高中生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体（共35张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体（共35张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-08 20:37:13 | ||
图片预览
文档简介
(共35张PPT)
人教版（2019）高中生物选择性必修3
第二章 细胞工程
2.2 动物细胞工程
二、动物细胞融合技术和单克隆抗体
本节聚焦:
1.什么是动物细胞融合技术？
2.单克隆抗体是如何制备的？在临床上有哪些应用
我们知道
运用植物体细胞杂交技术，可以跨越不同植物之间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。那么，有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出及不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？
实例1：自然条件
受精作用
（一）动物细胞融合技术
1970年人工条件下的人-鼠细胞融合实验
实例2：人工诱导
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？
概念：
结果：
杂交细胞
原理：
细胞膜的流动性
动物细胞融合也称________ 。是指_________ 动物细胞结合成一个细胞的过程。
两个 多个
或
单核
细胞杂交
1. 什么是动物细胞融合技术（概念）？原理是什么？
形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的
____ 细胞，称为 ________ 。
2. 所形成的杂种细胞有什么特点？
（一）动物细胞融合技术
诱导方法：
物理法：
化学法：
生物法：
灭活的病毒
电融合法
聚乙二醇（PEG)
3. 诱导动物细胞融合的方法有哪些？
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程：
灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面
↓
细胞膜被病毒颗粒穿通
↓
细胞膜连接
↓
细胞核融合，形成杂交细胞
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。
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。
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
应用：
4. 动物细胞融合技术的意义和应用有哪些？
处理方法
诱导手段
结果
原理
请同学们看图对比动物和植物细胞融合的异同：
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
基本原理
融合前处理
诱导方法
用 途
细胞膜的流动性、
植物细胞的全能性
细胞膜的流动性
用纤维素酶、果胶酶去壁
用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散
培育新品种
主要用于制备
单克隆抗体
5.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
物理法：电融合法、离心法
化学法：PEG，高Ca2+ —高PH融合法
电融合法，PEG融合法，灭活的病毒
抗原 动物体内
刺激
浆细胞
抗体
抗原不纯
抗体不纯
筛选单一B细胞
不能无限增殖产生大量抗体
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。
如何解决这个问题呢？
活动２:阅读P５３并思考：
科学家发现B淋巴细胞有什么特点？
怎样才能获得大量的单一抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
问题１：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的
问题２：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力
和无限增殖能力同时具备
科学家发现：１.体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上
２.每个B细胞只分泌一种特异性的抗体
单
克 隆
抗 体
克隆
一个
B淋巴细胞
细胞群
抗体
遗憾：
癌细胞
动物细胞融合
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
动物细胞融合
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞
1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验
阅读课本P49-50,了解单克隆抗体的制备过程
一个大胆的猜想
1975年，米尔斯坦和柯勒
1984年，诺贝尔生理学或医学奖
（二）单克隆抗体及其应用
B、瘤、BB 、B瘤 、瘤瘤
√
第1次筛选目的：得到杂交瘤细胞（多种）。
1.制备单克隆抗体的过程
例．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ）
①淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A． ②④ B．①③⑤
C． ①②③④ D．②③
C
牛刀小试
多孔细胞培养板
怎样二次筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞？
将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个进行培养（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
抗体检测板
专一抗体检测呈阳性
多孔细胞培养板
第2次筛选目的：得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
诱导其融合的方法有哪些？
注射抗原的目的是什么？
大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法
两次筛选的目的
获得能产生相应抗体的B淋巴细胞
