2.2 动物细胞的融合技术单克隆抗体（29张）-2022-2023学年高二生物课件（人教版2019选择必修3）
文档属性
| 名称 | 2.2 动物细胞的融合技术单克隆抗体（29张）-2022-2023学年高二生物课件（人教版2019选择必修3） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 71.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-10 17:50:04 | ||
图片预览
文档简介
动物细胞的融合技术与单克隆抗体
植物组织培养
杂种细胞
番茄
A
土豆
B
植物体细胞杂交过程
正在融合的原生质体
原生质
体融合
再生
细胞壁
脱 分化
再分化
移栽
愈伤组织
幼苗
原生质体
原理是细胞膜流动性
杂种植株
A
B
酶解
酶解
纤维素酶和果胶酶
物理
化学
离心、电融洽
聚乙二醇（PEG）
诱导方法
植物细胞融合
原理是细胞全能性
AB
1970年，科学家用红色荧光染料标记的人细胞与用绿色荧光染料标记的小鼠细胞进行细胞融合实验，证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的
细胞杂交技术的优势：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？
动物细胞融合技术
1.概念：
2.诱导原理和结果：
原理
结果
使________________细胞结合形成_________的技术
细胞膜具有一定的流动性
两个或多个动物
一个细胞
具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞成为杂交细胞
细胞杂交是指不同基因型的细胞之间的融合
3.诱导融合的常用方法：
物理法：
化学法：
与植物原生质体融合的方法相同
生物方法：
灭活病毒诱导法
动物细胞融合特有
动物细胞融合完成的标志？
细胞核的融合
思考1：何谓灭活病毒？
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。
思考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。
思考3：19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？
肺结核病人病理切片
病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞
4.意义：
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
5.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
比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
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
使细胞分散
物理（电激、离心、振动）
化学（聚乙二醇）
理化法与植物相同
生物法用灭活病毒
获得部分
或完整植株
主要用于制备
单克隆抗体
单克隆抗体及其应用
如何产生抗体？
向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。
产量低、反应不够灵敏；特异性差、纯度低
这样产生的抗体有何特点？
动物 B淋巴细胞 单一抗体
抗原
产生
要想获得大量单一抗体，须长期存活并克隆单一的B淋巴细胞成细胞群。如何解决这一难题？
一个B淋巴细胞
（产生特异性抗体）
小鼠骨髓瘤细胞
（能无限增殖）
杂交
瘤细胞
米尔斯坦
科勒
俩人发明单克隆抗体制备技术而获得诺贝尔奖
既能产生大量抗体，又能大量增殖
细胞融洽
杂交瘤细胞
单克隆抗体的制备过程
注射特定的抗原
用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
培养骨髓瘤细胞
从细胞库存中获取的骨髓瘤细胞通过体外培养大量增殖，但不能产生抗体
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
诱导细胞融合的方法有？
物理方法：
电融合法
化学方法：
聚乙二醇（PEG）融合法
生物方法：
灭活病毒诱导法
若只考虑细胞的两两融合，融合形成的细胞有几种？需要的是？培养液中共会出现几种细胞？
3种
杂交瘤细胞
5种
融合的细胞3种；未融合的细胞2种
用特定的选择培养基进行筛选杂交瘤细胞
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
杂交瘤细胞特点：
杂交瘤细胞具备两种细胞的遗传物质，既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体
克隆化培养、抗体检测
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）
能产生所需抗体的杂交瘤细胞进行第二次筛选
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
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞产生抗体
将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体
思考1：单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因有何差异？
第一次要进行筛选的原因是诱导融合后得到3种融合细胞，还有2种未融合的细胞等细胞存在
第二次要进行筛选是因为小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，故经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
思考2：单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的如何？
第一次要筛选杂交瘤细胞
第二次是筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
经免疫的小鼠
多种杂交细胞
杂交瘤细胞
产生特定抗体的杂交瘤细胞
体外培养
大量 的单克隆抗体
小鼠腹腔
骨髓瘤细胞
PEG诱导
从培养液中提取
从腹腔液中提取
注射
提取
首次
筛选
二次筛选
克隆化培养、抗体检测
用Hat培养基
能产生抗体
能无限增殖
大量增殖产生抗体
培养
细胞膜具有流动性
细胞增殖
【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。
单克隆抗体的应用
单克隆抗体被广泛用作诊断试剂
【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，它的作用机制如图所示。
讨论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。
“生物导弹”
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。
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。
特异性强，灵敏度高，可大量制备
单克隆抗体的优点
作为诊断试剂
单克隆抗体的应用
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
运载药物
如抗体-药物偶联物（ADC）
治疗疾病
单克隆抗体药物占有非常重要的地位
1.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别
A.培养基成分不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
2.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.前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
A
C
3．如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细胞毒性T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小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
D
4．抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体
，实现了对肿
瘤细胞的选择性
杀伤，过程如图所示。
下列表述正确的是
A.ADC可通过主动运输进入肿瘤细胞
B.抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡
C.单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合
D.肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，所以不会产生新的蛋白质
C
5.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单克隆抗体的实验方案
（1）该实验方案的目的是__________
（2）该方案能达到预期效果吗？为什么？
制备单克隆抗体
不能，原因是没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞．
（4）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_________________
