高二生物学（人教版）选修3动物细胞工程（2）-PPT课件(共43张ppt）
文档属性
| 名称 | 高二生物学（人教版）选修3动物细胞工程（2）-PPT课件(共43张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 11.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2020-06-22 21:15:47 | ||
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文档简介
(共43张PPT)
动物细胞工程（2）
——动物细胞融合和单克隆抗体
高二年级
生物学
植物体细胞杂交技术
白菜－甘蓝
脱分化、
再分化
动物细胞融合技术的发展简史
19世纪30年代，科学家们相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
19世纪70年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象。
1962年，日本科学家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的现象。
1965年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当条件下也可以诱发动物细胞融合。
人细胞
鼠细胞
荧光标记
膜蛋白
诱导
融合
40分钟后
37
℃
为什么灭活的病毒能诱导动物细胞融合？其机理是什么？
病毒不灭活可以吗？为什么？
原理：细胞膜具有一定的流动性
一、动物细胞融合
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结合形成一个细胞的过程。
杂交细胞：具有两个或多个细胞的遗传信息的单核细胞。
2.动物细胞融合的方法
物理方法（离心、振动、电激）
化学方法（聚乙二醇）
生物方法（灭活的病毒）
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
使用的酶
诱导细胞融合的方法
结果
原理
意义
3.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
不需酶
细胞膜流动性、细胞全能性
细胞膜的流动性
物理（离心、振动、电激）
化学（聚乙二醇）
物理、化学方法
灭活的病毒
获得杂种植株
获得杂交细胞
实现远缘杂交或成为可能
例题1.下列有关动物细胞融合和植物细胞融合的说法，正确的是
(
)
A.都可以用灭活的病毒促进细胞融合
B.细胞融合前都要先制备原生质体
C.依据的原理都是细胞的全能性
D.都能够使远缘杂交成为可能
D
例题2.将人鼠杂种细胞在不同条件下培养，获得A、B、C三细胞株。各细胞株内含有的人染色体如下表（“＋”有，“－”无）。
细胞
株
人染色体编号
1
2
3
4
5
6
7
8
A株
＋
＋
＋
＋
－
－
－
－
B株
＋
＋
－
－
＋
＋
－
－
C株
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性。结果是：①B株有a酶活性；②A、B、C株均有b酶活性：③A、B株有c酶活性；④C株有d酶活性；⑤A、B、C株均无e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的
、
、
、
和
号染色体上。
6
1
2
7
8
细胞
株
人染色体编号
1
2
3
4
5
6
7
8
A株
＋
＋
＋
＋
－
－
－
－
B株
＋
＋
－
－
＋
＋
－
－
C株
＋
－
＋
－
＋
－
＋
－
4.动物细胞融合的应用
是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤等的重要手段，特别是生产单克隆抗体。
二、单克隆抗体
1.抗体的产生
效应B淋巴细胞
（浆细胞）
每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体
可变区
抗原
抗体
恒定区
抗原
抗原结合位点
2.传统的血清抗体的制备
产量低、抗体特异性差、
纯度低、反应不灵敏
多克隆抗体：由多个浆细胞克隆产生，是多种抗体的混合物。
将抗原注射到动物体内提取血清，获得抗体
⑴制备过程
⑵血清抗体的缺点
B淋巴细胞
克隆
B淋巴细胞群
产生
化学性质单一、特异性强、灵敏度高的抗体
（单克隆抗体）
3.单克隆抗体
单个B淋巴细胞寿命有限，怎么办？
怎样才能得到既能分泌特异性抗体，又能在体外大量增殖的细胞？
米尔斯坦
1975年成功获得单克隆抗体
科勒
英国科学家
4.单克隆抗体的制备
德国科学家
经抗原刺激后的B细胞
骨髓瘤细胞
4.单克隆抗体的制备
杂交瘤细胞
筛选杂交瘤细胞
诱导融合后，培养液中存在哪几种细胞？
未融合的B淋巴细胞
未融合的骨髓瘤细胞
B—B
杂交细胞
瘤—瘤
杂交细胞
B—瘤
杂交瘤细胞
B细胞
骨髓瘤细胞
用抗原（羊红细胞）免疫小鼠
资料：已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。B淋巴细胞中这两种DNA的合成途径都有，但B淋巴细胞不能无限增殖。而鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，
但它能不断分裂增殖。
任务：请根据以上信息，设计一种方法，从培养液中筛选出杂交瘤细胞。
B细胞的染色体数为40，如果骨髓瘤细胞的染色体数为60，杂交瘤细胞的染色体应该为多少？
杂交瘤细胞
40
60
100
Sp-1是否为P1和脾脏细胞形成的杂交瘤细胞？
Sp-2是否为P3和脾脏细胞形成的杂交瘤细胞？
C
C
a
b
蛋白质电泳结果
取的上清液来自：
a.细胞Sp-1
b.细胞Sp-2
c.骨髓瘤细胞
细胞可以分泌抗体
筛选杂交瘤细胞
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
B细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
免疫小鼠
分泌抗羊红细胞抗体的杂交细胞的克隆和筛选
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
分泌的抗体是抗羊红细胞的吗？如何检测？
提示：抗羊红细胞抗体可以在琼脂糖凝胶中，有补体参与的情况下溶解周围的绵羊红细胞。
