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25张ppt1个视频）
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25张ppt1个视频） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 10.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-05 10:56:18 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
植物体细胞杂交
植物细胞融合
植物组织培养
温故而知新
植物体细胞杂交技术跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新的作物类型。
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？
1、概念：
指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
3、结果：
形成杂交细胞。即融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
2、原理：
细胞膜的流动性、细胞增殖
4、诱导方式
物理法：电融合法
化学法：聚乙二醇（PEG)融合法
生物法：灭活病毒诱导法
一、动物细胞融合技术
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。
5、意义：
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。
6、应用：
（一）动物细胞融合技术：
思考：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞，
还有AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
动物细胞融合实质及完成的标志：细胞核融合
（六）植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
克服远源杂交的障碍，获得杂种植株
细胞膜的流动性、细胞增殖
细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
去除细酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株
使细胞分散后诱导细胞融合
物理法、化学法
物理、化学法、灭活的病毒
得到杂交细胞、制备单克隆抗体
一、动物细胞融合技术
原生质体融合的原理相同，原生质体融合的方法相似
（八）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
刺激
浆细胞
抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
一、动物细胞融合技术
抗原不纯
抗原不纯
１：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？
思考讨论
２：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和无限增殖能力同时具备？
癌细胞
动物细胞融合
二、单克隆抗体及其应用
一个极富创造力的方案：
动物细胞融合
杂交细胞
动物细胞培养
单克隆抗体
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
1984年，诺贝尔生理学或医学奖
二、单克隆抗体及其应用
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体
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
获得产生特定抗体的B淋巴细胞
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体的制备过程
2
杂交瘤细胞
1
3
第一次筛选
多种杂交
瘤细胞
融合的细胞
骨髓瘤细胞
自身融合
B细胞自身融合
杂交细胞
1
3
2
未融合的B淋巴细胞
未融合的骨髓瘤细胞
二、单克隆抗体及其应用
原因：融合后得到多种杂交细胞和未融合的细胞
目的: 得到的是多种杂交瘤细胞
方法：用特定的选择培养基进行筛选
克隆化培养
抗体检测(多次)
第二次筛选
(抗原-抗体杂交技术)
多种杂交瘤细胞
原因：小鼠在生活中可能还受到其他抗原的刺激，因此杂交瘤细胞中可能混有产生其他抗体的细胞
目的：能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
阳性细胞
二、单克隆抗体及其应用
(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
多孔细胞培养板
注射到小鼠体内
体外培养
分离、提纯单克隆抗体
体内或体外培养
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
细胞培养工程师在工作
二、单克隆抗体及其应用
特异性强
灵敏度高
可大量制备
单克隆抗体的制备过程
给小鼠注射特定的抗原蛋白
B淋巴细胞（免疫）
骨髓瘤细胞
杂交细胞
杂交瘤细胞
单克隆抗体
能分泌所需抗体
的杂交瘤细胞
第一次筛选
第二次筛选
二、单克隆抗体及其应用
诱导融合
选择培养基
克隆化培养，专一抗体检验
体外培养或小鼠腹腔内增殖
特异性强
灵敏度高
可大量制备
既能大量繁殖又能产生专一抗体
5
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
二、单克隆抗体及其应用
2、单克隆抗体的制备过程
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
2、单克隆抗体的制备过程
知识拓展：第一次筛选获得杂交瘤细胞
①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。
②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。
筛选出杂交瘤细胞方法？
B淋巴细胞及同型融合细胞
不能无限增殖，死亡
骨髓瘤细胞及同型融合细胞
不能无限增殖，死亡
杂交瘤细胞
能无限增殖，生长
二、单克隆抗体及其应用
培养基中加入氨基喋呤
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。
单克隆抗体的应用
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
思考讨论:
单克隆抗体的优点：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
