2020年天津市空中课堂高二生物：动物细胞融合与单克隆抗体 课件（共81张PPT）

(共81张PPT)
动物细胞融合与单克隆抗体
高二年级 生物
单克隆抗体

一、学习目标：
举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理与应用。
二、学习重点和难点：
学习重点：
单克隆抗体的制备与应用。
学习难点：
单克隆抗体的制备过程。
植物细胞A
植物细胞B


去掉细胞壁
原生质体A
原生质体B



原生质体融合
杂合的原生质体
再生出细胞壁
杂种细胞

脱分化

再分化
愈伤组织
杂种植株
番茄-马铃薯（理想图）
回顾：植物体细胞杂交过程

能像植
物体细
胞杂交
那样培
养出杂
种动物
吗？
资料
实例1：自然条件
受精作用
一.动物细胞融合
1970年人工条件下的人-鼠细胞融合实验

实例2：人工诱导
资料
动物细胞融合技术的发展简史：(教材P52)
1、19世纪30年代，在肺结核、天花等病理组织中观察到多核细胞；
2、19世纪70年代，在蛙的红细胞中观察到多核细胞；
3、1962年，发现日本血凝性病毒能引起艾氏腹水瘤细胞融合成多
核细胞；
4、1965年，证实灭活的病毒在适当条件下可以诱发动物体细胞融合；
5、后来，科学家又成功诱导了不同物种动物的体细胞融合，并且能
将杂种细胞培养成活。
正在融合的
淋巴细胞与骨髓瘤细胞
正在融合的鸡血细胞
资料
资料
问题
1、什么是动物细胞融合？融合后得到的细胞有什么特点？
2、动物细胞融合与植物原生质体融合的原理各是什么？



一、动物细胞融合
动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
1.概念
资料
一、动物细胞融合
动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
1.概念
资料
2.结果
形成杂交细胞。即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。
一、动物细胞融合
动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
1.概念
3.原理 细胞膜的流动性
（与植物原生质体融合的基本原理相同）
资料
2.结果
形成杂交细胞。即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。
问题
3、植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的方法有哪些？
物理法：离心 振动 电激
化学法：聚乙二醇（PEG）
4、动、植物细胞在结构上有何区别？
5、这对动物细胞融合有什么影响？
动物细胞没有细胞壁，可以直接诱导融合。
灭活的病毒
4.
诱导融合方法
问题
6、灭活的病毒诱导动物细胞融合的机理是什么？（P52）
4.
诱导融合方法
问题
6、灭活的病毒诱导动物细胞融合的机理是什么？（P52）
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，使细胞相互凝聚，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。
资料
4.
诱导融合方法
问题
6、灭活的病毒诱导动物细胞融合的机理是什么？（P52）
7、为什么对病毒进行灭活处理？
资料
4.
诱导融合方法
问题
6、灭活的病毒诱导动物细胞融合的机理是什么？（P52）
7、为什么对病毒进行灭活处理？
因为灭活的病毒失去了感染的能力，但其病原体的抗原结构并没有被破坏
资料
把两种不同的动物细胞放在一起，用灭活的病毒处理细胞，它们先发生膜融合，质融合，再出现核融合，进而形成杂交细胞。
融合后的杂交细胞经过有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞
质融合
4.
诱导融合方法
核融合
膜融合
4.
诱导融合方法
灭活的病毒诱导融合
物理方法：离心、振动、电激化学方法：聚乙二醇（PEG）


质融合
核融合
膜融合
问题
8、包括杂交细胞在内，形成的两两融合细胞的类型？
A
B
AB
问题
8、包括杂交细胞在内，形成的两两融合细胞的类型？
三种--AA型融合细胞、BB型融合细胞、
AB型融合细胞（杂交细胞）
A
B
AB
问题
8、包括杂交细胞在内，形成的两两融合细胞的类型？
三种--AA型融合细胞、BB型融合细胞、
AB型融合细胞（杂交细胞）
9、其中AB型融合细胞（杂交细胞）遗传物质有什么特点？
A
B
AB
问题
8、包括杂交细胞在内，形成的两两融合细胞的类型？
三种--AA型融合细胞、BB型融合细胞、
AB型融合细胞（杂交细胞）
9、其中AB型融合细胞（杂交细胞）遗传物质有什么特点？
含两种生物的遗传物质,可能表现出两个亲
本的特点。
A
B
AB
5.意义
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
5.意义
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
6.应用
制备单克隆抗体（最主要的应用）
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
有何不同？
动物细胞融合
植物体细胞杂交