物理:电融合法
化学:聚乙二醇 生物：灭活的病毒
第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。
第2次筛选得到能产生所需抗体的
杂交瘤细胞。
体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
B淋巴细胞
B淋巴细胞
注射抗原
骨髓瘤细胞
融合
B-B细胞
杂交瘤细胞
瘤-瘤细胞
选择性培养基 筛选1
多种杂交瘤细胞
符合要求的杂交瘤细胞
抗原-抗体
杂交法
筛选2
克隆化
体外培养
小鼠腹腔内增殖
单克隆抗体
思考：
B淋巴细胞
B淋巴细胞
注射抗原
骨髓瘤细胞
融合
B-B细胞
杂交瘤细胞
瘤-瘤细胞
选择性培养基 筛选1
多种杂交瘤细胞
符合要求的杂交瘤细胞
抗原-抗体
杂交法
筛选2
克隆化
体外培养
小鼠腹腔内增殖
单克隆抗体
杂交瘤细胞特点
既可以产生特异性抗体，又可以大量增殖
单克隆抗体制备中包括几个阶段？
动物细胞融合、动物细胞培养
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
单克隆抗体的优点：
思考：
单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下各步骤的字母按正确顺序连接起来。
顺序是？
牛刀小试
⑶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___________ 。
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
A
C
1.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的抗体实验方案
⑴该实验方案的
目是 ；
⑵A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生 ；
制备单克隆抗体
B淋巴细胞
专一抗体
细胞融合
灭活病毒
双亲细胞
分泌专一抗体
无限增殖
小试牛刀
（1）作为诊断试剂——最广泛应用
同位素标记的单克隆抗体，在特定组织中成像，定位诊断相关疾病。
准确、高效、简易、快速
2.单抗隆抗体的应用
⑵用于治疗疾病和运载药物
①特异性强、灵敏度高
生物导弹——单克隆抗体＋抗癌药物
②疗效高、毒副作用小
结合同位素的单抗
-----生物导弹
单抗
放射性同位素
课堂小结
动物
细胞
融合
动物细胞A
动物细胞B
动物细胞______
_______
法诱导
培养
物理 化学 生物
杂交细胞
（单核）
膜融合
质融合
单克隆抗体
筛选二
杂交细胞等
杂交瘤细胞
体外或
体内培养
筛选一
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
单克隆抗体的制备
既能迅速大量繁殖
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
课堂小结
1.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”，下列对此描述不正确的是( )
A.“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成
B.“弹头”是由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成
C.“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D.“生物导弹”是利用细胞工程制出来的
C
巩固练习
2.右图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．①是从已免疫的小鼠脾
脏中获得的效应 T 淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于
杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和
鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的
能分泌特异性抗体的细胞群
D
巩固练习
3.下图为科研工作者利用小鼠制备H7N9禽流感病毒单克隆抗体的过程,请据图回答有关问题。
(1)图中将H7N9病毒抗原基因导入受体细胞常用的方法是 。
(2)在受体细胞的培养过程中,为了防止污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的 ,其培养液与植物组织培养的培养基相比,特有的天然成分是
。
(3)图中X细胞一般选用 ,与植物体细胞杂交相比,诱导X细胞和Y细胞融合还可采用 。
(4)单克隆抗体的制备过程需要经过多次筛选,首先用特定的选择性培养基筛选出 ,最终获得足够数量的 的细胞，选出符合要求的细胞后,可在体外条件下或注射到 进行增殖培养。
(5)利用上述技术生产的单克隆抗体可制作成诊断盒,用于准确、快速诊断H7N9禽流感病毒的感染者,这种诊断运用了 杂交技术,这体现了单克隆抗体 的特性。
显微注射技术
抗生素
动物血清
骨髓瘤细胞
灭活的病毒
杂交瘤细胞
能产生所需抗体
小鼠腹腔
抗原—抗体
特异性强、灵敏度高
4.(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自小鼠体内的 细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射_____________类物质。
（2）d过程是一个___________的过程，该过程的进行常用_____________或_____________诱导。
(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成 种类型的C细胞，因此需用__________培养基筛选出D细胞用于培养，D细胞的名称是 ，其特点是_________________________________________。
B淋巴
抗原
动物细胞融合
聚乙二醇 灭活病毒
选择性
3
既能无限增殖又能产生特异性抗体
杂交瘤细胞
(4)在培养时通过________分裂方式大量繁殖。D细胞体外培养需要注意的条件是（要求答4项）___________________________________________。
（5）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_________________。
