2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体 课件(共53张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期 《生物》（人教版）选必修3
文档属性
| 名称 | 2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体 课件(共53张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期 《生物》（人教版）选必修3 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 66.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-11-13 23:05:23 | ||
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文档简介
(共53张PPT)
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打破生殖隔离,实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
1.有没有技术让不同种动物的体细胞杂交，培育出集中不同细胞优势于一身的动物细胞呢？
思考
第2章 细胞工程
2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体
实例：1970年，动物细胞融合实验
人细胞
鼠细胞
红色荧光染料标记的膜蛋白
绿色荧光染料标记的膜蛋白
细胞融合
人鼠杂交细胞
37°
培养40min
细胞融合
灭活病毒诱导法
2.如果让动物细胞进行融合，与植物有哪些不同之处？
思考
无需去除细胞壁
全能性受限制，不能培育成新的动物个体
1．概念：动物细胞融合也称________，是指_____________动物细胞结合
形成___________的过程。
2．原理：________________。
3．诱导细胞融合的三种方法
(1)物理法：如___________
(2)化学法：如_________________ (3)生物法：如___________________。
4．过程：
5．结果：融合后的杂交细胞具有原来______或___________的遗传物质。
6 . 优点:
细胞杂交
两个或多个
一个细胞
细胞膜的流动性
电融合法
聚乙二醇（PEG)
灭活病毒诱导法
两个
多个细胞
动物细胞融合特有的诱导方法
细胞膜融合
细胞核融合
细胞质融合
融合完成的标志
一、动物细胞融合技术
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
仙台病毒
紫外线
灭活
丧失感染活性（不感染细胞）
保留融合活性（能诱导细胞融合）
1.什么是病毒的灭活？
灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
病毒表面的糖蛋白和一些酶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。
2.灭活病毒诱导细胞融合的原理
一、动物细胞融合技术
思考.讨论
病毒颗粒
灭活的病毒颗粒粘附于细胞表面
细胞膜融合
细胞核融合
形成杂交细胞
在病毒的作用下，使细胞互相凝聚
动物细胞融合特有的诱导方法
灭活病毒诱导细胞融合过程
一、动物细胞融合技术
7.应用
①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而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
一、动物细胞融合技术
8.植物体细胞杂交和动物细胞融合比较
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
优 点
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，灭活病毒诱导法
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
1．下列关于动物细胞融合技术及意义的叙述，不正确的是( ) A．可以利用动物细胞融合技术生产细胞因子 B．动物细胞融合可打破生殖隔离获得新物种 C．细胞融合过程与细胞膜的结构特点直接相关 D．动物细胞融合为制备单克隆抗体开辟了新途径
B
2．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( )A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能C．利用植物体细胞杂交技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的“超级植物”，并使它们的性状全部得以体现
B
体液免疫
抗体
抗体的分布：
血清（主要）
每个（已经免疫的）B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体
二、单克隆抗体及其应用
抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白
传统抗体制备方法及缺陷
不能无限增殖产生大量抗体
动物体内
抗原
刺激
多种浆细胞
多种抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
抗原不纯
缺点： 产量低、纯度低，特异性差
二、单克隆抗体及其应用
体内产生的特异性抗体多达百万种
每一个浆细胞只能产生一种特异性抗体
如何获得大量的单一抗体
单
克 隆
抗 体
如何获得大量、单一的抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
1.需解决问题：
2.遗憾：
如何解决这一难题？
一个B淋巴细胞
细胞群
抗体
克隆
二、单克隆抗体及其应用
因为能产生抗体的B淋巴细胞属于高度分化的细胞
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
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体技术手段：
动物细胞融合、动物细胞培养
细胞膜的流动性、细胞增殖
原理：
优点：
特异性强、灵敏度高、可大量制备
单克隆抗体的制备过程
注射特定抗原
从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养
多种已免疫B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
小鼠的脾脏中获取
二、单克隆抗体及其应用
多种杂交细胞
置于选择性培养基上培养
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
单克隆抗体的制备过程
克隆化培养
抗体检测
第二次筛选
(抗原-抗体杂交技术)
