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22张ppt）
文档属性
| 名称 | 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22张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 29.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-08 07:49:28 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第2节 动物细胞工程
第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
什么是动物细胞融合技术？
单克隆抗体是如何制备的？
在临床上有哪些应用？
1.定义：
2.抗体的分布：
3.抗体在临床上有何应用？
例如：暴露传染病后的免疫球蛋白注射剂
☆抗体
机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。具有免疫作用。
1）血清（主要）
2）组织液及外分泌液（如乳汁中，为新生儿提供抗体）
☆抗体
4.体内抗体产生的过程
科学家发现哺乳动物感染病原体后，体内会形成相应的B淋巴细胞，这些细胞能分泌抗体，抗体识别并特异性结合病原体，从而抑制病原体的增殖等。
5.传统抗体的生产方法
局限性：产量低、纯度低、特异性差
向动物反复
注射某种抗原
使动物
产生抗体
从动物血清中分离所需抗体
☆抗体
有什么方法解决这个问题？
1个B淋巴细胞
B淋巴细胞群
大量单一抗体
克隆
产生
（产量高、纯度高、特异性强）
在体外培养条件下，一个B淋巴细胞不可能无限增殖！
体内产生的特异性抗体多达百万种
1975年，米尔斯坦和科勒设计了一个极富创造性的试验方案：
解决
米尔斯坦
【英国】
科勒
【德国】
可大量增殖的融合细胞
可大量增殖的骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
单克隆抗体
(由克隆细胞产生的单一抗体）
☆抗体
一、动物细胞融合技术
阅读教材，完成下列问题：
1.动物细胞融合的概念
2.诱导动物细胞融合的方法
3.融合后细胞的类型及特点？
4.灭活病毒诱导动物细胞融合的原理？5.动物细胞融合的原理
6.动物细胞融合的意义
1.概念
动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.诱导方式
物理法：
化学法：
生物法：
灭活的病毒
电刺激、振动、离心
聚乙二醇（PEG）
一、动物细胞融合技术
3.融合后细胞的类型及特点
只考虑两两融合：AA、AB、BB、A、B；
杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞
一、动物细胞融合技术
4.灭活的病毒诱导动物细胞融合的原理？
灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。
动物细胞融合实质及完成的标志：细胞核融合
6.意义
突破了有性杂交方法的局限性，使远缘杂交成为可能
7.实例
生物种类 细胞来源 成功年代
酵母菌-鸡 原生质体-血红细胞 1975年
人-胡萝卜 腹水癌细胞-原生质体 1976年
人-鼠 纤维肉瘤细胞-畸胎瘤细胞 1978年
细胞膜的流动性
一、动物细胞融合技术
5.动物细胞融合基本原理
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。
植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
处理的细胞
融合前处理的酶处理
诱导融合方法
结果
融合成功标志
意义
应用
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
白菜-甘蓝等新作物
制造单克隆抗体等
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
杂种植株
杂交细胞
不同来源的植物体细胞
可同一个体甚至同一类型的细胞
一、动物细胞融合技术
融合后都需要进行筛选
下列关于动物细胞融合的说法,错误的是 ( )
A
一、动物细胞融合技术
A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的多核细胞称为杂交细胞
B.动物细胞融合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
C.常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
D.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
阅读P48-49图2-16，思考以下问题：
① 为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？
② 会有几种细胞融合方式（只考虑两个细胞融合）？
③ 杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
④ 是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？
⑤ 有几次筛选过程？目的是什么？
⑥如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？
二、单克隆抗体及其应用
☆单克隆抗体制备过程
培养骨髓瘤细胞
从脾中提取
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
能产生抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
注射特定的抗原
二、单克隆抗体及其应用
获得产生特定抗体的B细胞
多种杂交细胞：
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(可多次进行)
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
多孔细胞培养板
未融合的细胞
克隆化培养
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
☆单克隆抗体制备过程
二、单克隆抗体及其应用
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）
单克隆抗体的优点：
特异性强、灵敏度高、可大量制备
☆单克隆抗体制备过程
二、单克隆抗体及其应用
5
项目 第一次筛选 第二次筛选（需要多次筛选）
筛选原因
方法
筛选结果
诱导融合后得到多种杂交细胞，还有未融合细胞等
用特定的选择培养基进行筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。
筛选出融合的杂交瘤细胞
选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞。
克隆培养、抗体检测：用96孔板培养，在每个孔中尽量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，经过多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
筛选出分泌所需抗体的杂交瘤细胞
☆单克隆抗体制备过程
二、单克隆抗体及其应用
项目 腹腔培养 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
相关技术和原理：
动物细胞融合、动物细胞培养；细胞膜的流动性、有丝分裂
【培养杂交瘤细胞的方法比较】
二、单克隆抗体及其应用
二、单克隆抗体及其应用
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。
①作为诊断试剂
ADC
二、单克隆抗体及其应用
讨论：
1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？
