2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体-2023-2024学年高二生物实践教学优质课件（人教版2019选择性必修3）

第二章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 ——细胞融合与单克隆抗体 你知道如何获取大量纯度高、特异性强的抗体吗？ 人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由受孕妇女体内胎盘产生的一种糖蛋白类激素，早早孕检测试纸采用双抗体夹心一步法技术，以胶体金为指示标记，检测尿液中的HCG浓度，来确诊妇女是否受孕。 从社会中来 由单一细胞产生的只能识别一种抗原的特异性抗体称为单克隆抗体。与传统抗体相比，单克隆抗体具有产量高、纯度高、特异性强的优势。 问题：单克隆抗体的制备需要什么技术呢？ 动物细胞融合技术 从社会中来 灭活的仙台病毒诱导 实验：人——鼠细胞荧光标记融合实验 该实验说明： 细胞膜具有流动性 温故知新 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 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 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. 意义： 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。 正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞 6. 应用 (1)成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。 (2)用于制造单克隆抗体。 一、动物细胞融合技术 典例：对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是 A.均可使用PEG、电融合或灭活病毒诱导细胞融合 B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离 C.两者都可以体现细胞的全能性 D.在适宜的条件下，均可产生完整个体 B 小试牛刀 1.传统抗体制备方法及缺陷 向动物体内反复注射某种抗原 从动物血清中分离所需抗体 产量低、纯度低、特异性差 （2）缺点： （1）方法： 如何解决这个问题呢？ 二、单克隆抗体的制备 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。 能否培养出一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞？ 如何解决这一难题？ 二、单克隆抗体的制备 一个极富创造力的方案： 动物细胞融合 杂交细胞 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，米尔斯坦和柯勒 1984年，诺贝尔生理学或医学奖 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 二、单克隆抗体的制备 注射特定抗原 从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养 多种已免疫B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导融合 小鼠的脾脏中获取 多种杂交细胞 制备单克隆抗体过程示意图： 二、单克隆抗体的制备 杂交瘤细胞（多种） 置于选择性培养基上培养 第一次筛选 融合的细胞 B细胞 自身融合 未融合的 B淋巴细胞 B瘤 骨髓瘤细胞 自身融合 未融合的 骨髓瘤细胞 B瘤 B瘤 第一次筛选：用特定的选择培养基，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。 二、单克隆抗体的制备 细胞合成DNA有D和S两条途径 B淋巴细胞及同型融合细胞 不能无限增殖，死亡 骨髓瘤细胞及同型融合细胞 不能合成DNA，死亡 杂交瘤细胞 能无限增殖，生长 B淋巴细胞 合成DNA S途径 D途径 不能分裂增殖 骨髓瘤细胞 合成DNA D途径 能无限增殖 一般用HAT培养基筛选出杂交瘤细胞，其中氨基喋呤阻断D途径。 骨髓瘤细胞是经过人工筛选的基因缺陷型细胞，缺乏HGPRT、TK。 二、单克隆抗体的制备 抗体检测 第二次筛选 能分泌专一抗体的杂交瘤细胞 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（分泌的抗体能和特定的抗原结合） 杂交瘤细胞（多种） 96孔板 二、单克隆抗体的制备 获取大量单克隆抗体的方法 Ⅰ. 优点： Ⅱ. 缺点：规模小，产量少 Ⅰ. 优点：可大规模培养，大量生产 ①腹腔培养 ②体外培养 不需培养基，易于控制培养条件（如无需提供无菌环境等），操作简单，成本较低 Ⅱ. 缺点：需要人为控制培养条件，成本相对较高 二、单