3.3 通过细胞融合可产生具有新特性的细胞课件-2023-2024学年高二下学期生物浙科版选择性必修3

第三章 动物细胞工程 第三节 通过细胞融合可产生具有新特性的细胞 细胞融合技术 制备单克隆抗体 单克隆抗体技术的应用 本节要点 任务一：回顾植物体细胞杂交技术过程，完成表格 项目 植物体细胞杂交 原理 融合前处理 促融方法 过 程 第1步 第2步 第3步 第4步 用 途 细胞膜的流动性、细胞的全能性 酶解法去壁 物理法、化学法 原生质体的制备 原生质体的融合与筛选 杂种细胞的形成与培养 杂种植株的鉴定与筛选 克服远缘杂交不亲和，获得具优良性状的杂种植株 任务2：阅读教材77-78页，什么是动物细胞融合？它相当于植物体细胞杂交过程的哪一步？它们的过程、基本原理、诱导融合方法和意义是否相同？ 在一些融合因子的作用下，将两个或两个以上动物细胞合并成一个细胞的技术。 （1）动物细胞融合： 动物细胞A 动物细胞B 膜融合、质融合 动物细胞培养 杂交细胞（单核） 物理、化学、生物法诱导 （2）过程： （3）基本原理： 细胞膜的流动性 ①基因型相同的细胞间 ②基因型不同的同种生物细胞间 ③亲缘关系非常远的不同种生物细胞间 范围 思考1：原生质体不会自动融合，想想植物细胞融合有哪些方法？ ①物理法：电刺激、离心、振动 ②化学法：聚乙二醇（PEG) 资料1：1875年，科学家们首次观察到了脊椎动物（蛙）血液细胞的融合现象。 1958年，日本科学家岗田用灭活的仙台病毒诱导人的腹水癌细胞融合成功。 随着对细胞融合技术研究的深入，陆续发现了化学物质，聚乙二醇（PEG)、电脉冲诱导，激光融合等技术也可以诱导动物细胞融合 ①物理法：电流刺激（电脉冲）、激光融合 ②化学法：聚乙二醇（PEG) ③生物法：灭活的病毒(仅限于动物细胞融合） 动物细胞融合 灭活的病毒诱导机理 什么是灭活的病毒？ 灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。 灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面 ↓ 细胞膜被病毒颗粒穿通 ↓ 细胞膜连接 ↓ 细胞核融合，形成杂交细胞 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 思考2：植物体细胞在杂交技术中获得的杂种细胞经植物组织培养能获得一个完整个体,那么动物细胞融合技术能获得完整个体吗? 【提示】 不能。植物细胞具有全能性,能够发育成完整个体;动物细胞不具有全能性,很难直接将杂交细胞培育成完整个体。 思考3：融合形成的杂交细胞具有什么特点? 【提示】 融合形成的杂交细胞具有两种细胞的遗传信息,可能具有原有两种细胞的遗传特性。 动物细胞融合 动物细胞A 动物细胞B 膜融合、质融合 动物细胞培养 杂交细胞（单核） 物理、化学、生物法诱导 动物细胞融合 思考4：动物细胞融合具有什么应用价值？（阅读教材78-79） 2、染色体基因定位 1、免疫学领域 制备单克隆抗体 思考5.早期获得抗体的方式是怎么的？该方式存在怎样的不足？ （1）方法 从血清中分离抗体 多种B 淋巴细胞 动物体内 多克隆抗体 抗原 任务二：阅读教材79-80页，了解单克隆抗体制备的原理。 （2）缺点： 思考6：若要得到大量的单一抗体，我们该如何去做？ 产量低、纯度低、特异性差、反应不够灵敏。 任务二：阅读教材79-80页，了解单克隆抗体制备的原理。 B淋巴细胞在体外培养条件下不能无限增殖 克隆单一的B淋巴细胞，得到的细胞群就能分泌出化学性质单一、特异性强的抗体 制备思路： 困难： 资料2： 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内有上亿种B淋巴细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每一种B淋巴细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用克隆单个B淋巴细胞形成细胞群。 思考7:如何解决这一难题？ 任务二：阅读教材79-80页，了解单克隆抗体制备的原理。 资料3：米尔斯坦和科勒的研究 米尔斯坦 科勒 他们利用仙台病毒使经羊红细胞免疫的、从小鼠脾脏分离的B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。寿命有限的B淋巴细胞与具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合，经筛选后就可以获得既能产生特异性抗体，又能在正常培养条件下进行无限增殖的杂交瘤细胞。通过对杂交瘤细胞进行传代培养，就能长久地得到针对羊红细胞的单克隆抗体了。 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 由一种B淋巴细胞增殖形成的细胞群所产生的单一型抗体分子 任务三：总结制备单克隆抗体的过程 从细胞培养液中提取 从小鼠腹水 中提取 从脾中提取，多种 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 大致四个步骤 1、获得产生特定抗体的B淋巴细胞 2、诱导细胞融合 3、筛选