多种杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
阳性细胞
若杂交瘤细胞混合培养，得到的是能与特定抗原结合的多种抗体。
此处将杂交瘤细胞进行有限稀释，虽然接种到细胞培养板上，每个培养孔只有一个杂交瘤细胞，这样每个孔培养得到的抗体就是单抗。
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体的制备过程
注射到小鼠腹腔内
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
单克隆抗体的制备过程
【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
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
二、单克隆抗体及其应用
动物细胞培养
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
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
动物细胞融合
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体的制备过程
单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较
项目 第一次筛选 第二次筛选
筛选 原因
筛选 目的 筛选出？ 筛选出 的杂交瘤细胞
筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会 ，只有融合的杂交瘤细胞才能 。 用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和 ，经多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
杂交瘤细胞
能分泌所需抗体
死亡
抗体检测
生长
诱导融合后得到多种融合
细胞，还有未融合的细胞等
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的
刺激，所以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
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
培养基中加入氨基嘌呤
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
96孔板培养和筛选
第二次筛选
检测原理：抗原和抗体能够特异性结合
克隆化培养和抗体检测
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
1. 如图2-2-6为单克隆抗体的制备流程示意图。下列叙述正确的是( )
图2-2-6
A.甲是从已免疫的小鼠脾脏中获得的致敏T淋巴细胞
B.①表示将骨髓瘤细胞去核后进行细胞融合
C.乙为融合细胞,同时具有细胞甲和骨髓瘤细胞的特性
D.②表示筛选能产生特异性抗体的细胞
D
2．单克隆抗体的纯度很高，原因是( )①每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体②一般由一个杂交瘤细胞克隆得到的细胞群遗传特性相同③单克隆抗体是由单一抗体克隆得到的④在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体A．①③ B．①② C．②③ D．①④
B
思考.讨论
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。
在受精后不久，胎盘滋养层细胞就会分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG)，是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，在孕妇的尿液中大量存在。而在非妊娠妇女尿液中几乎不含有。
抗（人绒毛膜促性腺激素）单克隆抗体
二、单克隆抗体及其应用
抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体
（1）作为诊断试剂——最广泛的应用
具有准确、高效、简易、快速特点
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。抗体一药物偶联物（antibody-drugconjugate,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
药物
接头
细胞凋亡
ADC被细胞吞噬
二、单克隆抗体及其应用
思考.讨论
02(2)用于治疗疾病和运载药物优点：位置准确、疗效高、副作用小单克隆抗体+接头+药物（如细胞毒素）=ADC（抗体-药物偶联物）单克隆抗体+药物=“生物导弹”主要用于癌症治疗。二、单克隆抗体及其应用抗体药物接头细胞凋亡ADC被细胞吞噬动物细胞融合技术
单克隆抗体的制备
单克隆抗体的应用
1.动物细胞融合的概念、结果、原理、意义是什么
2.动物细胞融合常用的方法，
3.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
1.单克隆抗体制备的研究背景
1.诊断试剂
2.运载药物
3.治疗疾病
2.单克隆抗体制备
动物细胞融合技术与单克隆抗体
课堂小结
（1）第一次筛选的目的：
（2）如何筛选：
（3）筛选原理：
（4）杂交瘤细胞的特点：
（5）第二次筛选的目的：
（6）如何筛选：
筛选获得杂交瘤细胞
用特定的选择培养基进行筛选
在选择培养基上，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
既能迅速大量繁殖，又能产生抗体
获得足够数量的能分泌所需抗体杂交瘤细胞
用96孔板培养，在每一个孔中尽量只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（进行多次筛选）
二、单克隆抗体及其应用
（7）选择抗体检测呈___性的杂交瘤
细胞，即_______________________
（8）抗体检测原理__________________________________
阳
分泌的抗体能与特定的抗原结合
抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定）
（9）如何获取大量所需杂交瘤细胞
（10）如何获取单克隆抗体
①体外培养____________________________
②小鼠腹腔内培养____________________________
（11）单克隆抗体的优点
在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖
从细胞培养液中获取
从小鼠腹水中获取
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
