选修3动物细胞工程(上课用)

动物细胞融合与单克隆抗体一、动物细胞融合有些细胞的融合是正常的生命活动。如精子与卵细胞的结合。

两个细胞正在融合

受精作用(一)动物细胞融合的概念

动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。（二）动物细胞融合的过程与植物原生质体融合原理相同，方法类似。杂交细胞: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。⑴.原理：1、动物细胞融合的基本原理是什么？2、动物细胞融合的诱导方式是什么？与植物细胞融合的诱导方式有什么不同？

与植物原生质体融合的基本原理相同，即细胞膜的流动性。⑵.诱导方式：物理法：电激、振动、离心化学法：聚乙二醇（PEG）生物法：灭活的病毒例如：仙台病毒利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。灭活的病毒失去感染活性，但仍有融合活性。用于动物细胞工程中的细胞融合的诱导剂。(原理：见52页生物技术资料卡）(三）动物细胞融合技术的应用细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。利用杂交瘤技术，制备单克隆抗体。动物细胞融合完成的标志：两个细胞的细胞核融合为一个细胞核。抗体的传统生产方法从血清中分离抗体该法制备抗体的特点：

产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。多种效应B细胞动物体内多种抗体抗原二：动物细胞融合的成功应用——单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备—极富创造性的方案将能够产生特定抗体的B淋巴细胞和具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能大量增殖，又能持续分泌成分单一的特异性抗体。这种单一类型的只针对某一特定抗原决定簇的抗体分子，就是单克隆抗体。米尔斯坦(英国)和科勒(德国)因此在1984年获诺贝尔奖。运用已学知识，设想怎样获得单一类型的抗体？能否用单个B淋巴细胞通过克隆形成的细胞群来产生单一类型的抗体呢？B淋巴细胞在体外不能无限增殖。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（只考虑两两融合）培养液中融合细胞几种类型？骨髓瘤细胞---骨髓瘤细胞B淋巴细胞---B淋巴细胞B淋巴细胞---骨髓瘤细胞多种杂交细胞在具有筛选作用的培养基上培养专一抗体检验阳性克隆上述杂交细胞分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，检验阳性细胞单克隆抗体注射到小鼠体内体外培养1、单克隆抗体的制备过程第1次筛选目的：得到杂交瘤细胞。第2次筛选目的：在杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。

该细胞继承双亲细胞的遗传特性，既能产生专一抗体又能无限增殖。杂交瘤细胞有何特点？特异性强，灵敏度高由单一杂交瘤细胞增殖产生的高度专一的抗体目的：获得产生相应抗体的B淋巴细胞动物特异性免疫分离B淋巴细胞（B）；找到骨髓瘤细胞（G）。注意B淋巴细胞是一个系列。（B1,B2,B3,---Bn）细胞融合——三种融合方式:（BB;BG;GG）第一次筛选：在“选择培养基培养”上培养筛选杂交瘤细胞第二次筛选：在“多孔培养板上”培养杂交瘤细胞系列

，每孔只放一个杂交瘤细胞。“克隆化培养”每个杂交瘤细胞，并进行“单一抗体检测”，“检测阳性”的孔内即是所需要的杂交瘤细胞。选择所需要的杂交瘤克隆细胞群，体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。提取单克隆抗体。7、单克隆抗体的制备过程利用了哪些原理？免疫原理、细胞融合原理和动物细胞培养原理已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，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：（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有

种融合细胞。（2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说原理。方法：

。原理：培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞加入氨基嘌呤后,使D合成的途径阻断,所以仅D合成途径的骨髓瘤细胞或彼此融合的细胞就不能增殖,但杂种细胞则可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖23）为何要进行两次筛选？4）如何进行第2次筛选？培养在多孔培养板上，每孔只有一个杂交瘤细胞。第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。第2次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群。问题强化：1）本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2）为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B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，不仅具有B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（1）作为诊断试剂：在临床生化诊断、病理组织定位、体内肿瘤的定位等,与常规抗体相比,具有准确、高效、简易、快速特点.（2）用于治疗疾病和运载药物：主要用于癌症治疗。生物导弹：抗癌细胞的单克隆抗体+放射性同位素+化学药物或细胞毒素。（单克隆抗体：导向。准确找到癌细胞位置，原位杀死癌细胞。）2、单克隆抗体的优点：3、单克隆抗体的应用特异性强，灵敏度高，可大量制备。例题1：1975年，英国剑桥大学分子生物学实验室的科勒和米尔斯坦，把小鼠的淋巴细胞（脾细胞）和小鼠的骨髓瘤细胞融合起来，成为杂交瘤细胞，实现在体外大量生产抗体的目的。实验过程如图所示。(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞，两种细胞膜也能“融合”

在一起，说明细胞膜

。(2)单克隆抗体的准确定义应为()A．一类特殊抗体B．无性繁殖系

C．单一抗体细胞的无性繁殖系产生的抗体

D．单一抗体细胞的有性繁殖系产生的抗体(3)杂交瘤细胞繁殖进行的是_______分裂，其遗传性状__________。(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并与之结合，而绝不攻击任何正常细胞，故称为“生物导弹”这是利用了

_____________

。具有一定的流动性C有丝不变抗体能与抗原发生特异性结合的特点

单抗制备过程分哪几步？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。顺序是？

[例题2]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

下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌单克隆抗体的实验方案2、该方案能达到预期效果吗？为什么？4、图中B为________过程，常用_________作为诱导剂，该细胞继承___________的遗传特性，既能__________,又能___________。1、该实验方案的目的是__________3、A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生______5、C过程指细胞培养，该过程包括_____培养和_____培养两个阶段，其中_____代以内的的细胞属于细胞株。制备单克隆抗体浆细胞抗体细胞融合灭活病毒双亲细胞分泌抗体无限增殖原代传代50例3：小结

细胞骨髓瘤细胞细胞融合

浆筛选

瘤细胞

杂交细胞培养选出能产生特定抗体的细胞群继续培养体外培养

体内培养从培养液或小鼠腹水中取出

单克隆抗体植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较三、细胞工程比较主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株用途物理、化学法（同左）灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）诱导方法使细胞分散后诱导细胞融合去除细胞壁后诱导原生质体