2.2 动物细胞工程课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

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 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？ 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。 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 一、动物细胞融合技术 灭活病毒诱导细胞融合的原理 【拓展】 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。 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） 一、动物细胞融合技术 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。 一、动物细胞融合技术 5. 过程 细胞膜融合 细胞核融合 细胞质融合 形成杂交细胞 灭活病毒诱导细胞融合过程 动物细胞融合完成的标志 一、动物细胞融合技术 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。 一、动物细胞融合技术 6. 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。 一、动物细胞融合技术 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 植物体细胞杂交和动物细胞融合比较 一、动物细胞融合技术 （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。 7. 应用 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 B淋巴细胞 抗体（血清） 反复 注射 缺点：产量低，纯度低，制备的抗体特异性差。 抗原不纯 抗体不纯 多种 二、单克隆抗体及其应用 要制备单克隆抗体，就需要找到一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞。 什么细胞能产生抗体？ 能产生抗体的细胞能否大量无限增殖？ 什么细胞具有无限增殖的能力？ 能否培养出一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞？ 二、单克隆抗体及其应用 （１）动物体内产生的特异性抗体种类多达百万种； （２）每个B淋巴细胞（浆细胞）只分泌一种特异性的抗体。 科学家发现： 单 克隆 抗体 体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖 需解决问题： 遗憾： 如何解决这一难题？ 一个B淋巴细胞 B淋巴细胞群 克隆 单一抗体 二、单克隆抗体及其应用 动物细胞融合 融合细胞 动物细胞培养 单克隆抗体 骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖 一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 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： 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 浆细胞 肿瘤细胞 二、单克隆抗体及其应用 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 米尔斯坦【英国】 科勒【德国】 二、单克隆抗体及其应用 1. 制备单克隆抗体的原理 （1）每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，在体外培养条件下，不能无限增殖。 （2）骨髓瘤细胞能无限增殖，不能产生抗体。 （3）通过动物细胞融合技术将两种细胞融合，得到的融合细胞既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体。 骨髓瘤细胞 能无限增殖 能产生抗体 B淋巴细胞 二、单克隆抗体及其应用 注射特定抗原 从患骨髓瘤