主要用于癌症治疗。如：抗体药物偶联物，ADC
细胞毒素类药物无特异性，杀死肿瘤细胞同时损伤正常细胞，
将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合成抗体—药物偶联物ADC，可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。
2、用于治疗疾病和运载药物
二、单克隆抗体及其应用
优点：位置准确、疗效高、副作用小
ADC的抗体和药物的作用是？
抗体：实现靶向投递
药物：发挥治疗效应
1. 抗体——药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择杀伤性，过程图示如下。相关叙述正确的是（ ）
A. ADC进入肿瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶,导致肿瘤细胞凋亡
C. 单克隆抗体携带的细胞毒素能与肿瘤细胞特异性结合
D. 肿瘤细胞的溶酶体中含有特异性识别药物的酶
A
2. 下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体一药物偶联物（ADC)的示意图，它由抗体、接头和小分子药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。例如用于治疗乳腺癌的Kadcyla是由阿多曲妥珠单抗和药物美坦新偶联的ADC。下列叙述正确的是（ ）
A. 单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞释放，体现了生物膜的流动性
B.Kadcyla中阿多曲妥珠单抗和药物都具有抗肿瘤的作用
C. ADC设计需综合考虑抗体选择、药物分子大小及其细胞毒性等问题
D.ADC中接头的稳定性偏高会导致其在循环过程中药物分子脱落造成“脱靶毒性”
C
2. 科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是 （ ）
A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染 SARS病毒
B. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
A
练习与应用
下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：
（1）图中向小鼠注射抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有__ __ __（填写抗体的名称）的混合物，这种方法制备的抗体不仅产量低，而且纯度低。与其相比，单克隆抗体突出的优点在于它的__ ___，并能大量制备。
（2）图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有______；如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有______种类型。
（3）图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出____ __，筛选②的目的是筛选出_____ _。
（4）科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是__ ____，请指出一种用“生物导弹”治疗癌症的方法较普通化疗的优点_ _____。
Ab1. Ab2. Ab3. Ab4
特异性强、灵敏度高
流动性
3
杂交瘤细胞
能产生所需抗体的杂交瘤细胞
单抗隆抗体上连接抗癌药物
不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小
☆课堂小结
2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
植物体细胞杂交
植物细胞融合
植物组织培养
温故而知新
植物体细胞杂交技术跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新的作物类型。
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？
1、概念：
指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
3、结果：
形成杂交细胞。即融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
2、原理：
细胞膜的流动性、细胞增殖
4、诱导方式
物理法：电融合法
化学法：聚乙二醇（PEG)融合法
生物法：灭活病毒诱导法
一、动物细胞融合技术
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。
5、意义：
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。
6、应用：
（一）动物细胞融合技术：
思考：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞，
还有AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
动物细胞融合实质及完成的标志：细胞核融合
（六）植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
克服远源杂交的障碍，获得杂种植株
细胞膜的流动性、细胞增殖
细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
去除细酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株
使细胞分散后诱导细胞融合
物理法、化学法
物理、化学法、灭活的病毒
得到杂交细胞、制备单克隆抗体
一、动物细胞融合技术
原生质体融合的原理相同，原生质体融合的方法相似
（八）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
刺激
浆细胞
抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
一、动物细胞融合技术
抗原不纯
抗原不纯
１：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？
思考讨论
２：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和无限增殖能力同时具备？
癌细胞
动物细胞融合
二、单克隆抗体及其应用
一个极富创造力的方案：
动物细胞融合
杂交细胞
动物细胞培养
单克隆抗体