任务：请设计实验来筛选产生抗羊红细胞抗体的杂交瘤细胞。
证明杂交瘤细胞分泌抗羊红细胞的抗体。
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
抗原—抗体杂交技术
体内培养
体外培养
单克隆抗体
筛选杂交瘤细胞
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
B细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
体外培养
体内培养
单克隆抗体
免疫小鼠
思考题
1.单克隆抗体制备过程利用了哪些技术？
动物细胞培养，动物细胞融合等技术。
2.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？
这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体。
3.单克隆抗体与血清抗体比有什么优点？
特异性强、灵敏度高、可以大量制备。
5.单克隆抗体的应用
①作为诊断试剂
血型：B型
A区
B区
单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素结合
生物导弹—治疗癌症
②用于疾病的治疗和运载药物
生物导弹—治疗癌症
可变区
抗原
抗体
恒定区
抗原
抗原结合位点
抗体的结构
例题3.女性怀孕后会分泌一种糖蛋白——人绒毛膜促性腺激素（HCG），尿液中会检出HCG的存在。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：
（1）制备单克隆抗体利用的生物学技术有
和
。给小鼠注射的HCG相当于
，注射后小鼠体内发生的特异性免疫反应类型是
。
（2）促进动物细胞融合得到乙，常采用的方法有
。
动物细胞融合
动物细胞培养
抗原
体液免疫
PEG、电激、灭活的病毒
（3）用特定的选择培养基对乙筛选，得到的细胞丙是
。
（4）对丙检测筛选得到丁，采用的方法是
。生产的单克隆抗体可以与
特异性结合，从而诊断早孕。
杂交瘤细胞
抗原抗体杂交技术
?人绒毛膜促性腺激素（或HCG）
（5）将验孕试纸标有MAX标志线的一端插入待测尿液中（尿液不能没过该线），片刻后取出平放，若尿液中含有HCG，会随尿液向右扩散，与包埋在标志线右侧区域的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处，又可以与固定在该区域的抗体2结合形成新的复合体，并不断积累，从而在此处显示出颜色。对照线区域固定着另外一种抗体3，可以捕获被显色剂标记的抗体1。因而当尿液继续扩散到对照线时，也会显示出颜色。
据此判断：
若检测线和对照线均显示颜色，表示
；
若仅有对照线显示颜色，表示
；
若检测线和对照线均不显示颜色，表示
。
待测女性已怀孕
未怀孕
操作不正确或试纸条已失效
小结
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
谢谢同学们！再见！
动物细胞工程（2）
——动物细胞融合和单克隆抗体
高二年级
生物学
植物体细胞杂交技术
白菜－甘蓝
脱分化、
再分化
动物细胞融合技术的发展简史
19世纪30年代，科学家们相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
19世纪70年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象。
1962年，日本科学家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的现象。
1965年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当条件下也可以诱发动物细胞融合。
人细胞
鼠细胞
荧光标记
膜蛋白
诱导
融合
40分钟后
37
℃
为什么灭活的病毒能诱导动物细胞融合？其机理是什么？
病毒不灭活可以吗？为什么？
原理：细胞膜具有一定的流动性
一、动物细胞融合
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结合形成一个细胞的过程。
杂交细胞：具有两个或多个细胞的遗传信息的单核细胞。
2.动物细胞融合的方法
物理方法（离心、振动、电激）
化学方法（聚乙二醇）
生物方法（灭活的病毒）
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
使用的酶
诱导细胞融合的方法
结果
原理
意义
3.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
不需酶
细胞膜流动性、细胞全能性
细胞膜的流动性
物理（离心、振动、电激）
化学（聚乙二醇）
物理、化学方法
灭活的病毒
获得杂种植株
获得杂交细胞
实现远缘杂交或成为可能
例题1.下列有关动物细胞融合和植物细胞融合的说法，正确的是
(
)
A.都可以用灭活的病毒促进细胞融合
B.细胞融合前都要先制备原生质体
C.依据的原理都是细胞的全能性
D.都能够使远缘杂交成为可能
D
例题2.将人鼠杂种细胞在不同条件下培养，获得A、B、C三细胞株。各细胞株内含有的人染色体如下表（“＋”有，“－”无）。
细胞
株
人染色体编号
1
2
3
4
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6
7
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A株
＋
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－
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B株
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C株
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测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性。结果是：①B株有a酶活性；②A、B、C株均有b酶活性：③A、B株有c酶活性；④C株有d酶活性；⑤A、B、C株均无e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的
