2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体（教学课件）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体 A细胞 B细胞 A原生质体 B原生质体 正在融合的原生质体 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 移栽后的植株 去壁 去壁 融合 再生出细胞壁 脱分化 再分化 移栽 植物体细胞杂交技术 温故而知新 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出新的作物类型。 实例：1970年，人—鼠细胞荧光标记融合实验 人细胞 鼠细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 绿色荧光染料标记的膜蛋白 细胞融合 人鼠杂交细胞 37° 培养40min 细胞融合 实验表明：细胞膜具有流动性 有没有技术能让不同种动物的体细胞杂交？ 1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人细胞融合。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37℃下经过40min，两种颜色的荧光均匀分布。 小鼠细胞 人细胞 细胞融合 37℃,40min 正常融合的细胞 融合细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 绿色荧光染料标记的膜蛋白 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图 思考：动物细胞进行融合，与植物有哪些不同之处？ 无需去除细胞壁； 全能性受限制，不能培育成新的动物个体。 显微镜下的 动物细胞融合 一、动物细胞融合技术 1. 概念： 2. 结果： 3. 原理：细胞膜具有一定的流动性。 使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 形成单核的杂交细胞，即融合后形成的杂交细胞是具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。 一、动物细胞融合技术 4. 诱导融合的常用方法 （1）物理法：电融合法 （3）生物法：灭活病毒诱导法（动物细胞融合特有的诱导方法） （2）化学法：聚乙二醇（PEG）融合法 （3）生物法：灭活病毒诱导法 ①灭活：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。 动物细胞融合特有的诱导方法 仙台病毒 紫外线 灭活 丧失感染活性（不感染细胞） 保留融合活性（能诱导细胞融合） （3）生物法：灭活病毒诱导法 动物细胞融合特有的诱导方法 ②灭活病毒诱导细胞融合的原理：病毒表面的糖蛋白和一些酶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。 5. 过程 细胞膜融合 细胞核融合 细胞质融合 一、动物细胞融合技术 形成杂交细胞 灭活病毒诱导细胞融合过程 思考：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。 细胞核融合，即两个或多个细胞核融合为一个细胞核。 6. 动物细胞融合完成的标志： 一、动物细胞融合技术 病毒颗粒 灭活的病毒颗粒粘附于细胞表面 细胞膜融合 细胞核融合 形成杂交细胞 在病毒的作用下，使细胞互相凝聚 一、动物细胞融合技术 7. 意义： 细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。至今，种间、属间、科间、甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得了成功。 2016年，《ACS Synthetic Biology》杂志上报道了一个日本科学家团队，他们将拟南芥细胞与人类HT1080细胞融合，杂交细胞中产生出了人类/植物融合染色体，同时还能稳定存活、增殖，进行基因表达的案例。 （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。 一、动物细胞融合技术 8. 应用 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 9. 植物体细胞杂交和动物细胞融合比较 二、单克隆抗体及其应用 病原体 处理 呈递 辅助性T细胞 结合 记忆B细胞 浆细胞 抗体 第一信号 分裂、分化 并分泌 细胞因子 分裂分化 促进 产生分泌 第二信号 B细胞 抗原呈递细胞 结合 抗体与病原体结合后形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 摄取 知识回顾：抗体的产生 二、单克隆抗体及其应用 早期获得抗体的方法 动物体内 抗原 浆细胞 抗体（血清） 反复 注射 缺点：产量