忆B细细胞胞学习目标二：单克隆抗体学习目标二：单克隆抗体B淋巴细胞淋巴细胞增殖分化增殖分化受抗原刺激受抗原刺激能产生抗体的细胞是能产生抗体的细胞是浆浆细胞（即效应细胞（即效应B细胞）。细胞）。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

5、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。单克隆抗体（杂交瘤技术）单克隆抗体（杂交瘤技术）读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念 人们发现，动物在免疫反应的过程中，体内的人们发现，动物在免疫反应的过程中，体内的B细细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个个B细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个体

6、。要想获得大量的单一抗体，必须用单个B细胞细胞进行无性繁殖，即克隆。进行无性繁殖，即克隆。 单克隆单克隆抗体：抗体：单个单个B细胞克隆产生的化学性质细胞克隆产生的化学性质 单一、特异性强的抗体。单一、特异性强的抗体。资料分析资料分析提示提示1：对：对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： 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？请尝试设计如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计 一个方案。一个方案。学习目标二：单克隆抗体学习目标二：单克隆抗体一个一个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

7、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动物细胞培养技术术设计方案：设计方案：动物细胞融合技动物细胞融合技术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1975年英国科学家年英国科学家米尔斯坦米尔斯坦和和柯勒柯勒的实验的实验BB、B瘤瘤、瘤瘤瘤瘤 （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才能存活活获得产生相应获得产生相应抗体的抗体的B细胞细胞（二选）：（二选）：选能产生所需选能产生所需专一抗体的杂专一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培

8、养小鼠腹腔内培养杂交瘤细胞特点：杂交瘤细胞特点：既能产生特异性既能产生特异性抗体，又能大量抗体，又能大量增殖。增殖。 单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程 注射抗原注射抗原效应效应B淋淋巴细胞巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、细胞融合、筛选筛选杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养筛选筛选，继续培养，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体思考：此过程利用的思考：此过程利用的原理和技术有哪些？原理和技术有哪些？免疫原理免疫原理细胞融合技术细胞融合技术动物细胞培养技术动物细胞培养技术3、单克隆抗体

9、的应用：、单克隆抗体的应用：单克隆抗体的优点：单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备特异性强、灵敏度高、可大量制备应用于应用于运载药物：制成运载药物：制成“生物导弹生物导弹”治疗疾病：主要用于癌症治疗治疗疾病：主要用于癌症治疗既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。 作为诊断试剂（最广泛的用途）作为诊断试剂（最广泛的用途） ：准确识别各种抗原物质，并特异性结合准确识别各种抗原物质，并特异性结合优点：优点：准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速“生物导弹生物导弹” 单克隆抗体药物单克隆抗体药物 获得杂种植株获得杂种植株用途用途诱导方法诱导方法使细胞

10、分散后使细胞分散后诱导细胞融合诱导细胞融合去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱导原生质体融合导原生质体融合细胞融合的方法细胞融合的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、植物植物细胞全能性细胞全能性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原理原理比较植物体细胞杂交、动物细胞融合比较植物体细胞杂交、动物细胞融合获得杂种细胞获得杂种细胞、制备单克隆抗体制备单克隆抗体离心、电激、离心、电激、振动、振动、聚乙二醇聚乙二醇离心、电激、离心、电激、振动、振动、聚乙二醇聚乙二醇灭活病毒灭活病毒小结小结:三个重点过程三个重点过程三个三个“一一”一个诱导一个诱导动物细

11、胞融合的动物细胞融合的新方法新方法 灭活病毒灭活病毒一个新细胞一个新细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞一个优势一个优势 单克隆抗体特异性强、单克隆抗体特异性强、 灵敏度高、可大量制备的优势灵敏度高、可大量制备的优势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细胞核移植过程细胞核移植过程P55：1、植物体细胞杂交技术与动物细胞、植物体细胞杂交技术与动物细胞 融合技术有什么不同？融合技术有什么不同？ 植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术基本植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术基本相同，不同的是植物体细胞融合前需去掉细胞相同，不同的是植物体细胞融合前需去掉细胞壁，然后再融合；动物细胞融合是两个体细胞壁，然后再融合；动物细胞融合是两个体细胞直接融合。直接融合。1、在动物细胞融合和植物体细胞杂交的、在动物细胞融合和植物体细胞杂交的 比较中，正确的是（）比较中，正确的是（） A、结果是相同的、结果是相同的 B、杂种细胞的形成过程基本相同、杂种细胞的形成过程基本相同 C、操作过程中酶的作用相同、操作过程中酶的作用相同 D、诱导融合的手段相同、诱导融合的手段相同B2、单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和、单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细