2021——2022学年高二下学期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课件（18张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021——2022学年高二下学期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课件（18张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-26 21:36:53 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
知识回顾：什么是植物体细胞杂交技术？
植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
一、动物细胞融合技术概述
1. 概念：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
2. 结果：
形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
3. 原理：
细胞膜具有一定的流动性
5. 意义：
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
4. 诱导融合的常用方法：
PEG融合法、
电融合法、
灭活病毒诱导法。
6. 应用：
（1）细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
（2）利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
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
动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
相关信息
1. “灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？
用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构
2. 灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？
病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够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
一、动物细胞融合技术概述
1. 概念：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
应用：
（1）细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
（2）利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
二、单克隆抗体的制备
1. 早期获得抗体的方法
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
缺点：
2. 单克隆抗体
(1)概念：
化学性质单一、特异性强的抗体
(2)制备：
理论基础：
每一个B细胞只分泌一种特异性抗体。
B淋巴细胞不能无限增殖
克隆单一的B淋巴细胞，得到的细胞群就能分泌出化学性质单一、特异性强的抗体
制备思路：
困难：
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
大胆设想：
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
（能产生抗体）
（能大量增殖）
融合细胞
（既能产生抗体，又能大量增殖）
单克隆抗体制备的过程：
注射特定的抗原
培养骨髓瘤细胞
从脾中提取
B淋巴细胞
多种
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
能产生抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
单克隆抗体制备的过程：
多种杂交细胞：
未融合的细胞
B-骨、
骨-骨、
B-B、
第一次筛选：
用特定的选择培养基
在该培养基上，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
杂交瘤细胞：
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
第二次筛选：
克隆化培养、抗体检测
（可进行多次）
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
（分泌的抗体能与特定抗原结合）
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
克隆化培养
多孔细胞培养板
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
单克隆抗体制备的过程：
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
（分泌的抗体能与特定抗原结合）
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
从细胞培养液中提取
从小鼠腹水中提取
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
第一次筛选 第二次筛选
原因
方法
结果
诱导融合后得到的细胞中，除杂交瘤细胞之外，还有未融合的亲本细胞，也有融合的具有同种核的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经第一次筛选之后获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
用特定的选择培养基进行筛选
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）
筛选获得杂交瘤细胞
获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
两次筛选的比较
应用到的技术：
原理：
细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖
多种杂交细胞及未融合的细胞
诱导 融合
小鼠骨髓瘤细胞
多种B淋巴细胞
给小鼠注射特定抗原
提取
杂交瘤细胞
第一次筛选
用特定的选择性培养基
第二次筛选
足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
体外培养
注射到小鼠腹腔
大量单克隆抗体
克隆化培养、抗体检测
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
（产生抗体）
（能无限增殖）
从腹腔液中提取
从培养液中提取
归纳：
（可进行多次）
动物细胞融合、
动物细胞培养
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。
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
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中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的
特异性和灵敏度大大提高；
生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利
于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒；
② ADC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
4. 单克隆抗体在临床上还有哪些应用？你可以课后搜集资料，然后以“单克隆抗体在临床上的应用”为主题，出一期黑板报或制作电子板报宣传相关知识。
单克隆抗体在临床上的应用涉及治疗、诊断等方面。单克隆抗体药物已被广泛用于肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗，如利妥昔单抗被用于治疗复发难治的低分化B细胞淋巴瘤；曲妥珠单抗被用于治疗乳腺癌等。在临床诊断方面，单克隆抗体被广泛用于-些感染性疾病的检测、肿瘤的诊断、激素和细胞因子的测定等。以单克隆抗体在诊断肿瘤方面的应用为例，用放射性同位素或荧光标记抗肿瘤表面抗原的单克隆抗体，可以用这些抗体来对体内的肿瘤进行定位，辅助诊断并确定肿瘤的复发与转移等。
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，
与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
三、单克隆抗体的应用
1. 单克隆抗体的优点：
2. 单克隆抗体的应用
（1）广泛用作诊断试剂
实例：
（2）运载药物：