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. 前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株
练习与应用
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
练习与应用
A
(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒( )
(2)灭活的含义是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( )
(3)二倍体动物细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞( )
×
√
判断正误
×
(4)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞( )
(5)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同( )
(6)ADC的抗体具靶向运输作用、药物具有治疗作用( )
×
×
√
3.“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,由单克隆抗体与药物结合而成,单克隆抗体的制备过程如图2-2-5所示。
[分析]
(1)图中B过程表示 ,与原生质体融合相比,该过程特有的诱导方为 。
(2)若只考虑细胞两两融合,B过程会获得 种类型的细胞。经特定选择培养基筛选后,
和融合的 的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
灭活病毒诱导法
3
具有同种核
未融合的亲本细胞
动物细胞融合
(3)注射到小鼠体内进行培养的细胞具有的特点是 。
(4)图示过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体,理由是
。
(5)抗体—药物偶联物中单克隆抗体的作用是 。
(6)除“生物导弹”外,请说出单克隆抗体在临床上的其他应用(答出两点)。
小鼠形成的抗体对人体来说是抗原,存在着排异反应
将药物定向运到靶细胞
作为诊断试剂;单克隆抗体自身也能用于治疗疾病。
既能无限增殖又能产生特定抗体
4.(2022·北京海淀高二期中)为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物(ADC)，过程如图1所示。请回答下列问题：
(1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_______________。
(2)步骤①常用方法包括_____融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
人的乳腺癌细胞
PEG
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和__________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞的特点是____________________
______________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行_____培养的方式进行扩大培养。
抗体检测
既能大量增殖，又能
产生特定抗体
体外
(4)步骤④是将获得的a____________和b__________________这2部分，通过接头结合在一起，从而获得ADC。
单克隆抗体
治疗乳腺癌的药物
(5)研究发现，ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，是因为____________能精确地定位乳腺癌细胞，该过程依赖于_____________________反应。
②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其______，释放出的药物最终作用于_______，可导致癌细胞凋亡。
单克隆抗体
特异性的抗原—抗体
水解
细胞核
5.抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡
B.ADC可通过胞吞方式进入肿瘤细胞
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，会产生新的蛋白质
A
6.新型冠状病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合，入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一，下列相关叙述错误的是( )
A.①过程需多次向小鼠体内注射S蛋白，以便于从
脾脏中获得致敏的B淋巴细胞
B.②过程可通过电融合法使两个细胞融合
C.经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别
S蛋白的单克隆抗体
D.S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害
C
7.若用a表示骨髓瘤细胞，b表示B淋巴细胞，则单克隆抗体制备过程中的两次筛选可表示为( )
选项 筛选前 第一次筛选获得 第二次筛选获得
A a、aa、ab、bb、b a、aa、ab ab
B a、aa、ab、bb、b ab、bb、b ab
C a、aa、ab、bb、b ab 能无限增殖的ab
D a、aa、ab、bb、b ab 能产生特定抗体的ab
D
8.核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是( )
A.免疫的B淋巴细胞及其相互融
合的细胞因全合成途径被A阻
断，在HAT培养基上不能增殖
B.骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT
培养基上不能增殖
C.杂交瘤细胞虽可进行补救合成途径，但仍不能在HAT培养基上大量增殖
D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高
纯度的目标抗体
B
9.如图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题：
(1)人的红细胞膜表面具有识别作用的凝集原，其化学本质是________；从免疫学角度看，这种凝集原是_____。
糖蛋白
抗原
(2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后获得的__________________________细胞，这种细胞具有____________________________
________________的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能__________，但不会产生抗体。
B淋巴(或免疫后的B淋巴)