（5）C过程指细胞培养，该过程包括_______培养和_______培养两个阶段。
细胞融合
灭活病毒
双亲细胞
分泌抗体
无限增殖
原代
传代
（3）A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生_________
B细胞
抗体
植物组织培养
杂种细胞
番茄
A
土豆
B
植物体细胞杂交过程
正在融合的原生质体
原生质
体融合
再生
细胞壁
脱 分化
再分化
移栽
愈伤组织
幼苗
原生质体
原理是细胞膜流动性
杂种植株
A
B
酶解
酶解
纤维素酶和果胶酶
物理
化学
离心、电融洽
聚乙二醇（PEG）
诱导方法
植物细胞融合
原理是细胞全能性
AB
1970年，科学家用红色荧光染料标记的人细胞与用绿色荧光染料标记的小鼠细胞进行细胞融合实验，证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的
细胞杂交技术的优势：
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？
动物细胞融合技术
1.概念：
2.诱导原理和结果：
原理
结果
使________________细胞结合形成_________的技术
细胞膜具有一定的流动性
两个或多个动物
一个细胞
具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞成为杂交细胞
细胞杂交是指不同基因型的细胞之间的融合
3.诱导融合的常用方法：
物理法：
化学法：
与植物原生质体融合的方法相同
生物方法：
灭活病毒诱导法
动物细胞融合特有
动物细胞融合完成的标志？
细胞核的融合
思考1：何谓灭活病毒？
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。
思考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。
思考3：19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？
肺结核病人病理切片
病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞
4.意义：
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
5.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
比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
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
使细胞分散
物理（电激、离心、振动）
化学（聚乙二醇）
理化法与植物相同
生物法用灭活病毒
获得部分
或完整植株
主要用于制备
单克隆抗体
单克隆抗体及其应用
如何产生抗体？
向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。
产量低、反应不够灵敏；特异性差、纯度低
这样产生的抗体有何特点？
动物 B淋巴细胞 单一抗体
抗原
产生
要想获得大量单一抗体，须长期存活并克隆单一的B淋巴细胞成细胞群。如何解决这一难题？
一个B淋巴细胞
（产生特异性抗体）
小鼠骨髓瘤细胞
（能无限增殖）
杂交
瘤细胞
米尔斯坦
科勒
俩人发明单克隆抗体制备技术而获得诺贝尔奖
既能产生大量抗体，又能大量增殖
细胞融洽
杂交瘤细胞
单克隆抗体的制备过程
注射特定的抗原
用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞
培养骨髓瘤细胞
从细胞库存中获取的骨髓瘤细胞通过体外培养大量增殖，但不能产生抗体
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
诱导细胞融合的方法有？
物理方法：
电融合法
化学方法：
聚乙二醇（PEG）融合法
生物方法：
灭活病毒诱导法
若只考虑细胞的两两融合，融合形成的细胞有几种？需要的是？培养液中共会出现几种细胞？
3种
杂交瘤细胞
5种
融合的细胞3种；未融合的细胞2种
用特定的选择培养基进行筛选杂交瘤细胞
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
杂交瘤细胞特点：
杂交瘤细胞具备两种细胞的遗传物质，既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体
克隆化培养、抗体检测
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）
能产生所需抗体的杂交瘤细胞进行第二次筛选
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
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞产生抗体
将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体
思考1：单克隆抗体制备过程中两次筛选的原因有何差异？
第一次要进行筛选的原因是诱导融合后得到3种融合细胞，还有2种未融合的细胞等细胞存在
第二次要进行筛选是因为小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，故经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞
思考2：单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的如何？
第一次要筛选杂交瘤细胞
第二次是筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
经免疫的小鼠
多种杂交细胞
杂交瘤细胞
产生特定抗体的杂交瘤细胞
体外培养
大量 的单克隆抗体
小鼠腹腔
骨髓瘤细胞
PEG诱导
从培养液中提取
从腹腔液中提取
注射
提取
首次
筛选
二次筛选
克隆化培养、抗体检测
用Hat培养基
能产生抗体
能无限增殖
大量增殖产生抗体
培养
细胞膜具有流动性
细胞增殖
【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。
单克隆抗体的应用
单克隆抗体被广泛用作诊断试剂
【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，它的作用机制如图所示。
讨论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。
“生物导弹”
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。
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。
特异性强，灵敏度高，可大量制备
单克隆抗体的优点
作为诊断试剂
单克隆抗体的应用
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
运载药物
如抗体-药物偶联物（ADC）
治疗疾病
单克隆抗体药物占有非常重要的地位
1.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别
A.培养基成分不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
2.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.前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
A
C
3．如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细胞毒性T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小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
D
4．抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体
，实现了对肿
瘤细胞的选择性
杀伤，过程如图所示。
下列表述正确的是
A.ADC可通过主动运输进入肿瘤细胞
B.抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡
C.单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合
D.肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，所以不会产生新的蛋白质
C
5.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单克隆抗体的实验方案
（1）该实验方案的目的是__________
（2）该方案能达到预期效果吗？为什么？
制备单克隆抗体
不能，原因是没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞．
（4）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_________________
（5）C过程指细胞培养，该过程包括_______培养和_______培养两个阶段。
细胞融合
灭活病毒
双亲细胞
分泌抗体
无限增殖
原代
传代
（3）A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生_________
B细胞
抗体