生物人教版（2019）选择性必修三2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体（共26张ppt1份视频）课件

(共26张PPT)
2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
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，实现远缘杂交育种，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：
2.原理：
3.融合方法：
动物细胞融合技术
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
杂交细胞：具有原来两个或多个细胞的遗传信息
细胞膜的流动性
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
（化学法 物理法 生物法 ）
动物细胞融合特有
01灭活病毒诱导细胞融合的原理灭活：指用物理或化学手段使病毒失去感染能力（不感染细胞），但是并不破坏病毒的抗原结构（诱导细胞融合）。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。正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞应用：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。意义：至今，种间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得成功。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。为制造单克隆抗体开辟了新途径。动物细胞融合与受精作用的区别知识扩展
动物细胞融合与受精作用的区别
（1）受精作用：是在同种生物之间进行的，精子与卵细胞的融合不需要任何诱导剂，受精卵内具备同种生物的两个亲本的遗传物质。
（2）动物细胞融合：可在不同物种间进行，由于物种间存在生殖隔离，所以自然条件下不能融合成杂交细胞，必须有诱导剂才能融合。形成的杂交细胞具备两个亲本细胞的遗传物质，从而体现两个亲本的遗传特性。
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
步骤
诱导方法
结果
意义 比较动物细胞融合与植物体细胞杂交
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
细胞膜的流动性
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
分散成单个细胞后诱导细胞融合
物理方法、化学方法
物理方法、化学方法、灭活病毒
形成杂种植株
形成杂种细胞
克服远缘杂交不亲和障碍
1.抗体产生的流程：B1B2B3细菌1232.传统抗体的缺陷长期以来，人们为了获得抗体，采用的方法是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。这种方法不仅产量低、纯度低而且特异性差。动物体内的特异性抗体多达百万种，但是每一个B淋巴细胞只产生一种抗体 若要得到大量的单一抗体，我们该如何去做？二、单克隆抗体及其应用3.单克隆抗体的概念:
由单个B淋巴细胞经过细胞增殖，形成基因型相同的细胞群（克隆），这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。
每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
单一B淋巴细胞
细胞群
选择
克隆
产生
大量纯度高特异性强的抗体
B淋巴细胞不可能无限增殖
如何解决这一难题？
癌细胞能无限增殖，但不能产生抗体
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
动物细胞融合
杂交瘤细胞
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞：既能迅速大量增殖，又能产生抗体
单克隆抗体的制备思路
1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒设计了一个极富创造性的试验方案：
1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖
米尔斯坦
科勒
单克隆抗体制备的过程：
注射特定的抗原
培养骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
多种
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
目的： 得到能产生相应抗体的B淋巴细胞
融合体系中有多少种类型的细胞？
能产生抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
为获得大量免疫过的小鼠B淋巴细胞，可采取的措施是分多次间隔给小鼠注射抗原。
2杂交瘤细胞(多种)13置于选择性培养基上培养第一次筛选融合的细胞BB132BB瘤瘤瘤瘤√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资料：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。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径。合成DNAB淋巴细胞骨髓瘤细胞氨基喋呤D途径—S途径—D途径(抗原-抗体杂交技术)能分泌所需抗体的杂交瘤细胞阳性细胞杂交瘤细胞(多种)第二次筛选克隆化培养、抗体检测专一抗体检验阳性：有限稀释法将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个细胞进行培养（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分泌抗体能跟特定抗原结合的细胞即为所需杂交瘤细胞多孔细胞培养板02单克隆抗体及其应用阳性孔抗体检测的方法——抗原-抗体杂交法在单克隆抗体制备过程中，两次筛选的目的和方法是不相同的。将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个细胞进行培养（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多孔细胞培养板抗体检测板分泌抗体能跟特定抗原结合的细胞即为所需杂交瘤细胞体外培养
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
注射到小鼠腹腔
【培养杂交瘤细胞的方法比较】
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
可大规模培养，大量生产
规模小，产量少
需要人为控制培养条件，成本相对较高
用羊的红细胞对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，从产生免疫反应小鼠的脾脏细胞中，他们得到了抗 的抗体，这说明在小鼠的脾中形成了 细胞。他们又设法将鼠的 细胞与脾脏细胞中产生的 细胞融合，再用特定的 培养基进行筛选。在该培养基上， 细胞和 的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。这种杂种细胞的特点是既能 ，又能 。对上述 经 选 择性 培养的杂交瘤细胞，还需进行 和 ,经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后，将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，这样， 从 或 中，就可以提取出大量的单克隆
体了。
羊红细胞
相应的B淋巴
骨髓瘤
B淋巴
选择性
未融合的亲本
融合的具有同种核
迅速大量繁殖
产生专一抗体
克隆化培养
抗体检测
小鼠腹水
细胞培养液
021、诊断试剂——最广泛应用三、单克隆抗体的应用单克隆抗体最主要的优点在于它的 特异性强、灵敏度高并可大量制备由于单克隆抗体纯度高、特异性强，所以能准确地识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，因此，单克隆抗体在诊断的应用上，具有准确、高效、简易、快速的优点02单克隆抗体+同位素（荧光标记）2、用于疾病检测结合荧光标记的单克隆抗体药物甲胎蛋白（AFP）是一种特异性较强的肿瘤标志物，用甲胎蛋白作为抗原免疫小鼠，制备抗AFP单克隆抗体并与含有放射性同位素的标记物连接，单克隆抗体携带放射性标记物通过血液可到达全身几乎所有组织。由于肿瘤细胞表面的AFP会和单克隆抗体特异性的结合，所以放射性同位素标记物就不断积累在肿瘤上。通过一定的显影技术就可以发现肿瘤所在。02主要用于癌症治疗。优点：位置准确、疗效高、副作用小单克隆抗体+接头+药物（如细胞毒素）=ADC（抗体-药物偶联物）3、单克隆抗体+药物=“生物导弹”脂质体给药：
高效、低毒、靶向
练习与应用
一、概念检测
1.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
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
C
A
二、拓展应用
假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题 解决这些问题的大致思路是怎样的 这样做会有什么风险 请查阅相关资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。
提示：可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎，研究其发育机制，甚至可能培育出新的物种。但是，目前相关技术还不成熟，存在融合率低、胚胎死亡率高等问题，并且还可能带来一些伦理方面的问题。
练习与应用
2(2020全国卷)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。
(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)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤:
。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，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的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有
(答出2点即可) 。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
将小鼠的脾脏剪碎，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
选择培养基
抗原与抗体的特异性结合
只有杂交瘤细胞能够生存
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