产生单一的抗A抗体(或产生单
一的特异性抗体)
大量增殖
(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为_____________。
杂交瘤细胞
(4)过程①的主要目的是____________________
__________________。通过过程②或③的培养方法能产生大量__________抗体。
筛选出能产生单一抗A
抗体的杂交瘤细胞
抗A单克隆
感谢观看
Thank you
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打破生殖隔离,实现远缘杂交育种，培育植物新品种。
1.有没有技术让不同种动物的体细胞杂交，培育出集中不同细胞优势于一身的动物细胞呢？
思考
第2章 细胞工程
2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体
实例：1970年，动物细胞融合实验
人细胞
鼠细胞
红色荧光染料标记的膜蛋白
绿色荧光染料标记的膜蛋白
细胞融合
人鼠杂交细胞
37°
培养40min
细胞融合
灭活病毒诱导法
2.如果让动物细胞进行融合，与植物有哪些不同之处？
思考
无需去除细胞壁
全能性受限制，不能培育成新的动物个体
1．概念：动物细胞融合也称________，是指_____________动物细胞结合
形成___________的过程。
2．原理：________________。
3．诱导细胞融合的三种方法
(1)物理法：如___________
(2)化学法：如_________________ (3)生物法：如___________________。
4．过程：
5．结果：融合后的杂交细胞具有原来______或___________的遗传物质。
6 . 优点:
细胞杂交
两个或多个
一个细胞
细胞膜的流动性
电融合法
聚乙二醇（PEG)
灭活病毒诱导法
两个
多个细胞
动物细胞融合特有的诱导方法
细胞膜融合
细胞核融合
细胞质融合
融合完成的标志
一、动物细胞融合技术
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
仙台病毒
紫外线
灭活
丧失感染活性（不感染细胞）
保留融合活性（能诱导细胞融合）
1.什么是病毒的灭活？
灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
病毒表面的糖蛋白和一些酶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。
2.灭活病毒诱导细胞融合的原理
一、动物细胞融合技术
思考.讨论
病毒颗粒
灭活的病毒颗粒粘附于细胞表面
细胞膜融合
细胞核融合
形成杂交细胞
在病毒的作用下，使细胞互相凝聚
动物细胞融合特有的诱导方法
灭活病毒诱导细胞融合过程
一、动物细胞融合技术
7.应用
①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而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
一、动物细胞融合技术
8.植物体细胞杂交和动物细胞融合比较
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
优 点
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，灭活病毒诱导法
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
1．下列关于动物细胞融合技术及意义的叙述，不正确的是( ) A．可以利用动物细胞融合技术生产细胞因子 B．动物细胞融合可打破生殖隔离获得新物种 C．细胞融合过程与细胞膜的结构特点直接相关 D．动物细胞融合为制备单克隆抗体开辟了新途径
B
2．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( )A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能C．利用植物体细胞杂交技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的“超级植物”，并使它们的性状全部得以体现
B
体液免疫
抗体
抗体的分布：
血清（主要）
每个（已经免疫的）B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体
二、单克隆抗体及其应用
抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白
传统抗体制备方法及缺陷
不能无限增殖产生大量抗体
动物体内
抗原
刺激
多种浆细胞
多种抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
抗原不纯
缺点： 产量低、纯度低，特异性差
二、单克隆抗体及其应用
体内产生的特异性抗体多达百万种
每一个浆细胞只能产生一种特异性抗体
如何获得大量的单一抗体
单
克 隆
抗 体
如何获得大量、单一的抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
1.需解决问题：
2.遗憾：
如何解决这一难题？
一个B淋巴细胞
细胞群
抗体
克隆
二、单克隆抗体及其应用
因为能产生抗体的B淋巴细胞属于高度分化的细胞
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
杂交瘤细胞
既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体技术手段：
动物细胞融合、动物细胞培养
细胞膜的流动性、细胞增殖
原理：
优点：
特异性强、灵敏度高、可大量制备
单克隆抗体的制备过程
注射特定抗原
从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养
多种已免疫B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
小鼠的脾脏中获取
二、单克隆抗体及其应用
多种杂交细胞
置于选择性培养基上培养
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
单克隆抗体的制备过程
克隆化培养
抗体检测
第二次筛选
(抗原-抗体杂交技术)
多种杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
阳性细胞
若杂交瘤细胞混合培养，得到的是能与特定抗原结合的多种抗体。
此处将杂交瘤细胞进行有限稀释，虽然接种到细胞培养板上，每个培养孔只有一个杂交瘤细胞，这样每个孔培养得到的抗体就是单抗。
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体的制备过程
注射到小鼠腹腔内
