第2章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步练测（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 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 [学习目标] 1.举例说出动物细胞融合的概念、原理及应用。 2.举例说出单克隆抗体的原理及应用。 3.单克隆抗体的制备过程。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 [对应学生用书第42页] 一、动物细胞融合技术 1.概念：使 　两个或多个动物细胞　⁠结合形成一个细胞的技术。 2.诱导原理和结果 （1）诱导原理： 　细胞膜的流动性　⁠。 （2）诱导结果：形成 　杂交　⁠细胞。 两个或多个动物细胞　 细胞膜的流动性　 杂交　 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 3.诱导方法： 　PEG融合法　⁠、电融合法和 　灭活病毒诱导　⁠法等。 4.意义：突破了 　有性杂交　⁠的局限，使 　远缘杂交　⁠成为可能。 PEG融合法　 灭活病毒诱导　 有性杂交　 远缘杂交　 5.动物细胞融合技术的应用 （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）用于制备 　单克隆抗体　⁠。 细胞遗传　 细胞免疫　 单克隆抗体　 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 二、单克隆抗体 1.制备原理 （1）B淋巴细胞特点：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 （2）骨髓瘤细胞特点：能在体外大量 　增殖　⁠。 （3）杂交瘤细胞特点：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞整合得到的杂交瘤细胞，既能 　无限增殖　⁠又能产生大量 　特定抗体　⁠。 增殖　 无限 增殖　 特定抗体　 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 2.制备过程 填一填：基于单克隆抗体制备的过程，完成以下填空： 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （1）A操作注射特定的抗原，目的是可以从小鼠的脾中得到 　产生特定抗体的B淋巴　⁠细胞。 （2）杂交瘤细胞技术选择融合的两种细胞：细胞① 　多种B淋巴细胞　⁠，细胞② 　骨髓瘤细胞　⁠。 （3）过程B和C为诱导细胞融合的过程，获得的细胞③是 　多种　⁠（填“一种”或“多种”）。 （4）细胞③到细胞④的过程使用特定的选择培养基进行筛选，只有细胞④ 　杂交瘤　⁠细胞才能生长，其他细胞不能生长。 产生特定抗体的B淋巴 　 多种B淋巴细胞　 骨 髓瘤细胞　 多种　 杂交瘤　 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （5）细胞⑤来源于细胞 　④　⁠（填数字序号），细胞⑤为抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，其分泌的抗体 　能与特定的抗原结合　⁠。 （6）培养杂交瘤细胞的方法是注射到小鼠腹腔和D 　体外培养　⁠，从培养液或小鼠腹水中可提取⑥ 　单克隆抗体　⁠。 ④　 能与特定的抗原结合　 体外培养　 单克隆抗体　 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 3.单克隆抗体的优点 　　能准确地识别 　抗原的细微差异　⁠，与特定抗原发生特异性结合，并且可以 　大量制备　⁠。 抗原的细微差异　 大 量制备　 4.单克隆抗体的应用 （1）作为 　诊断试剂　⁠，具有准确、高效、简易、快速的优点。 （2）用于 　治疗疾病　⁠和 　运载药物　⁠。 诊断试剂　 治疗疾病　 运载药物　 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。 （　√　） （2）与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。（　×　） √ × 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （3）用特定的抗原对小鼠进行免疫后，从小鼠脾脏中只能得到一种B淋巴细胞。（　×　） （4）单克隆抗体是单个B淋巴细胞增殖并产生的抗体。（　×　） （5）单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。（　×　） × × × 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 [对应学生用书第43页] 知识点一　动物细胞融合 　　如图为灭活的病毒诱导细胞融合的过程示意图，请思考回答： 点击图片放大 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （1）动物细胞融合的结构基础是什么？ 提示：细胞膜的流动性。 （2）融合处理后的细胞是否可以直接用于培养？为什么？ 提示：不可以。因为诱导融合只是促使细胞间的融合，不能保证所有细胞都发生融合，形成的融合细胞也有多种，因此需要筛选。 （3）比较动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的促融方法的异同。 提示：相同点：二者都可以采用PEG融合法、电融合法进行促融。 不同点：动物细胞融合还可以采用灭活的病毒诱导进行促融。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 1. 对动物细胞融合过程的理解 （1）细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合，其中细胞膜的融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有流动性。 （2）动物细胞融合完成的标志：来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性 融合前处理 先除去细胞壁 先使细胞分散开 使用的酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 诱导手段 物理法：电融合法、离心法；化学法：PEG融合法 除物理法和化学法外，也可用灭活的病毒诱导 2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体 意义 克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 1.如图是两种生物细胞融合技术的示意图，关于该图的有关叙述，完全正确的一组是（　　） ①a过程必须除去细胞膜 ②若X是抗体，则甲、乙细胞是骨髓瘤细胞和经抗原刺激产生的B淋巴细胞 ③若X是苹果梨幼苗，则c过程是细胞分裂、分化 ④细胞融合技术的缺点是不能克服远缘杂交不亲和性 A.① B.①② C.②③ D.②③④ 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 解析　动物细胞融合不需要去除细胞膜，①错误；若X是抗体，则甲、乙细胞是骨髓瘤细胞和经抗原刺激产生的B淋巴细胞，二者融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生专一抗体，②正确；若X是苹果梨幼苗，则甲、乙细胞是苹果细胞和梨细胞，C过程是细胞分裂、分化，③正确；细胞融合技术打破了生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍，④错误。 答案　C 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 2.