2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

本节聚焦: 什么是动物细胞融合技术？ 单克隆抗体是如何制备的？在临床上有哪些应用？ 选择性必修3/第2章/细胞工程/ 第2节 动物细胞工程 ——动物细胞融合技术与单克隆抗体 一、动物细胞融合技术 回顾-必修一：细胞膜的结构 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: 一、动物细胞融合技术 使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 细胞膜具有一定的流动性。 与植物原生质体融合的基本原理相同 物理方法： 化学方法： 生物方法： 形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 两个或多个细胞核融合为一个细胞核。 突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。 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。 1.概念： 2.原理： 3.诱导融合的常用方法： 4.结果： 5.动物细胞融合完成的标志： 6.意义： 7.应用： 电融合法、离心法 聚乙二醇（PEG）法 灭活病毒诱导法（动物细胞融合特有的诱导融合方法） 一、动物细胞融合技术 相关信息 是指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。 19世纪30年代，科学家曾在肺结核、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？ 病人体内病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。 肺结核病人病理切片 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，使细胞相互凝集，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。 灭活： 原理： 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 电融合法、离心法 PEG，高Ca2+ —高PH融合法 电融合法， PEG融合法， 灭活的病毒 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 二、单克隆抗体技术及其应用 抗体: 机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 抗体的分布： 血清(主要);组织液及外分泌液(如乳汁中，为新生儿提供抗体) 早期获得抗体的方法: 动物体内 抗原 多种浆细胞 多种抗体（血清） 反复 注射 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 体液免疫 产量低，纯度低，制备的抗体特异性差、反应不灵敏。 缺点: 二、单克隆抗体技术及其应用 动物会接触多种天然抗原，体内相应产生的特异性抗体种类可以达到百万种以上，但每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。因此，要想获得大量的单一抗体，必须克隆单一的淋巴细胞，形成细胞群。 在体外培养条件下，一个B淋巴细胞不可能无限增殖。因为单个B淋巴细胞寿命有限，又因为能产生抗体的B淋巴细胞属于高度分化的细胞，不可能无限增殖。 面临问题： 克隆化培养 有限稀释 解决: 二、单克隆抗体技术及其应用 1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒设计了一个极富创造性的试验方案： B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 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 单克隆抗体 在体外培养条件下，能大量增殖 二、单克隆抗体技术及其应用 注射抗原 用特定抗原对小鼠免疫，并从其脾中获取能产生特定抗体的B淋巴细胞 多种B淋巴细胞 培养骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 细胞融合 诱导融合 多种杂交细胞 杂交瘤细胞 用特定的选择培养基进行筛选：只有融合的杂交瘤细胞才能生长 多轮次的克隆化培养和抗体检测 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖 体外培养 注射到腹腔 单克隆抗体 从培养液或小鼠腹水中获得大量的单克隆抗体 二、单克隆抗体技术及其应用 思考1:进行诱导融合后，培养基中会有几种细胞？ 5种 骨髓瘤+B细胞 骨髓瘤+骨髓瘤 B细胞+B细胞 骨髓瘤(未融合) B细胞(未融合) 思考2:如何筛选出所需的杂交瘤细胞？ 选择培养基 思考3:如何得到能够产生所需的单一抗体的杂交瘤细胞？ 使用96孔板培养杂交瘤细胞，尽可能每一个孔只接种一个杂交瘤细胞，即将单个杂交瘤细胞单独培养，通过克隆化培养+抗体检测，即可获得大量产生所需抗体的杂交瘤细胞。 思考4:如何大量培养杂交瘤细胞，获得所需抗体？ 将抗体检测阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或