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
单克隆抗体的制备过程
【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
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
二、单克隆抗体及其应用
动物细胞培养
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
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
动物细胞融合
二、单克隆抗体及其应用
单克隆抗体的制备过程
单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较
项目 第一次筛选 第二次筛选
筛选 原因
筛选 目的 筛选出？ 筛选出 的杂交瘤细胞
筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会 ，只有融合的杂交瘤细胞才能 。 用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和 ，经多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
杂交瘤细胞
能分泌所需抗体
死亡
抗体检测
生长
诱导融合后得到多种融合
细胞，还有未融合的细胞等
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的
刺激，所以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
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
培养基中加入氨基嘌呤
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
96孔板培养和筛选
第二次筛选
检测原理：抗原和抗体能够特异性结合
克隆化培养和抗体检测
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
1. 如图2-2-6为单克隆抗体的制备流程示意图。下列叙述正确的是( )
图2-2-6
A.甲是从已免疫的小鼠脾脏中获得的致敏T淋巴细胞
B.①表示将骨髓瘤细胞去核后进行细胞融合
C.乙为融合细胞,同时具有细胞甲和骨髓瘤细胞的特性
D.②表示筛选能产生特异性抗体的细胞
D
2．单克隆抗体的纯度很高，原因是( )①每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体②一般由一个杂交瘤细胞克隆得到的细胞群遗传特性相同③单克隆抗体是由单一抗体克隆得到的④在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体A．①③ B．①② C．②③ D．①④
B
思考.讨论
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。
在受精后不久，胎盘滋养层细胞就会分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG)，是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，在孕妇的尿液中大量存在。而在非妊娠妇女尿液中几乎不含有。
抗（人绒毛膜促性腺激素）单克隆抗体
二、单克隆抗体及其应用
抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体
（1）作为诊断试剂——最广泛的应用
具有准确、高效、简易、快速特点
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。抗体一药物偶联物（antibody-drugconjugate,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
药物
接头
细胞凋亡
ADC被细胞吞噬
二、单克隆抗体及其应用
思考.讨论
02(2)用于治疗疾病和运载药物优点：位置准确、疗效高、副作用小单克隆抗体+接头+药物（如细胞毒素）=ADC（抗体-药物偶联物）单克隆抗体+药物=“生物导弹”主要用于癌症治疗。二、单克隆抗体及其应用抗体药物接头细胞凋亡ADC被细胞吞噬动物细胞融合技术
单克隆抗体的制备
单克隆抗体的应用
1.动物细胞融合的概念、结果、原理、意义是什么
2.动物细胞融合常用的方法，
3.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
1.单克隆抗体制备的研究背景
1.诊断试剂
2.运载药物
3.治疗疾病
2.单克隆抗体制备
动物细胞融合技术与单克隆抗体
课堂小结
（1）第一次筛选的目的：
（2）如何筛选：
（3）筛选原理：
（4）杂交瘤细胞的特点：
（5）第二次筛选的目的：
（6）如何筛选：
筛选获得杂交瘤细胞
用特定的选择培养基进行筛选
在选择培养基上，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
既能迅速大量繁殖，又能产生抗体
获得足够数量的能分泌所需抗体杂交瘤细胞
用96孔板培养，在每一个孔中尽量只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（进行多次筛选）
二、单克隆抗体及其应用
（7）选择抗体检测呈___性的杂交瘤
细胞，即_______________________
（8）抗体检测原理__________________________________
阳
分泌的抗体能与特定的抗原结合
抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定）
（9）如何获取大量所需杂交瘤细胞
（10）如何获取单克隆抗体
①体外培养____________________________
②小鼠腹腔内培养____________________________
（11）单克隆抗体的优点
在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖
从细胞培养液中获取
从小鼠腹水中获取
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
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. 前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株
练习与应用
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
练习与应用
A
(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒( )
(2)灭活的含义是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( )