特异性强、灵敏度高，
并可能大量制备
有丝
无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pH；适宜的气体环境
原有前程可奔赴，亦有岁月可回首
人教版（2019）高中生物选择性必修3
第二章 细胞工程
2.2 动物细胞工程
二、动物细胞融合技术和单克隆抗体
本节聚焦:
1.什么是动物细胞融合技术？
2.单克隆抗体是如何制备的？在临床上有哪些应用
我们知道
运用植物体细胞杂交技术，可以跨越不同植物之间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。那么，有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出及不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？
实例1：自然条件
受精作用
（一）动物细胞融合技术
1970年人工条件下的人-鼠细胞融合实验
实例2：人工诱导
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？
概念：
结果：
杂交细胞
原理：
细胞膜的流动性
动物细胞融合也称________ 。是指_________ 动物细胞结合成一个细胞的过程。
两个 多个
或
单核
细胞杂交
1. 什么是动物细胞融合技术（概念）？原理是什么？
形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的
____ 细胞，称为 ________ 。
2. 所形成的杂种细胞有什么特点？
（一）动物细胞融合技术
诱导方法：
物理法：
化学法：
生物法：
灭活的病毒
电融合法
聚乙二醇（PEG)
3. 诱导动物细胞融合的方法有哪些？
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程：
灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面
↓
细胞膜被病毒颗粒穿通
↓
细胞膜连接
↓
细胞核融合，形成杂交细胞
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。
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。
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
应用：
4. 动物细胞融合技术的意义和应用有哪些？
处理方法
诱导手段
结果
原理
请同学们看图对比动物和植物细胞融合的异同：
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
基本原理
融合前处理
诱导方法
用 途
细胞膜的流动性、
植物细胞的全能性
细胞膜的流动性
用纤维素酶、果胶酶去壁
用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散
培育新品种
主要用于制备
单克隆抗体
5.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
物理法：电融合法、离心法
化学法：PEG，高Ca2+ —高PH融合法
电融合法，PEG融合法，灭活的病毒
抗原 动物体内
刺激
浆细胞
抗体
抗原不纯
抗体不纯
筛选单一B细胞
不能无限增殖产生大量抗体
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。
如何解决这个问题呢？
活动２:阅读P５３并思考：
科学家发现B淋巴细胞有什么特点？
怎样才能获得大量的单一抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
问题１：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的
问题２：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力
和无限增殖能力同时具备
科学家发现：１.体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上
２.每个B细胞只分泌一种特异性的抗体
单
克 隆
抗 体
克隆
一个
B淋巴细胞
细胞群
抗体
遗憾：
癌细胞
动物细胞融合
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
动物细胞融合
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞
1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验
阅读课本P49-50,了解单克隆抗体的制备过程
一个大胆的猜想
1975年，米尔斯坦和柯勒
1984年，诺贝尔生理学或医学奖
（二）单克隆抗体及其应用
B、瘤、BB 、B瘤 、瘤瘤
√
第1次筛选目的：得到杂交瘤细胞（多种）。
1.制备单克隆抗体的过程
例．单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ）
①淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A． ②④ B．①③⑤
C． ①②③④ D．②③
C
牛刀小试
多孔细胞培养板
怎样二次筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞？
将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个进行培养（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
抗体检测板
专一抗体检测呈阳性
多孔细胞培养板
第2次筛选目的：得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
诱导其融合的方法有哪些？
注射抗原的目的是什么？
大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法
两次筛选的目的
获得能产生相应抗体的B淋巴细胞
物理:电融合法
化学:聚乙二醇 生物：灭活的病毒
第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。
第2次筛选得到能产生所需抗体的
杂交瘤细胞。