关于动物细胞融合的说法，不正确的是（　　） A.动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 B.动物细胞融合后形成的具有两个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞 C.常用的诱导动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活的病毒诱导、电激、紫外线照射等 D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 解析　常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法——离心、振动、电激等；化学法——聚乙二醇（PEG）诱导；生物法——灭活的病毒诱导。紫外线照射不是诱导动物细胞融合的方法，C错误。 答案　C 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 知识点二　单克隆抗体及其应用 　　如图为单克隆抗体的制备过程，请据图思考回答： 点击图片放大 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （1）图中B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和A细胞各有何特点？ 提示：B淋巴细胞：能产生单一抗体，但不能无限增殖。骨髓瘤细胞：能无限增殖，不能产生抗体。A细胞（杂交瘤细胞）：既能产生特定的抗体，又能在组织培养条件下进行无限增殖。 （2）动物细胞融合与植物原生质体融合的原理相同吗？若相同，是什么原理？ 提示：相同。都依据细胞膜的流动性。 （3）单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么？ 提示：单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 1.两种抗体的比较 名称 产生 特点 血清抗体 由B淋巴细胞分泌 一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差 单克隆抗体 由杂交瘤细胞分泌 特异性强，灵敏度高，能大量制备 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 2.三种细胞的比较 细胞类型 来源 特点 浆细胞 由B淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化而来 能产生单一抗体，但不能无限增殖 骨髓瘤细胞 从骨髓肿瘤中提取 能无限增殖，但不能产生抗体 杂交瘤细胞 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成 既能产生抗体，又能无限增殖 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 比较内容 第一次筛选 第二次筛选 筛选原因 诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 3.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 比较内容 第一次筛选 第二次筛选 筛选方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞（“BB”细胞、“瘤瘤”细胞）都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞（“B瘤”细胞）才能生长 用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 筛选目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 3.下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是 （　　） A.将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体 B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体 C.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞 D.筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 解析　制备单克隆抗体过程中，可在体外杂交瘤细胞的培养液中，或体内小鼠腹水中获得纯化的单克隆抗体，A错误；免疫过的B淋巴细胞高度分化，不能增殖，无法分泌单克隆抗体，B错误；发生融合的细胞可能有三种：B淋巴细胞—B淋巴细胞、B淋巴细胞—骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞，C错误；制备单克隆抗体时，需筛选两次，第一次得到杂交瘤细胞，第二次得到既能无限增殖又能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，D正确。 答案　D 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 4.（不定项）如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶（HGPRT-），在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述正确的是 （　　） A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合 B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长 C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产 D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 解析　诱导动物细胞融合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒（如灭活的仙台病毒）等，A正确；两两融合的细胞包括B淋巴细胞与B淋巴细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的具有同种核的细胞、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞虽然能无限增殖，但缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶，B淋巴细胞虽然有次黄嘌呤磷酸核糖转移酶，但不具有无限增殖的本领，所以在HAT筛选培养液中，两两融合的具有同种核的细胞都无法生长，只有杂交瘤细胞才能生长，B错误；因每个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体，不一定都是人类所需要的，还需要进一步把能分泌人类所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来，C正确；动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的，D正确。 答案　ACD 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 　　　　　　　　　　　　　⁠素养发展　探究应用 　　　　　　　　　　　　　  [情境] 人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 [探究] （1）不能通过直接培养产生特异性抗体的B淋巴细胞来获得大量抗体的原因是什么？ 