融合前
处理
诱导手段
结果
用途
原理
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
融合前处理
诱导方法
用途
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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
（细胞增殖）
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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
（细胞增殖）
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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
（细胞增殖）
用纤维素酶、
果胶酶去壁
用胰蛋白酶
使细胞分散
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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
（细胞增殖）
用纤维素酶、
果胶酶去壁
用胰蛋白酶
使细胞分散
物理、化学方法
物理、化学、
灭活的病毒
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
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
（细胞增殖）
用纤维素酶、
果胶酶去壁
用胰蛋白酶
使细胞分散
物理、化学方法
物理、化学、
灭活的病毒
杂种植物体
杂交细胞主要用于制备单克隆抗体
问题
1.什么是抗体？抗体是由何种细胞产生的？

二、单克隆抗体
增殖分化
浆细胞
记忆细胞

B淋巴细胞

能产生抗体的细胞是浆细胞

问题
2.一个B淋巴细胞(浆细胞)能分泌多种抗体吗？
3.简述获得抗体的传统途径？
4.这种方法获得的抗体有什么缺陷？
二、单克隆抗体
人们获得抗体的传统方法
动物体内

多种抗体
抗原
多种浆细胞

（血清）
反复
注射

人们获得抗体的传统方法
动物体内

多种抗体
抗原
多种浆细胞

这种方法的缺点
产量低、纯度低，制备的抗体特异性差。
（血清）
每一个浆细胞只能产生一种特异性抗体
体内产生的特异性抗体多达百万种
反复
注射

一个“B淋
巴细胞”
一群“B淋 巴细胞”
大量单
一抗体
克隆
问题5.如何才能让一个“B淋巴细胞”产生大量单一抗体？
1.单克隆抗体


用单个“B淋巴细胞”进行克隆（无性繁殖），得到的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。
合成
分泌
提示1：对“B淋巴细胞”进行细胞培养可行吗？
提示2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？
问题 6.如何大量生产单克隆抗体？
提示3：如何才能使“B淋巴细胞”获得无限增殖能力呢？
G. Kohler
C. Milstein
1975年英国科学家米尔斯坦和科勒
设计了极富创造性的实验方案
资料
资料
杂交瘤细胞
动物细胞培养技术
动物细胞融合技术
单克隆抗体
既能产生特异性抗体， 又能大量增殖的细胞
骨髓瘤细胞
（能无限增殖）
+
“B淋巴细胞”（只分泌一种特异性抗体）
实验方案：


并因此获得1984年诺贝尔生理或医学奖。
1.为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？
2.会有几种细胞融合方式（只考虑两两细胞融合）？
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
4.是否选择性培养筛选得到的杂交瘤细胞都能产生所需抗体？
5.如何获得产生所需抗体的杂交瘤细胞？
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？
7.单克隆抗体有什么优点？
8.单抗制备过程用到什么技术手段？
2.
单
抗
的
制
备
过
程
诱导融合
选择性
培养基



给小鼠注射特定的抗原蛋白
（羊红细胞）
（已免疫）
B淋巴细胞



骨髓瘤细胞
融合细胞
杂交瘤细胞（ B+瘤融合细胞）
B+B融合细胞
瘤+瘤融合细胞 B+瘤融合细胞


筛选
动物细胞融合
2.
单
抗
的
制
备
过
程

杂交瘤细胞（ B+瘤融合细胞）
筛选
抗体检测板
多孔细胞培养板
怎样再次筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞？
将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个进行培养（克隆化培养）

一段时间后，检测每个孔内的抗体
分泌抗体能跟抗原结合的细胞即为所需细胞

资料
资料
2.
单
抗
的
制
备
过
程

克隆化培养
抗体检测

小鼠腹腔内或体外培养增殖

动物细胞培养
杂交瘤细胞（ B+瘤融合细胞）
单克隆抗体
能分泌所需抗体
的杂交瘤细胞
筛选

提 取
1.为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？

3.单抗的制备过程要点
1.为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？
使小鼠发生特异性免疫反应，得到能产生特异性抗体的B淋巴细胞

3.单抗的制备过程要点
1.为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？
使小鼠发生特异性免疫反应，得到能产生特异性抗体的B淋巴细胞
2.会有几种细胞融合方式（只考虑两两细胞融合）？


3.单抗的制备过程要点
1.为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？
使小鼠发生特异性免疫反应，得到能产生特异性抗体的B淋巴细胞
2.会有几种细胞融合方式（只考虑两两细胞融合）？
细胞三种融合方式:
“B淋巴细胞”与“B淋巴细胞间”的融合细胞
骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞间的融合细胞
“B淋巴细胞”与骨髓瘤细胞间的融合细胞

3.单抗的制备过程要点
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？

3.单抗的制备过程要点
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
在特定的“选择培养基”上培养，只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的
融合细胞即杂交瘤细胞才能存活，筛选出杂交瘤细胞

3.单抗的制备过程要点
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
在特定的“选择培养基”上培养，只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的
融合细胞即杂交瘤细胞才能存活，筛选出杂交瘤细胞
4.是否选择性培养筛选得到的杂交瘤细胞都能产生所需抗体？