(3)二倍体动物细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞( )
×
√
判断正误
×
(4)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞( )
(5)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同( )
(6)ADC的抗体具靶向运输作用、药物具有治疗作用( )
×
×
√
3.“生物导弹”是免疫导向药物的形象称呼,由单克隆抗体与药物结合而成,单克隆抗体的制备过程如图2-2-5所示。
[分析]
(1)图中B过程表示 ,与原生质体融合相比,该过程特有的诱导方为 。
(2)若只考虑细胞两两融合,B过程会获得 种类型的细胞。经特定选择培养基筛选后,
和融合的 的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
灭活病毒诱导法
3
具有同种核
未融合的亲本细胞
动物细胞融合
(3)注射到小鼠体内进行培养的细胞具有的特点是 。
(4)图示过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体,理由是
。
(5)抗体—药物偶联物中单克隆抗体的作用是 。
(6)除“生物导弹”外,请说出单克隆抗体在临床上的其他应用(答出两点)。
小鼠形成的抗体对人体来说是抗原,存在着排异反应
将药物定向运到靶细胞
作为诊断试剂;单克隆抗体自身也能用于治疗疾病。
既能无限增殖又能产生特定抗体
4.(2022·北京海淀高二期中)为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物(ADC)，过程如图1所示。请回答下列问题：
(1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_______________。
(2)步骤①常用方法包括_____融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
人的乳腺癌细胞
PEG
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和__________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞的特点是____________________
______________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行_____培养的方式进行扩大培养。
抗体检测
既能大量增殖，又能
产生特定抗体
体外
(4)步骤④是将获得的a____________和b__________________这2部分，通过接头结合在一起，从而获得ADC。
单克隆抗体
治疗乳腺癌的药物
(5)研究发现，ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，是因为____________能精确地定位乳腺癌细胞，该过程依赖于_____________________反应。
②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其______，释放出的药物最终作用于_______，可导致癌细胞凋亡。
单克隆抗体
特异性的抗原—抗体
水解
细胞核
5.抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡
B.ADC可通过胞吞方式进入肿瘤细胞
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，会产生新的蛋白质
A
6.新型冠状病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合，入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一，下列相关叙述错误的是( )
A.①过程需多次向小鼠体内注射S蛋白，以便于从
脾脏中获得致敏的B淋巴细胞
B.②过程可通过电融合法使两个细胞融合
C.经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别
S蛋白的单克隆抗体
D.S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害
C
7.若用a表示骨髓瘤细胞，b表示B淋巴细胞，则单克隆抗体制备过程中的两次筛选可表示为( )
选项 筛选前 第一次筛选获得 第二次筛选获得
A a、aa、ab、bb、b a、aa、ab ab
B a、aa、ab、bb、b ab、bb、b ab
C a、aa、ab、bb、b ab 能无限增殖的ab
D a、aa、ab、bb、b ab 能产生特定抗体的ab
D
8.核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是( )
A.免疫的B淋巴细胞及其相互融
合的细胞因全合成途径被A阻
断，在HAT培养基上不能增殖
B.骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT
培养基上不能增殖
C.杂交瘤细胞虽可进行补救合成途径，但仍不能在HAT培养基上大量增殖
D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞，既能大量增殖又能产生较高
纯度的目标抗体
B
9.如图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题：
(1)人的红细胞膜表面具有识别作用的凝集原，其化学本质是________；从免疫学角度看，这种凝集原是_____。
糖蛋白
抗原
(2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后获得的__________________________细胞，这种细胞具有____________________________
________________的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能__________，但不会产生抗体。
B淋巴(或免疫后的B淋巴)
产生单一的抗A抗体(或产生单
一的特异性抗体)
大量增殖
(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为_____________。
杂交瘤细胞
(4)过程①的主要目的是____________________
__________________。通过过程②或③的培养方法能产生大量__________抗体。
筛选出能产生单一抗A
抗体的杂交瘤细胞
抗A单克隆
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Thank you