体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
B淋巴细胞
B淋巴细胞
注射抗原
骨髓瘤细胞
融合
B-B细胞
杂交瘤细胞
瘤-瘤细胞
选择性培养基 筛选1
多种杂交瘤细胞
符合要求的杂交瘤细胞
抗原-抗体
杂交法
筛选2
克隆化
体外培养
小鼠腹腔内增殖
单克隆抗体
思考：
B淋巴细胞
B淋巴细胞
注射抗原
骨髓瘤细胞
融合
B-B细胞
杂交瘤细胞
瘤-瘤细胞
选择性培养基 筛选1
多种杂交瘤细胞
符合要求的杂交瘤细胞
抗原-抗体
杂交法
筛选2
克隆化
体外培养
小鼠腹腔内增殖
单克隆抗体
杂交瘤细胞特点
既可以产生特异性抗体，又可以大量增殖
单克隆抗体制备中包括几个阶段？
动物细胞融合、动物细胞培养
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
单克隆抗体的优点：
思考：
单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下各步骤的字母按正确顺序连接起来。
顺序是？
牛刀小试
⑶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___________ 。
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
A
C
1.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的抗体实验方案
⑴该实验方案的
目是 ；
⑵A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生 ；
制备单克隆抗体
B淋巴细胞
专一抗体
细胞融合
灭活病毒
双亲细胞
分泌专一抗体
无限增殖
小试牛刀
（1）作为诊断试剂——最广泛应用
同位素标记的单克隆抗体，在特定组织中成像，定位诊断相关疾病。
准确、高效、简易、快速
2.单抗隆抗体的应用
⑵用于治疗疾病和运载药物
①特异性强、灵敏度高
生物导弹——单克隆抗体＋抗癌药物
②疗效高、毒副作用小
结合同位素的单抗
-----生物导弹
单抗
放射性同位素
课堂小结
动物
细胞
融合
动物细胞A
动物细胞B
动物细胞______
_______
法诱导
培养
物理 化学 生物
杂交细胞
（单核）
膜融合
质融合
单克隆抗体
筛选二
杂交细胞等
杂交瘤细胞
体外或
体内培养
筛选一
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
单克隆抗体的制备
既能迅速大量繁殖
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
课堂小结
1.由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”，下列对此描述不正确的是( )
A.“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成
B.“弹头”是由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成
C.“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能
D.“生物导弹”是利用细胞工程制出来的
C
巩固练习
2.右图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．①是从已免疫的小鼠脾
脏中获得的效应 T 淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于
杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和
鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的
能分泌特异性抗体的细胞群
D
巩固练习
3.下图为科研工作者利用小鼠制备H7N9禽流感病毒单克隆抗体的过程,请据图回答有关问题。
(1)图中将H7N9病毒抗原基因导入受体细胞常用的方法是 。
(2)在受体细胞的培养过程中,为了防止污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的 ,其培养液与植物组织培养的培养基相比,特有的天然成分是
。
(3)图中X细胞一般选用 ,与植物体细胞杂交相比,诱导X细胞和Y细胞融合还可采用 。
(4)单克隆抗体的制备过程需要经过多次筛选,首先用特定的选择性培养基筛选出 ,最终获得足够数量的 的细胞，选出符合要求的细胞后,可在体外条件下或注射到 进行增殖培养。
(5)利用上述技术生产的单克隆抗体可制作成诊断盒,用于准确、快速诊断H7N9禽流感病毒的感染者,这种诊断运用了 杂交技术,这体现了单克隆抗体 的特性。
显微注射技术
抗生素
动物血清
骨髓瘤细胞
灭活的病毒
杂交瘤细胞
能产生所需抗体
小鼠腹腔
抗原—抗体
特异性强、灵敏度高
4.(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自小鼠体内的 细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射_____________类物质。
（2）d过程是一个___________的过程，该过程的进行常用_____________或_____________诱导。
(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成 种类型的C细胞，因此需用__________培养基筛选出D细胞用于培养，D细胞的名称是 ，其特点是_________________________________________。
B淋巴
抗原
动物细胞融合
聚乙二醇 灭活病毒
选择性
3
既能无限增殖又能产生特异性抗体
杂交瘤细胞
(4)在培养时通过________分裂方式大量繁殖。D细胞体外培养需要注意的条件是（要求答4项）___________________________________________。
（5）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_________________。
特异性强、灵敏度高，
并可能大量制备
有丝
无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pH；适宜的气体环境
原有前程可奔赴，亦有岁月可回首