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
1984年，诺贝尔生理学或医学奖
二、单克隆抗体及其应用
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体
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
获得产生特定抗体的B淋巴细胞
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体的制备过程
2
杂交瘤细胞
1
3
第一次筛选
多种杂交
瘤细胞
融合的细胞
骨髓瘤细胞
自身融合
B细胞自身融合
杂交细胞
1
3
2
未融合的B淋巴细胞
未融合的骨髓瘤细胞
二、单克隆抗体及其应用
原因：融合后得到多种杂交细胞和未融合的细胞
目的: 得到的是多种杂交瘤细胞
方法：用特定的选择培养基进行筛选
克隆化培养
抗体检测(多次)
第二次筛选
(抗原-抗体杂交技术)
多种杂交瘤细胞
原因：小鼠在生活中可能还受到其他抗原的刺激，因此杂交瘤细胞中可能混有产生其他抗体的细胞
目的：能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
阳性细胞
二、单克隆抗体及其应用
(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
多孔细胞培养板
注射到小鼠体内
体外培养
分离、提纯单克隆抗体
体内或体外培养
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
细胞培养工程师在工作
二、单克隆抗体及其应用
特异性强
灵敏度高
可大量制备
单克隆抗体的制备过程
给小鼠注射特定的抗原蛋白
B淋巴细胞（免疫）
骨髓瘤细胞
杂交细胞
杂交瘤细胞
单克隆抗体
能分泌所需抗体
的杂交瘤细胞
第一次筛选
第二次筛选
二、单克隆抗体及其应用
诱导融合
选择培养基
克隆化培养，专一抗体检验
体外培养或小鼠腹腔内增殖
特异性强
灵敏度高
可大量制备
既能大量繁殖又能产生专一抗体
5
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
二、单克隆抗体及其应用
2、单克隆抗体的制备过程
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
2、单克隆抗体的制备过程
知识拓展：第一次筛选获得杂交瘤细胞
①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。
②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。
筛选出杂交瘤细胞方法？
B淋巴细胞及同型融合细胞
不能无限增殖，死亡
骨髓瘤细胞及同型融合细胞
不能无限增殖，死亡
杂交瘤细胞
能无限增殖，生长
二、单克隆抗体及其应用
培养基中加入氨基喋呤
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。
单克隆抗体的应用
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
思考讨论:
单克隆抗体的优点：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
主要用于癌症治疗。如：抗体药物偶联物，ADC
细胞毒素类药物无特异性，杀死肿瘤细胞同时损伤正常细胞，
将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合成抗体—药物偶联物ADC，可实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。
2、用于治疗疾病和运载药物
二、单克隆抗体及其应用
优点：位置准确、疗效高、副作用小
ADC的抗体和药物的作用是？
抗体：实现靶向投递
药物：发挥治疗效应
1. 抗体——药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择杀伤性，过程图示如下。相关叙述正确的是（ ）
A. ADC进入肿瘤细胞的过程体现了细胞膜的流动性
B. 抗体进入细胞后激活溶酶体酶,导致肿瘤细胞凋亡
C. 单克隆抗体携带的细胞毒素能与肿瘤细胞特异性结合
D. 肿瘤细胞的溶酶体中含有特异性识别药物的酶
A
2. 下图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体一药物偶联物（ADC)的示意图，它由抗体、接头和小分子药物三部分组成,能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。例如用于治疗乳腺癌的Kadcyla是由阿多曲妥珠单抗和药物美坦新偶联的ADC。下列叙述正确的是（ ）
A. 单克隆抗体由免疫过的B淋巴细胞释放，体现了生物膜的流动性
B.Kadcyla中阿多曲妥珠单抗和药物都具有抗肿瘤的作用
C. ADC设计需综合考虑抗体选择、药物分子大小及其细胞毒性等问题
D.ADC中接头的稳定性偏高会导致其在循环过程中药物分子脱落造成“脱靶毒性”
C
2. 科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是 （ ）
A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染 SARS病毒
B. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
A
练习与应用
下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，据图回答下列问题：
（1）图中向小鼠注射抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有__ __ __（填写抗体的名称）的混合物，这种方法制备的抗体不仅产量低，而且纯度低。与其相比，单克隆抗体突出的优点在于它的__ ___，并能大量制备。
（2）图中选用B细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，说明细胞膜具有______；如果仅考虑细胞的两两融合，其融合细胞有______种类型。
（3）图中两次筛选的目的不同，其中筛选①的目的是筛选出____ __，筛选②的目的是筛选出_____ _。
（4）科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”就是__ ____，请指出一种用“生物导弹”治疗癌症的方法较普通化疗的优点_ _____。
Ab1. Ab2. Ab3. Ab4
特异性强、灵敏度高
流动性
3
杂交瘤细胞
能产生所需抗体的杂交瘤细胞
单抗隆抗体上连接抗癌药物
不损伤正常细胞，且用药剂量少，毒副作用小
☆课堂小结