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（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：靶向运输药物，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运载药物
③治疗疾病
二、单克隆抗体及其应用
☆课堂小结
第2节 动物细胞工程
第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
什么是动物细胞融合技术？
单克隆抗体是如何制备的？
在临床上有哪些应用？
1.定义：
2.抗体的分布：
3.抗体在临床上有何应用？
例如：暴露传染病后的免疫球蛋白注射剂
☆抗体
机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。具有免疫作用。
1）血清（主要）
2）组织液及外分泌液（如乳汁中，为新生儿提供抗体）
☆抗体
4.体内抗体产生的过程
科学家发现哺乳动物感染病原体后，体内会形成相应的B淋巴细胞，这些细胞能分泌抗体，抗体识别并特异性结合病原体，从而抑制病原体的增殖等。
5.传统抗体的生产方法
局限性：产量低、纯度低、特异性差
向动物反复
注射某种抗原
使动物
产生抗体
从动物血清中分离所需抗体
☆抗体
有什么方法解决这个问题？
1个B淋巴细胞
B淋巴细胞群
大量单一抗体
克隆
产生
（产量高、纯度高、特异性强）
在体外培养条件下，一个B淋巴细胞不可能无限增殖！
体内产生的特异性抗体多达百万种
1975年，米尔斯坦和科勒设计了一个极富创造性的试验方案：
解决
米尔斯坦
【英国】
科勒
【德国】
可大量增殖的融合细胞
可大量增殖的骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
单克隆抗体
(由克隆细胞产生的单一抗体）
☆抗体
一、动物细胞融合技术
阅读教材，完成下列问题：
1.动物细胞融合的概念
2.诱导动物细胞融合的方法
3.融合后细胞的类型及特点？
4.灭活病毒诱导动物细胞融合的原理？5.动物细胞融合的原理
6.动物细胞融合的意义
1.概念
动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.诱导方式
物理法：
化学法：
生物法：
灭活的病毒
电刺激、振动、离心
聚乙二醇（PEG）
一、动物细胞融合技术
3.融合后细胞的类型及特点
只考虑两两融合：AA、AB、BB、A、B；
杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞
一、动物细胞融合技术
4.灭活的病毒诱导动物细胞融合的原理？
灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。
动物细胞融合实质及完成的标志：细胞核融合
6.意义
突破了有性杂交方法的局限性，使远缘杂交成为可能
7.实例
生物种类 细胞来源 成功年代
酵母菌-鸡 原生质体-血红细胞 1975年
人-胡萝卜 腹水癌细胞-原生质体 1976年
人-鼠 纤维肉瘤细胞-畸胎瘤细胞 1978年
细胞膜的流动性
一、动物细胞融合技术
5.动物细胞融合基本原理
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。
植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
处理的细胞
融合前处理的酶处理
诱导融合方法
结果
融合成功标志
意义
应用
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
白菜-甘蓝等新作物
制造单克隆抗体等
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
杂种植株
杂交细胞
不同来源的植物体细胞
可同一个体甚至同一类型的细胞
一、动物细胞融合技术
融合后都需要进行筛选
下列关于动物细胞融合的说法,错误的是 ( )
A
一、动物细胞融合技术
A.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的多核细胞称为杂交细胞
B.动物细胞融合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
C.常用于诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等
D.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
阅读P48-49图2-16，思考以下问题：
① 为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？
② 会有几种细胞融合方式（只考虑两个细胞融合）？
③ 杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
④ 是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？
⑤ 有几次筛选过程？目的是什么？
⑥如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？
二、单克隆抗体及其应用
☆单克隆抗体制备过程
培养骨髓瘤细胞
从脾中提取
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
能产生抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
注射特定的抗原
二、单克隆抗体及其应用
获得产生特定抗体的B细胞
多种杂交细胞：
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(可多次进行)
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
多孔细胞培养板
未融合的细胞
克隆化培养
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
☆单克隆抗体制备过程
二、单克隆抗体及其应用
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）
单克隆抗体的优点：
特异性强、灵敏度高、可大量制备
☆单克隆抗体制备过程
二、单克隆抗体及其应用
5
项目 第一次筛选 第二次筛选（需要多次筛选）
筛选原因
方法
筛选结果
诱导融合后得到多种杂交细胞，还有未融合细胞等
用特定的选择培养基进行筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。
筛选出融合的杂交瘤细胞
选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞。
克隆培养、抗体检测：用96孔板培养，在每个孔中尽量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，经过多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
筛选出分泌所需抗体的杂交瘤细胞
☆单克隆抗体制备过程
二、单克隆抗体及其应用
项目 腹腔培养 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
相关技术和原理：
动物细胞融合、动物细胞培养；细胞膜的流动性、有丝分裂
【培养杂交瘤细胞的方法比较】
二、单克隆抗体及其应用
二、单克隆抗体及其应用
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。
①作为诊断试剂
ADC
二、单克隆抗体及其应用
讨论：
1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？
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（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：靶向运输药物，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运载药物
③治疗疾病
二、单克隆抗体及其应用
☆课堂小结