提示：B淋巴细胞高度分化，直接进行培养时不会通过连续分裂产生大量B淋巴细胞。 （2）科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因（prG），该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出制备单克隆抗体的思路。 提示：向B淋巴细胞中导入prG；利用核移植技术将B淋巴细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 [对应学生用书第46页] 1.判断对错，正确的打“√”，错的打“×”。 （1）细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于能定向地改造生物的性状。（　×　） （2）动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性。（　×　） × × 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （3）制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。（　√　） （4）单克隆抗体能够与抗原发生特异性结合，因此单克隆抗体仅用于疾病的治疗。（　×　） （5）单克隆抗体制备的过程中需要进行两次目的不同的筛选。（　√　） √ × √ 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 3.将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞。其过程如图所示，下列有关叙述错误的是（　　） A.①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同 B.经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体 C.②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞 D.抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 解析　①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同，都是细胞膜的流动性，A正确；经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要经过抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，B错误；②过程需要采用抗体阳性检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，然后进行克隆化培养（包括体内培养和体外培养），C正确；抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性，D正确。 答案　B 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 5.如图是单克隆抗体制备流程阶段示意图： （1）将特定的抗原注入小鼠的目的是 　 ⁠。  （2）诱导动物细胞融合的原理是 　　　　　　　　⁠，该过程中区别于原生质体融合的方法是用 　　　　　　⁠处理。  第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 （3）经过HAT培养基选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 　　　　　　　　　　⁠特点，又具备淋巴细胞 　　　　　　　　⁠特点。与常规的血清抗体相比，单克隆抗体最大的优点在于 　 ⁠。  （4）选育出产生所需抗体的杂交瘤细胞后一般采用体内培养和体外培养两种方式进行大规模培养，动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高，如培养液需适宜的温度、pH、气体环境、所需的营养以及 　　　　　　　　　　　　　　　⁠。  （5）从图中可看出，单克隆抗体的制备过程运用了 　　　　　　⁠和 　　　　　　⁠等动物细胞工程技术。  第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 解析　（1）要获得免疫的B淋巴细胞，需要将特定的抗原注入小鼠。 （2）诱导动物细胞融合运用了细胞膜具有流动性的原理，该过程中区别于原生质体融合的方法是用灭活的病毒处理。 （3）杂交瘤细胞是从诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交细胞中筛选出来的，既具备骨髓瘤细胞的能迅速大量繁殖的特点，又具备B淋巴细胞产生专一性的抗体的特点；与常规的血清抗体相比，单克隆抗体最大的优点在于特异性强、灵敏度高、可大量制备。 （4）动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高，如培养液需适宜的温度、pH、气体环境、所需的营养以及无菌、无毒的环境。 （5）单克隆抗体的制备过程运用了动物细胞融合、动物细胞培养等动物细胞工程技术。 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 答案　（1）使小鼠产生相应的B淋巴细胞　 （2）细胞膜具有流动性　灭活的病毒　 （3）能迅速大量繁殖　产生专一性的抗体　特异性强、灵敏度高、可大量制备　 （4）无菌、无毒的环境　 （5）动物细胞融合　动物细胞培养 第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体 2．(辽宁锦州黑山中学月考)关于细胞融合技术的说法错误的是(　　) A．动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的多核细胞称为杂交细胞 B．细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种的重要手段 C.常用于诱导动物细胞融合的手段有聚乙二醇融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等 D.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 解析　动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞，A错误。 答案　A 4．细胞融合技术应用广泛，下图为细胞融合的简略过程。据图分析，下列叙述不正确的是(　　) A．甲形成过程中，a和b需要通过细胞膜接触完成识别和结合 B．若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞，则完成融合的标志为再生出新的细胞壁 C．将基因型为AaBB、aaBb植株的花粉细胞诱导融合(只考虑两两融合)，可得到6种基因型细胞 D．若细胞d是杂交瘤细胞，则在选择培养基中筛选后即可大规模培养生产单克隆抗体 解析　据图分析甲是有性杂交产生的后代，其形成过程中a和b需要通过细胞膜接触完成识别和结合，A项正确；若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞，则完成融合的标志为再生出新的细胞壁，B项正确；若a和b分别为基因型AaBB、aaBb植株的花粉细胞，去壁后两两融合可以得到6种基因型(AABB、aaBB、aabb、AaBB、AaBb、aaBb)的细胞，C项正确；经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞能产生多种抗体，还需要进一步筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞才能大规模培养生产单克隆抗体，D项错误。 答案　D $$