人教版高中生物选修3 专题2 细胞工程 2.2.2 动物细胞融合和单克隆抗体

(共39张PPT)
人兽混合胚胎合成示意图
人兽混合胚胎是指利用即克隆技术,将人体细胞的细胞核，放入已经去核的动物卵细胞，使融合后的细胞发育到囊胚阶段，并提取到胚胎干细胞。

导入新课
如果放行“人兽胚胎”能否出现"人猿战士"
把人类细胞注入到动物大脑 “引起伦理界最大关注的事件”
在阳光普照的美国圣路易斯加勒比海岸的实验室里，耶鲁大学研究人员正在把数百万人类脑细胞注入深受帕金森病折磨的猴子大脑中。

很多不同种类的动物细胞之间或动物与人的细胞之间都能进行融合，形成杂种细胞，例如人—鼠、人—兔、人—鸡、人—蛙、鼠—鸡、鼠—兔、鼠—猴等的细胞都能进行融合。

在中国
的一家农场里也饲养了29只体内被注入人类细胞的山羊，科学家在这群山羊的胚胎中注入了人类血细胞。
人与动物的细胞融合 引起外界众说纷纭

从事该项研究的科学家坚持认为，伦理学所控诉的实验有助于他们更好地了解疾病，且更有希望治愈一些病症。

社会保守派抗议“任何形式的人类克隆实验”和“人类与动物的混合接种实验”，并将其列为“医学研究滥用最恶劣的行为”。
专题2 细胞工程
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体
2.2动物细胞工程

1、简述动物细胞融合和植物体细胞杂交的区别。
1、培养学生知识迁移能力、思维能力。
知识目标
能力目标
教学目标
2、简述单克隆抗体的制备及应用。
2、提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。
情感态度与价值观
1、初步培养学生勇于探索，不断创新的精神和合作精神。
2、明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展。认识到学无止境，形成终生学习的意识。
用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

重点
难点

教学重难点
动物细胞培养的过程及条件。
用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
你能回忆出植物体细胞杂交的过程吗？
能否采用类似的方法将不同动物的细胞进行在杂交呢？
如人鼠融合细胞：
杂交细胞
细胞融合
人细胞
小鼠细胞
红色荧光燃料标记的膜蛋白
绿色荧光燃料标记的膜蛋白
两个细胞正在融合
受精作用
1、动物细胞融合


1.1概念：
动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞形成一个细胞的过程。
杂交细胞
融合后形成的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。

1.2单个动物细胞的获得：
动物细胞虽然没有细胞壁，但细胞间的连接方式多样而复杂，在进行有效的细胞融合之前，也必需获得单个分散的细胞。
组织的获得
采用各种适宜的方法处死动物，取出组织块放入小烧杯中，用剪刀将组织块剪碎。
组织的消化
利用生物化学的方法将剪碎的组织块分散成细胞团或单细胞。
胶原酶消化
是一种由细菌中提取的酶，对胶原和细胞间质有较强的消化作用。


单个动物细胞的获取方法

细胞核









病毒颗粒
细胞核

灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面








细胞膜连接








细胞膜被病毒颗粒穿通








细胞融合，形成杂种细胞



1.3动物细胞融合的过程：

为什么用灭活的病毒？
病毒一般对生物体是有伤害的。灭活使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏这些病毒的抗原结构。
仙台病毒
物理或
化学方法


丧失感染活性
保留融合活性

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。
诱导方式

物理法：
化学法：
生物法：

1.4诱导融合的方法：
电激法、电穿孔、电融合技术、
聚乙二醇等诱导因素法
灭活的病毒
细胞A
细胞B



杂种细胞
太空细胞融合

“神舟”四号：细胞“太空婚礼”

空间细胞融合试验，为空间制药和培育生物新品种探索新的方法。
空间细胞融合仪

1.4动物细胞融合的意义：
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。至今，种间、属间、 科间甚至动物与植物细胞之间的融合已经取得了成功。

1.5动物细胞融合的应用：
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.

2.1什么叫抗体：
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。
抗体是由B淋巴细胞分化形成的浆细胞合成、分泌的。
2、单克隆抗体

2.2抗体的传统生产方法：
再从动物血清中分离抗体

输入
浆细胞
动物体内


某抗体
某抗原
产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。
如何获得大量化学性质单一、特异性强的抗体？
该法制备抗体的特点：
思考与探究
一个B淋巴细胞——只分泌一种特异性抗体
小鼠骨髓瘤细胞——能无限增殖
杂交瘤细胞




既能分泌一种特异性抗体
又能无限增殖

1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒设想：

2.3单克隆抗体的概念：
由一个效应B淋巴细胞经过无性繁殖形成的一个细胞群产生的化学性质单一，特异性强的抗体，即单克隆抗体。
单个细胞
无性繁殖
化学性质单一，特异性强
单：
克隆：
抗体：
单克隆抗体的特点：
特异性强、灵敏度高、产量大
B淋巴细胞与抗体的关系：
每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。

B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。

动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。

想一想

2.4单克隆抗体的制备过程：
单克隆抗体制备过程
注射抗原



B淋巴细胞



骨髓瘤细胞



细胞融合、筛选


杂交瘤细胞







细胞培养

筛选，继续培养
足够数量的、能产生特定抗体的细胞群

体外培养



注射到小鼠腹腔

单克隆抗体
细胞水平的克隆

2.5单克隆抗体的应用：
作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质，并与特异性结合。


用于
运载药物：制成生物导弹
治疗疾病：主要用于癌症治疗

对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？
多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞；多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。
想一想
卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功.
将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便.
讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？
想一想

课堂小结
两个过程

动物细胞融合过程
单克隆抗体制备过程
三个“一”
一个诱导细胞融合的新方法－灭活病毒

一个新细胞－杂交瘤细胞
一个优势－单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优势

课堂练习
1.单克隆抗体制备的原理:
◆ 利用_____________产生特异性抗体的功能。
◆ 利用_____________无限增殖的特性。
◆ 利用_____________技术将两种细胞融合获得
杂交瘤细胞。
◆ 利用_____________技术大量培养杂交瘤细胞。
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
动物细胞融合
动物细胞培养
2.在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是 （　　）
Ｂ
A.结果是相同的
B.杂种细胞的形成过程基本相同
C.操作过程中酶的作用相同
D.诱导融合的手段相同
3.科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是 （ ） 　
A
A.经过免疫的B淋巴细胞
B.没经过免疫的T淋巴细胞
D.没经过免疫的Ｂ淋巴细胞
C.经过免疫的T淋巴细胞
4. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是 （ ）
①淋巴细胞　
②小鼠骨髓瘤细胞　
③B淋巴细胞自身融合细胞　
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞　⑤杂交瘤细胞
A． ②④ B．①③⑤　　
C. ①②③④D．②③
C
主要用于制备
单克隆抗体
获得杂种植株
主要用途
物理、化学方法
（同左）
灭活的病毒
物理（离心、振动、电刺激）
化学（聚乙二醇）
诱导方法
使细胞分散后诱
导细胞融合
导原生质体融合
细胞融合的 方法
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性
植物细胞全能性
细胞融合的 原理
动物细胞融合
植物体细胞杂交
比较项目










去除细胞壁后诱
5.简述植物体细胞杂交与动物细胞融合的异同。