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（共28张ppt）
文档属性
| 名称 | 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（共28张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 15.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-02 09:50:07 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第2节 动物细胞工程
二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
第2章 细胞工程
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤(hybridoma)抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。那么，如何获得B细胞杂交瘤呢？
从社会中来
植物体细胞杂交
植物细胞融合
植物组织培养
温故而知新：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞
细胞膜的流动性
1、概念：
4、结果：
2、原理：
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
一、动物细胞融合技术
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
正在融合的鸡血细胞
灭活病毒诱导细胞融合的原理
一、动物细胞融合技术
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。
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
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
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：
克隆
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
2、需解决问题：
B淋巴细胞
细胞群
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
注射特定的抗原
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
①未融合的细胞
②多种杂交细胞（包括B-B细胞、瘤-瘤细胞、杂交瘤细胞）
动物细胞融合
二、单克隆抗体及其应用
①未融合的细胞
②多种杂交细胞
杂交瘤细胞
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（能产生特定抗体的杂交瘤细胞）
用特定的选择 培养基第一次筛选
克隆化培养、抗体检测第二次筛选
注射到小鼠腹腔内
体外培养
获取单克隆抗体
从小鼠腹水中
从细胞培养液中
动物细胞培养
二、单克隆抗体及其应用
骨髓瘤细胞培养
杂交细胞
单一抗体
阳性细胞
单克隆
抗体
细胞融合
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
融合
筛选
克隆
抗体检测 · 筛选
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体制备过程的示意图
（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
既能迅速大量繁殖，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
（9）如何获取大量所需杂交瘤细胞
____________________________
____________________________
（10）如何获取单克隆抗体
①体外培养
____________________________
②小鼠腹腔内培养
____________________________
（11）单克隆抗体的优点
_______________________________
_______________________________
在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖
从细胞培养液中获取
从小鼠腹水中获取
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
二、单克隆抗体及其应用
1、ADC的抗体和药物各具有什么作用？
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
思考·讨论
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？
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
思考·讨论
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；
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
思考·讨论
1、诊断试剂（抗原-抗体杂交法）
抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体
二、单克隆抗体及其应用
乙肝测定试剂
艾滋病检测试剂
二、单克隆抗体及其应用
(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
二、单克隆抗体及其应用
(“生物导弹” —单抗导向，药物为弹头)
结合同位素的单抗
单克隆抗体
筛选二
杂交细胞
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
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
课堂小结
1.下图是单克隆抗体制备过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①注射一种灭活病毒可使小鼠体内产生B淋巴细胞B.过程②形成的两两融合细胞只有图中的3种类型C.过程③采用抗原—抗体反应进行特定杂交瘤细胞的筛选D.过程④获得的全部杂交瘤细胞都只能产生同一种抗体
课堂演练
B
课堂演练
2.(不定项)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。下图是特异性杀死肿瘤细胞的过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述错误的是( )
A.抗体制备需用细胞融合技术B.细胞毒素识别肿瘤细胞膜上的糖蛋白C.溶酶体裂解延缓肿瘤细胞凋亡D.抗体可使细胞毒素进行特异性杀伤
BC
3.(不定项)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述错误的是( )
A.可用聚乙二醇诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的选择透过性是细胞融合的基础
课堂演练
BD
4.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。请据图回答下列问题。
(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)写出以小鼠甲的脾为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤: 。
课堂演练
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲的脾,剪碎组织,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抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 。
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
课堂演练
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
第2节 动物细胞工程
二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
第2章 细胞工程
单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤(hybridoma)抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的致敏B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为B细胞杂交瘤。那么，如何获得B细胞杂交瘤呢？
从社会中来
植物体细胞杂交
植物细胞融合
植物组织培养
温故而知新：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞
细胞膜的流动性
1、概念：
4、结果：
2、原理：
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
一、动物细胞融合技术
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
正在融合的鸡血细胞
灭活病毒诱导细胞融合的原理
一、动物细胞融合技术
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。
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
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
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：
克隆
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
2、需解决问题：
B淋巴细胞
细胞群
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
注射特定的抗原
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
①未融合的细胞
②多种杂交细胞（包括B-B细胞、瘤-瘤细胞、杂交瘤细胞）
动物细胞融合
二、单克隆抗体及其应用
①未融合的细胞
②多种杂交细胞
杂交瘤细胞
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（能产生特定抗体的杂交瘤细胞）
用特定的选择 培养基第一次筛选
克隆化培养、抗体检测第二次筛选
注射到小鼠腹腔内
体外培养
获取单克隆抗体
从小鼠腹水中
从细胞培养液中
动物细胞培养
二、单克隆抗体及其应用
骨髓瘤细胞培养
杂交细胞
单一抗体
阳性细胞
单克隆
抗体
细胞融合
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
融合
筛选
克隆
抗体检测 · 筛选
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体制备过程的示意图
（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
既能迅速大量繁殖，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
（9）如何获取大量所需杂交瘤细胞
____________________________
____________________________
（10）如何获取单克隆抗体
①体外培养
____________________________
②小鼠腹腔内培养
____________________________
（11）单克隆抗体的优点
_______________________________
_______________________________
在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖
从细胞培养液中获取
从小鼠腹水中获取
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
二、单克隆抗体及其应用
1、ADC的抗体和药物各具有什么作用？
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
思考·讨论
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？
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
思考·讨论
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；
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
思考·讨论
1、诊断试剂（抗原-抗体杂交法）
抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体
二、单克隆抗体及其应用
乙肝测定试剂
艾滋病检测试剂
二、单克隆抗体及其应用
(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
二、单克隆抗体及其应用
(“生物导弹” —单抗导向，药物为弹头)
结合同位素的单抗
单克隆抗体
筛选二
杂交细胞
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
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
课堂小结
1.下图是单克隆抗体制备过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①注射一种灭活病毒可使小鼠体内产生B淋巴细胞B.过程②形成的两两融合细胞只有图中的3种类型C.过程③采用抗原—抗体反应进行特定杂交瘤细胞的筛选D.过程④获得的全部杂交瘤细胞都只能产生同一种抗体
课堂演练
B
课堂演练
2.(不定项)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。下图是特异性杀死肿瘤细胞的过程,图中抗体是利用单克隆抗体技术制备的。下列叙述错误的是( )
A.抗体制备需用细胞融合技术B.细胞毒素识别肿瘤细胞膜上的糖蛋白C.溶酶体裂解延缓肿瘤细胞凋亡D.抗体可使细胞毒素进行特异性杀伤
BC
3.(不定项)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述错误的是( )
A.可用聚乙二醇诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的选择透过性是细胞融合的基础
课堂演练
BD
4.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。请据图回答下列问题。
(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)写出以小鼠甲的脾为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤: 。
课堂演练
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲的脾,剪碎组织,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抗体的杂交瘤细胞大量增殖,可采用的方法有 。
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
课堂演练
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