2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体-2023-2024学年高二生物下学期情境教学优质课件（人教版2019选择性必修3）

第二节 动物细胞工程 二动物细胞融合技术与单克隆抗体 1.什么是动物细胞融合技术？ 2.单克隆抗体是如何制备的？在临床上有哪些应用？ 1 问题情境 1.视频中了解到针对新冠肺炎真正的特效药是什么？ 2.这种特效药有着怎样的特点呢？ 针对新冠病毒的单克隆抗体。 这种单克隆抗体可以和新冠病毒特异性结合，准确定位、药效强、持续时间久，并且可以大量储备生产。 怎样获得产生特定抗体且增殖能力强的细胞？ 2 旧知回顾 【思考】 （1）什么细胞能产生抗体？ （2）能产生抗体的细胞能否大量增殖？ （3）什么细胞具有无限增殖的能力？ （4）能否培养出一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞？ 浆细胞 浆细胞没有增殖能力 肿瘤细胞 动物细胞融合技术 有没有技术让这两种细胞杂交，培育出既能产生抗体，双能大量增殖的细胞呢？ 3 动物细胞融合技术 实例1：自然条件 受精作用 1970年人工条件下的人-鼠细胞融合实验 实例2：人工诱导 实例3：多核细胞 患肺结核病人的病理组织中观察到多核细胞 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？ 4 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。 形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞 细胞膜具有一定的流动性 1.概念： 4.结果： 2.原理： 3.诱导方式 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG) 生物法：灭活病毒诱导法 与植物原生质体融合的方法相同 ——动物细胞融合特有 5 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 在病毒的作用下细胞膜打开 灭活病毒诱导细胞融合的原理 【拓展】 灭活：指用物理或化学手段使病毒失去感染能力（不感染细胞）， 但是并不破坏病毒的抗原结构（诱导细胞融合）。 6 动物细胞融合技术 5.过程： 动物细胞融合 动物细胞培养 细胞膜的流动性 细胞增殖 杂种细胞经第一次有丝分裂两个核才融合 细胞融合完成的标志:细胞核融合成一个核 思考：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。 7 动物细胞融合技术 6.意义： 7.应用： 突破了有性杂交方法的局限，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成功。 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。 为制造单克隆抗体开辟了新途径。 8 动物细胞融合技术 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 动物细胞融合过程 植物体细胞杂交过程 去壁 融合 植物组织培养 原理 融合前处理 诱导融合的方法 意义和用途 9 单克隆抗体及其应用 任务：尝试构建制备新冠病毒单克隆抗体的流程 问题1：如何获得能产生新冠病毒抗体的B淋巴细胞？ 注射特定抗原（新冠病毒） 抗原不纯 抗体不纯 缺陷：产量低、纯度低， 且抗体的特异性差、灵敏度低。 不能无限增殖产生大量抗体 动物体内 抗原 刺激 浆细胞 抗体 筛选单一B细胞 增殖分化 向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体 每个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体；体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上 10 单克隆抗体及其应用 解决方案 1975年，米尔斯坦和科勒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】 可大量增殖的融合细胞 可大量增殖的骨髓瘤细胞 B淋巴细胞 单克隆抗体 (由克隆细胞产生的单一抗体） 单 克 隆 抗 体 一个B淋巴细胞 细胞群 抗体 克隆 11 单克隆抗体及其应用 注射特定抗原免疫小鼠 培养小鼠 骨髓瘤细胞 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 多种细胞 多种杂交瘤细胞 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 选择培养基筛选 克隆化培养 专一抗体检测 注射到小鼠 腹腔内增殖 体外培养 单克隆抗体 融合 12 单克隆抗体及其应用 目的是获得能产生特定抗体的B淋巴细胞 从脾脏中获取B淋巴细胞 几种细胞类型？ 13 单克隆抗体及其应用 骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合 选择培养基 杂交瘤细胞 如何筛选出杂交瘤细胞？（创新设计37页） B淋巴细胞 骨髓瘤细胞（A） 合成DNA D途径 S途径 D途径 氨基喋呤 A、B、AA、BB、AB1、AB2、AB3 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长 14 单克隆抗体及其应用 怎样筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞？ 克隆化培养 抗体检测 第二次筛选 (抗原-抗体杂交技术) 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 阳性细胞 杂交瘤