【生物课件】动物细胞融合技术与单克隆抗体 高二生物人教版选择性必修3

2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体“生物导弹”追踪癌细胞抗体植物体细胞杂交植物细胞融合植物组织培养温故而知新植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术的优势：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出新的作物类型。

有没有技术能让不同种动物的体细胞杂交，培育出集不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？

温故而知新实验：人——鼠细胞荧光标记融合实验融合细胞细胞融合37℃40min正在融合的细胞红色荧光染料标记膜蛋白绿色荧光染料标记膜蛋白人细胞小鼠细胞该实验说明：细胞膜具有流动性思考：如果让动物细胞进行融合，与植物有哪些不同之处？1、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。2、原理：细胞膜的流动性3、诱导方式物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：灭活的病毒一、动物细胞融合技术仙台病毒紫外线灭活丧失感染活性（不感染细胞）保留融合活性（诱导细胞融合）（1）“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。（2）灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？相关信息相关信息（3）灭活病毒诱导细胞融合过程：1、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。4、结果：形成杂交细胞。即融合后形成的原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。2、原理：细胞膜的流动性3、诱导方式物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：灭活的病毒一、动物细胞融合技术动物细胞融合动物细胞培养正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞一、动物细胞融合技术5．意义：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。6．应用(1)成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。(2)用于制造单克隆抗体。生产单克隆抗体植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞融合前的处理方法诱导细胞融合的方法细胞融合成功的标志主要用途意义细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法再生出细胞壁细胞核的融合获得完整的杂种植株主要用于制造单克隆抗体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能小结：动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较典例：对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是A.均可使用PEG、电融合或灭活病毒诱导细胞融合B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离C.两者都可以体现细胞的全能性D.在适宜的条件下，均可产生完整个体√二、单克隆抗体的制备1.传统抗体制备方法及缺陷向动物体内反复注射某种抗原从动物血清中分离所需抗体产量低、纯度低、特异性差（2）缺点：（1）方法：如何解决这个问题呢？二、单克隆抗体的制备

１）体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上２）每个B淋巴细胞（浆细胞）只分泌一种特异性的抗体科学家发现：单克隆抗体如何获得大量、单一的抗体？体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖需解决问题：遗憾：如何解决这一难题？一个B淋巴细胞B淋巴细胞群单一抗体克隆二、单克隆抗体的制备一个极富创造力的方案：动物细胞融合杂交细胞动物细胞培养单克隆抗体骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体1975年，米尔斯坦和柯勒1984年，诺贝尔生理学或医学奖既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体二、单克隆抗体的制备用特定抗原注射小鼠培养骨髓瘤细胞目的：获得已免疫B淋巴细胞骨髓瘤细胞诱导融合多种杂交细胞小鼠的脾脏中获取2.单克隆抗体的制备过程小鼠的骨髓中获取二、单克隆抗体的制备第一次筛选融合的细胞骨髓瘤细胞自身融合B细胞自身融合杂交细胞132未融合的B淋巴细胞未融合的骨髓瘤细胞置于选择性培养基上培养（HAT培养基）

2杂交瘤细胞13（特点：既能迅速大量增殖，又能产生特定抗体）（目的：筛选获得杂交瘤细胞）筛选原理：①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。②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。

③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。筛选出杂交瘤细胞方法？B淋巴细胞及同型融合细胞不能无限增殖，死亡骨髓瘤细胞及同型融合细胞D途径被阻断，无法增殖死亡杂交瘤细胞能无限增殖，生长培养基中加入氨基嘌呤二、单克隆抗体的制备对点练13.(2022·四川乐山八中高二月考)如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是A.免疫的B淋巴细胞及其相互融

合的细胞因全合成途径被A阻

断，在HAT培养基上不能增殖B.骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT

培养基上不能增殖C.杂交瘤细胞虽可进行补救合成途径，但仍不能在HAT培养基上大量增殖D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高

纯度的目标抗体√二、单克隆抗体的制备置于选择性培养基上培养（HAT培养基）

2杂交瘤细胞13第一次筛选多种杂交瘤细胞融合的细胞骨髓瘤细胞自身融合B细胞自身融合杂交细胞132未融合的B淋巴细胞未融合的骨髓瘤细胞B淋巴细胞培养几天后死亡由于培养基中缺乏相应的营养物，骨髓瘤细胞死亡（特点：既能迅速大量增殖，又能产生特定抗体）（目的：筛选获得杂交瘤细胞）二、单克隆抗体的制备多孔细胞培养板用培养液稀释

第二次筛选目的：筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞方法：抗原—抗体杂交原理：抗原—抗体特异性结合克隆化培养和抗体检测二、单克隆抗体的制备注射到小鼠腹腔内体内培养体外培养单克隆抗体体内或体外培养能分泌所需抗体的杂交瘤细胞细胞培养工程师在工作从培养液或小鼠腹水中获取（特点：特异性强、灵敏度高、可大量制备）二、单克隆抗体的制备单克隆抗体第二次筛选杂交细胞杂交瘤细胞体外或体内培养第一次筛选骨髓瘤细胞

诱导融合分泌特异抗体的杂交瘤细胞杂交瘤细胞群提取已免疫的B淋巴细胞动物细胞融合技术动物细胞培养技术小结：既能大量繁殖又能产生专一抗体特异性强灵敏度高可大量制备注射抗原【典例】（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ)）为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。回答下列问题：（1）上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是_________________。（2）写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：_________________。诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液（3）为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_________，使用该培养基进行细胞培养的结果是_________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_________________。（4）若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________________（答出2点即可）。选择培养基只有杂交瘤细胞能够生存抗原与抗体的反应具有特异性将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养二、单克隆抗体的制备3.单克隆抗体的应用（1）诊断试剂——最广泛应用抗原-抗体杂交法抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。具有准确、高效、简易、快速特点诊断优点：原理：抗原—抗体特异性结合乙肝测定试剂艾滋病检测试剂二、单克隆抗体的制备新冠病毒抗原检测试剂盒3.单克隆抗体的应用二、单克隆抗体的制备3.单克隆抗体的应用主要用于癌症治疗。如：单克隆抗体+药物=“生物导弹”（2）用于治疗疾病和运载药物优点：位置准确、疗效高、副作用小(单抗——导向，药物（或放射性同位素等）——弹头)即抗体——药物偶联物（ADC)结合同位素的单抗对点练8.(2022·广西南宁高二阶段练习)如图是一种“生物导弹”的作用原理示意图，没有与肿瘤细胞结合的“生物导弹”一段时间后被机体清除。阿霉素是一种抗肿瘤药，可抑制DNA和RNA的合成，对正常细胞也有一定毒性。下列说法不正确的是A.单克隆抗体是由杂交瘤细胞合成和

分泌的B.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复

制和转录过程C.在治疗中，应先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物导弹D.单克隆抗体特异性强，能减轻阿霉素对正常细胞的伤害√对点练12.科研人员将抗癌药物连接在单克隆抗体上制成“生物导弹”用于癌症治疗。“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是“杀伤性弹头”。分析下列有关描述，其中不正确的是A.“瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体组成B.“弹头”由放射性同位素、化学药物或毒素等物质构成C.“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能D.“生物导弹”的制备应用了细胞工程√对点练15.(2022·北京海淀高二期中)为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物(ADC)，过程如图1所示。请回答下列问题：(1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_______________。(2)步骤①常用方法包括_____融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。人的乳腺癌细胞PEG(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和__________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞的特点是__________________________________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行_____培养的方式进行扩大培养。抗体检测既能大量增殖，又能产生特定抗体体外(4)步骤④是将获得的a____________和b_