如ADC。
（3）直接用于治疗疾病。
实例：利妥昔单抗(美罗华)是一种针对CD20抗原的人鼠嵌合型单克隆抗体，
是第一个被FDA批准用于临床治疗的单抗。进入人体后能通过介导抗体依赖
的细胞毒性作用、补体依赖的细胞毒性作用和抗体与CD20分子结合引起的直
接效应，抑制细胞生长，改变细胞周期以及凋亡等方式杀死淋巴瘤细胞。
知识回顾：什么是植物体细胞杂交技术？
植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
一、动物细胞融合技术概述
1. 概念：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
2. 结果：
形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
3. 原理：
细胞膜具有一定的流动性
5. 意义：
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
4. 诱导融合的常用方法：
PEG融合法、
电融合法、
灭活病毒诱导法。
6. 应用：
（1）细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
（2）利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
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
动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
相关信息
1. “灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？
用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构
2. 灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？
病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够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
一、动物细胞融合技术概述
1. 概念：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
应用：
（1）细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
（2）利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
二、单克隆抗体的制备
1. 早期获得抗体的方法
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
缺点：
2. 单克隆抗体
(1)概念：
化学性质单一、特异性强的抗体
(2)制备：
理论基础：
每一个B细胞只分泌一种特异性抗体。
B淋巴细胞不能无限增殖
克隆单一的B淋巴细胞，得到的细胞群就能分泌出化学性质单一、特异性强的抗体
制备思路：
困难：
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
大胆设想：
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
（能产生抗体）
（能大量增殖）
融合细胞
（既能产生抗体，又能大量增殖）
单克隆抗体制备的过程：
注射特定的抗原
培养骨髓瘤细胞
从脾中提取
B淋巴细胞
多种
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
能产生抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
单克隆抗体制备的过程：
多种杂交细胞：
未融合的细胞
B-骨、
骨-骨、
B-B、
第一次筛选：
用特定的选择培养基
在该培养基上，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
杂交瘤细胞：
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
第二次筛选：
克隆化培养、抗体检测
（可进行多次）
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
（分泌的抗体能与特定抗原结合）
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
克隆化培养
多孔细胞培养板
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
单克隆抗体制备的过程：
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
（分泌的抗体能与特定抗原结合）
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
从细胞培养液中提取
从小鼠腹水中提取
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
第一次筛选 第二次筛选
原因
方法
结果
诱导融合后得到的细胞中，除杂交瘤细胞之外，还有未融合的亲本细胞，也有融合的具有同种核的细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经第一次筛选之后获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
用特定的选择培养基进行筛选
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）
筛选获得杂交瘤细胞
获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
两次筛选的比较
应用到的技术：
原理：
细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖
多种杂交细胞及未融合的细胞
诱导 融合
小鼠骨髓瘤细胞
多种B淋巴细胞
给小鼠注射特定抗原
提取
杂交瘤细胞
第一次筛选
用特定的选择性培养基
第二次筛选
足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
体外培养
注射到小鼠腹腔
大量单克隆抗体
克隆化培养、抗体检测
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
（产生抗体）
（能无限增殖）
从腹腔液中提取
从培养液中提取
归纳：
（可进行多次）
动物细胞融合、
动物细胞培养
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。
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
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中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的
特异性和灵敏度大大提高；
生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利
于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒；
② ADC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
4. 单克隆抗体在临床上还有哪些应用？你可以课后搜集资料，然后以“单克隆抗体在临床上的应用”为主题，出一期黑板报或制作电子板报宣传相关知识。
单克隆抗体在临床上的应用涉及治疗、诊断等方面。单克隆抗体药物已被广泛用于肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗，如利妥昔单抗被用于治疗复发难治的低分化B细胞淋巴瘤；曲妥珠单抗被用于治疗乳腺癌等。在临床诊断方面，单克隆抗体被广泛用于-些感染性疾病的检测、肿瘤的诊断、激素和细胞因子的测定等。以单克隆抗体在诊断肿瘤方面的应用为例，用放射性同位素或荧光标记抗肿瘤表面抗原的单克隆抗体，可以用这些抗体来对体内的肿瘤进行定位，辅助诊断并确定肿瘤的复发与转移等。
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，
与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
三、单克隆抗体的应用
1. 单克隆抗体的优点：
2. 单克隆抗体的应用
（1）广泛用作诊断试剂
实例：
（2）运载药物：
如ADC。
（3）直接用于治疗疾病。
实例：利妥昔单抗(美罗华)是一种针对CD20抗原的人鼠嵌合型单克隆抗体，
是第一个被FDA批准用于临床治疗的单抗。进入人体后能通过介导抗体依赖
的细胞毒性作用、补体依赖的细胞毒性作用和抗体与CD20分子结合引起的直
接效应，抑制细胞生长，改变细胞周期以及凋亡等方式杀死淋巴瘤细胞。