3.单抗的制备过程要点
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
在特定的“选择培养基”上培养，只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的
融合细胞即杂交瘤细胞才能存活，筛选出杂交瘤细胞
4.是否选择性培养筛选得到的杂交瘤细胞都能产生所需抗体？
得到的杂交瘤细胞是一个系列，不是都能产生所需抗体。


3.单抗的制备过程要点
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
在特定的“选择培养基”上培养，只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的
融合细胞即杂交瘤细胞才能存活，筛选出杂交瘤细胞
4.是否选择性培养筛选得到的杂交瘤细胞都能产生所需抗体？
得到的杂交瘤细胞是一个系列，不是都能产生所需抗体。
5.如何获得产生所需抗体的杂交瘤细胞？



3.单抗的制备过程要点
3.杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
在特定的“选择培养基”上培养，只有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的
融合细胞即杂交瘤细胞才能存活，筛选出杂交瘤细胞
4.是否选择性培养筛选得到的杂交瘤细胞都能产生所需抗体？
得到的杂交瘤细胞是一个系列，不是都能产生所需抗体。
5.如何获得产生所需抗体的杂交瘤细胞？
克隆化培养和抗体检测


3.单抗的制备过程要点
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？


3.单抗的制备过程要点
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？
将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖

3.单抗的制备过程要点
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？
将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
7.单克隆抗体有什么优点？


3.单抗的制备过程要点
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？
将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
7.单克隆抗体有什么优点？
特异性强、灵敏度高、可大量制备


3.单抗的制备过程要点
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？
将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
7.单克隆抗体有什么优点？
特异性强、灵敏度高、可大量制备
8.单克隆抗体制备过程用到什么技术手段？


3.单抗的制备过程要点
6.如何进行大规模培养得到大量的单克隆抗体？
将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
7.单克隆抗体有什么优点？
特异性强、灵敏度高、可大量制备
8.单克隆抗体制备过程用到什么技术手段？
动物细胞融合 动物细胞培养


3.单抗的制备过程要点
4.单克隆抗体的应用
4.单克隆抗体的应用
(1)作为诊断试剂
用于体外诊断人类疾病和动植物病害及病原鉴定
具有准确、高效、简易、快速的优点。
原理：抗原-抗体杂交
新冠肺炎的检测？
试剂盒？新冠病毒？
单抗 抗原
资料
资料
(2)定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
利用同位素标记单抗，在特定组织成像
单抗

放射性同位素

4.单克隆抗体的应用
资料
(3)用于治疗疾病和运载药物
生物导弹——抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合
　特点:作用位置准确，不损伤正常的细胞 ，癌症的靶向治疗疗效高、毒副作用小
4.单克隆抗体的应用
小 结
动物细胞融合





单克隆抗体
概念
原理
诱导方法
结果
意义
应用
制备过程

应用


动物细胞融合的目的中最重要的是（ ）
A、克服远缘杂交不亲和 B、制备单克隆抗体
C、培育新物种 D、生产杂种细胞
?
动物细胞融合的目的中最重要的是（ ）
A、克服远缘杂交不亲和 B、制备单克隆抗体
C、培育新物种 D、生产杂种细胞
B
?
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、经过免疫的B淋巴细胞
B、不经过免疫的T淋巴细胞
C、经过免疫的T淋巴细胞
D、不经过免疫的B淋巴细胞
?
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、经过免疫的B淋巴细胞
B、不经过免疫的T淋巴细胞
C、经过免疫的T淋巴细胞
D、不经过免疫的B淋巴细胞
A
?
研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（ ）
A、利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞
B、以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞
C、抗癌物质在克隆细胞中大量合成
D、单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合
?
研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（ ）
A、利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞
B、以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞
C、抗癌物质在克隆细胞中大量合成
D、单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合
D
?
下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是(　　)
A、克隆不是无性繁殖 B、用体细胞克隆动物是通过核移植实现的 C、灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 D、动物细胞培养与植物组织培养都是用的液体培养基


?
4.
诱导融合方法
问题
6、灭活的病毒诱导动物细胞融合的机理是什么？（P52）
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，使细胞相互凝聚，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。
资料
下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是(　　)
A、克隆不是无性繁殖 B、用体细胞克隆动物是通过核移植实现的 C、灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 D、动物细胞培养与植物组织培养都是用的液体培养基


?
下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是(　　)
A、克隆不是无性繁殖 B、用体细胞克隆动物是通过核移植实现的 C、灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合 D、动物细胞培养与植物组织培养都是用的液体培养基


B
?
作业
1、完成书中第55页思考与探究的1、2
2、胃癌是我国发生率很高的一种恶性疾病，请你根据
今天讲的内容设计制备抗胃癌单克隆抗体。

感谢聆听！