生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体（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动物细胞融合与单克隆抗体（共22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-01-14 18:55:39 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
运用植物体细胞杂交技术，可以打破不同种植物的生殖隔离，培育出新的作物类型。那么，有没有技术让不同种动物的体细胞杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？
第2章第2节 动物细胞工程
动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.阐明动物细胞融合技术的含义。
2.说出单克隆抗体的制备过程和应用。
一、动物细胞融合技术
1.概念：
指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
4.结果：
形成杂交细胞。即融合后形成的原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。
2.原理：
细胞膜的流动性
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
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
5.过程：
一、动物细胞融合技术
6.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。
7.应用：
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。
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
制备单克隆抗体
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
植物体细胞杂交和动物细胞融合比较
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
缺陷：产量低、纯度低，
且抗体的特异性差、灵敏度低。
二、单克隆抗体及其应用
1.传统抗体制备方法及缺陷：
如何解决这个问题呢？
动物细胞融合
杂交细胞
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
1975年，米尔斯坦和柯勒实验
1984年，获诺贝尔生理学或医学奖
2.单克隆抗体制备原理：
二、单克隆抗体及其应用
注射特定抗原
从脾脏中获取B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
培养骨髓瘤细胞
目的是获得产生特定抗体的B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
与B淋巴细胞融合
诱导融合
3.过程：
二、单克隆抗体及其应用
骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
第一次筛选
多种杂交细胞
选择培养基培养
筛选杂交瘤细胞
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖
又能产生抗体
特点
二、单克隆抗体及其应用
3.过程：
杂交瘤细胞
第二次筛选
多孔培养板
筛选抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
克隆化培养和抗体检测
既能迅速大量增殖
又能产生特异性抗体
特点
二、单克隆抗体及其应用
3.过程：
在体外培养
注射到小鼠腹腔内
培养液中获取
从腹水中获取
单克隆抗体
获取单克隆抗体
二、单克隆抗体及其应用
3.过程：
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：
(1)能准确地识别抗原的细微差异。
(2)与特定抗原发生特异性结合。
(3)可以大量制备。
4.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。
二、单克隆抗体及其应用
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
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
（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；
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
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
（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。
4.单克隆抗体的应用
二、单克隆抗体及其应用
①诊断试剂——最广泛应用
抗原-抗体杂交法
抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体
比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。
具有准确、高效、简易、快速特点
诊断优点：
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
乙肝测定试剂
艾滋病检测试剂
(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
优点：位置准确、疗效高、副作用小
结合同位素的单抗
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
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
动物细胞融合技术与单克隆抗体
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
【高考在线】
1．（2022·山东·高考真题）如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（ ）
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
D
2．（2020浙江高考真题）下列关于病毒的叙述，错误的是（ ）
A．有的病毒经灭活处理后，可用于细胞工程中介导动物细胞的融合
B．适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性，可提高对新型冠状病毒的抵御能力
C．在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒，推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞
D．用高温高压处理病毒使其失去感染能力，原因之一是病毒的蛋白质发生了热变性
3．（2021山东高考）一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是（ ）
A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C．利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗
D．p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
【高考在线】
C
D
运用植物体细胞杂交技术，可以打破不同种植物的生殖隔离，培育出新的作物类型。那么，有没有技术让不同种动物的体细胞杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？
第2章第2节 动物细胞工程
动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.阐明动物细胞融合技术的含义。
2.说出单克隆抗体的制备过程和应用。
一、动物细胞融合技术
1.概念：
指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
4.结果：
形成杂交细胞。即融合后形成的原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。
2.原理：
细胞膜的流动性
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
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
5.过程：
一、动物细胞融合技术
6.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。
7.应用：
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。
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
制备单克隆抗体
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
植物体细胞杂交和动物细胞融合比较
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
缺陷：产量低、纯度低，
且抗体的特异性差、灵敏度低。
二、单克隆抗体及其应用
1.传统抗体制备方法及缺陷：
如何解决这个问题呢？
动物细胞融合
杂交细胞
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
1975年，米尔斯坦和柯勒实验
1984年，获诺贝尔生理学或医学奖
2.单克隆抗体制备原理：
二、单克隆抗体及其应用
注射特定抗原
从脾脏中获取B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
培养骨髓瘤细胞
目的是获得产生特定抗体的B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
与B淋巴细胞融合
诱导融合
3.过程：
二、单克隆抗体及其应用
骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
第一次筛选
多种杂交细胞
选择培养基培养
筛选杂交瘤细胞
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖
又能产生抗体
特点
二、单克隆抗体及其应用
3.过程：
杂交瘤细胞
第二次筛选
多孔培养板
筛选抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
克隆化培养和抗体检测
既能迅速大量增殖
又能产生特异性抗体
特点
二、单克隆抗体及其应用
3.过程：
在体外培养
注射到小鼠腹腔内
培养液中获取
从腹水中获取
单克隆抗体
获取单克隆抗体
二、单克隆抗体及其应用
3.过程：
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：
(1)能准确地识别抗原的细微差异。
(2)与特定抗原发生特异性结合。
(3)可以大量制备。
4.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。
二、单克隆抗体及其应用
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
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
（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；
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
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
（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。
4.单克隆抗体的应用
二、单克隆抗体及其应用
①诊断试剂——最广泛应用
抗原-抗体杂交法
抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体
比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。
具有准确、高效、简易、快速特点
诊断优点：
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
乙肝测定试剂
艾滋病检测试剂
(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
优点：位置准确、疗效高、副作用小
结合同位素的单抗
二、单克隆抗体及其应用
4.单克隆抗体的应用
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
动物细胞融合技术与单克隆抗体
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
【高考在线】
1．（2022·山东·高考真题）如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是（ ）
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
D
2．（2020浙江高考真题）下列关于病毒的叙述，错误的是（ ）
A．有的病毒经灭活处理后，可用于细胞工程中介导动物细胞的融合
B．适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性，可提高对新型冠状病毒的抵御能力
C．在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒，推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞
D．用高温高压处理病毒使其失去感染能力，原因之一是病毒的蛋白质发生了热变性
3．（2021山东高考）一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是（ ）
A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C．利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗
D．p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
【高考在线】
C
D