2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体课件高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体“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跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新的作物类型。

有没有技术让不同种动物的体细胞杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？实例：1970年人-鼠细胞融合融合实验回顾--必修一：细胞膜的结构请同学们快速阅读课本P48页回答以下问题

1.什么是动物细胞融合技术（概念）？原理是什么？2.所形成的杂种细胞有什么特点？3.诱导动物细胞融合的方法有哪些？4.动物细胞融合技术的意义和应用有哪些？一、动物细胞融合技术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：电融合法化学法：聚乙二醇（PEG)融合法生物法：灭活病毒诱导法（动物细胞融合特有）5.意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能6.应用：用于制造单克隆抗体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、什么是病毒的灭活？

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（二）拓展：3、灭活病毒诱导细胞融合过程：4、动物细胞融合技术全过程:正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞5、动物细胞融合实例：动物细胞融合完成的标志？细胞核的融合

意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。

应用：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。特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体。

6、细胞融合技术的意义和应用：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2025/3/127、动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较【问题2】19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中，观察到多核细胞。如何解释这一现象？病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。诱导

融合传统抗体制备方法及缺陷缺陷：产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。不能无限增殖产生大量抗体动物体内抗原注射浆细胞抗体

B淋巴细胞增殖分化二、单克隆抗体及其应用

１）体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上２）每个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体1、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2、需解决问题：3、遗憾：如何解决这一难题？二、单克隆抗体及其应用一个B淋巴细胞细胞群抗体克隆

二、单克隆抗体及其应用由单个B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、特异性强的抗体称为单克隆抗体。单克隆抗体：单克隆抗体制备过程米尔斯坦科勒由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖一种B淋巴细胞（只产生一种特定抗体）能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞动物细胞融合杂交瘤细胞动物细胞培养大量的特定抗体既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体二、单克隆抗体及其应用用抗原注射小鼠从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养已免疫多种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置于选择性培养基上培养

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未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。克隆化培养抗体检测第二次筛选(抗原-抗体杂交技术)多种杂交瘤细胞能分泌所需抗体的杂交瘤细胞阳性细胞注射到小鼠体内体外培养分离、提纯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2102

单克隆抗体及其应用

注射特定抗原

从脾脏中获取B淋巴细胞

骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞目的是获得产生特定抗体的B淋巴细胞骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合诱导融合第一次筛选多种杂交细胞选择培养基培养筛选杂交瘤细胞既能迅速大量增殖又能产生抗体特点杂交瘤细胞克隆化培养和抗体检测96孔板培养和筛选筛选抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖又能产生特异性抗体特点第二次筛选2、单克隆抗体的制备过程2、单克隆抗体的制备过程技术手段：动物细胞融合和动物细胞培养原理：细胞融合—细胞膜的流动性；动物细胞培养—细胞增殖（1）第一次筛选的目的__________________________（2）如何筛选____________________________（3）筛选原理____________________________________________________________________________________（4）杂交瘤细胞的特点____________________________筛选获得杂交瘤细胞用特定的选择培养基进行筛选在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长既能迅速大量增殖，又能产生抗体二、单克隆抗体及其应用（5）第二次筛选的目的________________________________________________________（6）如何筛选____________________________________________________________________________________（7）选择抗体检测呈___性的杂交瘤细胞，即_______________________（8）抗体检测原理__________________________________获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下，进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选）阳分泌的抗体能与特定的抗原结合抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定）二、单克隆抗体及其应用阳性孔补充资料2：抗体检测的方法——抗原-抗体杂交法在单克隆抗体制备过程中，两次筛选的目的和方法是不相同的。将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个细胞进行培养（克隆化培养）一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔多孔细胞培养板抗体检测板分泌抗体能跟特定抗原结合的细胞即为所需杂交瘤细胞26体外培养体内或体外培养能分泌所需抗体的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔项目体内培养体外培养优点缺点易于控制培养条件（如无需提供无菌环境等），操作简单，成本较低规模小，产量少可大规模培养，大量生产需要人为控制培养条件，成本相对较高02

单克隆抗体及其应用2、单克隆抗体的制备过程单克隆抗体优点：特异性强，灵敏度高，可大量制备单克隆抗体的应用资料1用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。资料2使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物（antibody-drugconjugates,ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，它的作用机制如下图所示。单克隆抗体的应用（1）作为诊断试剂——最广泛的应用优点：血型检测试剂方法：抗原-抗体杂交法准确、高效、简易、快速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。（2）用于运载药物（3）用于治疗疾病如：制成“生物导弹”“生物导弹”＝单克隆抗体＋药物注意：“生物导弹”——单抗导向，药物为弹头优点：位置准确、疗效高、副作用小结合同位素的单抗抗体药物接头ADC被细胞吞噬释放药物溶酶体裂解细胞凋亡1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？讨论

抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；

药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞，促使靶细胞凋亡2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？3.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？①可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗；②一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。①单克隆抗体诊断试剂盒：特异性强和灵敏度高，可大量制备；②ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点一、概念检测1.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是（）A.它们的原理都涉及细胞膜的流动性B.都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合C.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞D.前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株练习与应用C2.科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（）A.利用该单克隆抗