2.2.2动物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.2动物细胞工程(2) 动物细胞融合技术 与单克隆抗体 旁栏思考题P49 19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？ 【答案】病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。 一.动物细胞融合技术 1970年，有两位科学家做了一个著名的实验：人—鼠细胞融合的实验。 融合细胞 细胞 融合 37℃ 40min 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人细胞 小鼠细胞 1970年，细胞融合实验 融合成单核细胞 一.动物细胞融合技术 1.概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 2.原理：细胞膜的流动性。 3.诱导方法：[化学]聚乙二醇(PEG)融合法 [物理]电融合法 [生物]灭活病毒诱导法等 4.结果：形成一个杂交细胞，该细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 与植物原生质体融合的基本原理相同 形成了一个单核细胞 相关信息 1. “灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？ 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 1．病毒在生物技术中的应用(1)灭活的病毒能作为诱导剂，不灭活的病毒不能作为诱导剂。(2)病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。在免疫调节中病毒属于抗原，在基因工程中可作为载体，在细胞工程中可作为诱导剂。 相关信息 2. 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 一.动物细胞融合技术 1．意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 （1）细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、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发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。 2．应用 生物种类 细胞来源 成功年代 酵母菌-鸡 原生质体-血红细胞 1975年 人-胡萝卜 腹水癌细胞-原生质体 1976年 人-鼠 纤维肉瘤细胞-畸胎瘤细胞 1978年 动物细胞融合成功实例： 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 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞融合前的处理方法 诱导细胞融合的方法 细胞融合成功的标志 主要用途 意义 细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性 用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞 电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 再生出细胞壁 细胞核的融合 获得完整的杂种植株 主要用于制造单克隆抗体 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较 1．右图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是( ) A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合 B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现 C．c细胞的形成与a、b细胞细胞膜的流动性无关 D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因 解析：选B。a、b细胞如果为植物细胞，则需要去细胞壁，但不需要去分化，A项错误；两细胞融合需要用物理或化学等方法促融，其融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性，B项正确，C项错误；融合后的杂交细胞中的基因仍是选择性表达的，不会表达全部的基因，D项错误。 随堂检测 B 二.单克隆抗体及其应用 1.传统抗体的获得及特点 缺点： 产量低、纯度低、特异性差 抗原 反复注射动物 从动物的血清中分离抗体 由血清中提取的抗体是由不同浆细胞产生的多种抗体的混合物，可达百万种以上， 1.抗体是由何种细胞产生的？ B淋巴细胞——浆细胞 2.一个B淋巴细胞能产生多种抗体吗？ 每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 思 考 每一个B淋巴细胞只分泌一种化学性质单一，特异性强的抗体。 如果利用单个B淋巴细胞进行无性繁殖（克隆），形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体——单克隆抗体。 问题：怎样获得化学性质单一、特异性强的抗体呢？ 特异性抗体 无限增殖 无限增殖 特异性抗体 解决方案? 1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒大胆设想，设计了一个极富创造性的试验方案： 米尔斯坦 【英国】 科勒 【德国】 通过实验，他们得到了单克隆抗体。由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。 一个B淋巴细胞(产生单一的抗A的