、
、
、
和
号染色体上。
6
1
2
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细胞
株
人染色体编号
1
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A株
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B株
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C株
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＋
－
＋
－
＋
－
4.动物细胞融合的应用
是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤等的重要手段，特别是生产单克隆抗体。
二、单克隆抗体
1.抗体的产生
效应B淋巴细胞
（浆细胞）
每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体
可变区
抗原
抗体
恒定区
抗原
抗原结合位点
2.传统的血清抗体的制备
产量低、抗体特异性差、
纯度低、反应不灵敏
多克隆抗体：由多个浆细胞克隆产生，是多种抗体的混合物。
将抗原注射到动物体内提取血清，获得抗体
⑴制备过程
⑵血清抗体的缺点
B淋巴细胞
克隆
B淋巴细胞群
产生
化学性质单一、特异性强、灵敏度高的抗体
（单克隆抗体）
3.单克隆抗体
单个B淋巴细胞寿命有限，怎么办？
怎样才能得到既能分泌特异性抗体，又能在体外大量增殖的细胞？
米尔斯坦
1975年成功获得单克隆抗体
科勒
英国科学家
4.单克隆抗体的制备
德国科学家
经抗原刺激后的B细胞
骨髓瘤细胞
4.单克隆抗体的制备
杂交瘤细胞
筛选杂交瘤细胞
诱导融合后，培养液中存在哪几种细胞？
未融合的B淋巴细胞
未融合的骨髓瘤细胞
B—B
杂交细胞
瘤—瘤
杂交细胞
B—瘤
杂交瘤细胞
B细胞
骨髓瘤细胞
用抗原（羊红细胞）免疫小鼠
资料：已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。B淋巴细胞中这两种DNA的合成途径都有，但B淋巴细胞不能无限增殖。而鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，
但它能不断分裂增殖。
任务：请根据以上信息，设计一种方法，从培养液中筛选出杂交瘤细胞。
B细胞的染色体数为40，如果骨髓瘤细胞的染色体数为60，杂交瘤细胞的染色体应该为多少？
杂交瘤细胞
40
60
100
Sp-1是否为P1和脾脏细胞形成的杂交瘤细胞？
Sp-2是否为P3和脾脏细胞形成的杂交瘤细胞？
C
C
a
b
蛋白质电泳结果
取的上清液来自：
a.细胞Sp-1
b.细胞Sp-2
c.骨髓瘤细胞
细胞可以分泌抗体
筛选杂交瘤细胞
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
B细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
免疫小鼠
分泌抗羊红细胞抗体的杂交细胞的克隆和筛选
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
分泌的抗体是抗羊红细胞的吗？如何检测？
提示：抗羊红细胞抗体可以在琼脂糖凝胶中，有补体参与的情况下溶解周围的绵羊红细胞。
任务：请设计实验来筛选产生抗羊红细胞抗体的杂交瘤细胞。
证明杂交瘤细胞分泌抗羊红细胞的抗体。
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
抗原—抗体杂交技术
体内培养
体外培养
单克隆抗体
筛选杂交瘤细胞
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
B细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
体外培养
体内培养
单克隆抗体
免疫小鼠
思考题
1.单克隆抗体制备过程利用了哪些技术？
动物细胞培养，动物细胞融合等技术。
2.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？
这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体。
3.单克隆抗体与血清抗体比有什么优点？
特异性强、灵敏度高、可以大量制备。
5.单克隆抗体的应用
①作为诊断试剂
血型：B型
A区
B区
单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素结合
生物导弹—治疗癌症
②用于疾病的治疗和运载药物
生物导弹—治疗癌症
可变区
抗原
抗体
恒定区
抗原
抗原结合位点
抗体的结构
例题3.女性怀孕后会分泌一种糖蛋白——人绒毛膜促性腺激素（HCG），尿液中会检出HCG的存在。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：
（1）制备单克隆抗体利用的生物学技术有
和
。给小鼠注射的HCG相当于
，注射后小鼠体内发生的特异性免疫反应类型是
。
（2）促进动物细胞融合得到乙，常采用的方法有
。
动物细胞融合
动物细胞培养
抗原
体液免疫
PEG、电激、灭活的病毒
（3）用特定的选择培养基对乙筛选，得到的细胞丙是
。
（4）对丙检测筛选得到丁，采用的方法是
。生产的单克隆抗体可以与
特异性结合，从而诊断早孕。
杂交瘤细胞
抗原抗体杂交技术
?人绒毛膜促性腺激素（或HCG）
（5）将验孕试纸标有MAX标志线的一端插入待测尿液中（尿液不能没过该线），片刻后取出平放，若尿液中含有HCG，会随尿液向右扩散，与包埋在标志线右侧区域的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处，又可以与固定在该区域的抗体2结合形成新的复合体，并不断积累，从而在此处显示出颜色。对照线区域固定着另外一种抗体3，可以捕获被显色剂标记的抗体1。因而当尿液继续扩散到对照线时，也会显示出颜色。
据此判断：
若检测线和对照线均显示颜色，表示
；
若仅有对照线显示颜色，表示
；
若检测线和对照线均不显示颜色，表示
。
待测女性已怀孕
未怀孕
操作不正确或试纸条已失效
小结
筛选产特定抗体的杂交瘤细胞
谢谢同学们！再见！