2.2 2 动物细胞融合技术与单克隆抗体(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版，多选）

高中生物学 选择性必修3 赢在微点 轻松课堂 生物学 第2章 细胞工程 第2节　动物细胞工程 二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 稳健启程•新知初步构建 课前•自主预习 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 跟随名师·探究核心考点 课堂•合作探究 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 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第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 沙场点兵·放飞激情梦想 随堂•达标自测 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　二　动物细胞融合技术与单克隆抗体 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 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2.单克隆抗体的制备及优点。 (1)杂交瘤细胞的特点:既能迅速__________,又能产生__________。 大量繁殖 专一的抗体 (2)制备过程。 治疗疾病 3.单克隆抗体的应用。 (1)单克隆抗体能______________的细微差异,与特定抗原发生___________,并且可以__________,因此被广泛用作诊断试剂。例如定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 (2)单克隆抗体自身也能用于__________。 准确识别抗原 特异性结合 大量制备 × × 自|主|检|测 判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 ( ) (2)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双核或多核细胞。 ( ) (3)动物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。 ( ) (4)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞是经过免疫的B淋巴细胞。 ( ) (5)细胞融合之后需要一次筛选,方可获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞。 ( ) (6)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞全能性。 ( ) × √ √ √ 知识点一　动物细胞融合技术 1.融合的原理与过程。 (1)原理:细胞膜的流动性。 (2)过程:动物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一定的流动性,细胞融合的实质是核融合。动物细胞融合完成的标志是两个或多个细胞核融合为一个细胞核。如下图(以灭活的病毒诱导为例): 2.融合的结果。 形成单核杂交细胞,具有原来两个或多个细胞的遗传信息,可表现出两个或多个亲本的特点。 3.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较。 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、细胞的增殖 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 化学法:聚乙二醇融合法、高Ca2+—高pH融合法 电融合法、聚乙二醇融合法、灭活的病毒诱导法 过程 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 【典例1】　如图表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合,获得部分杂种细胞的过程(注:杂种细胞中人类的染色体会随机丢失,各种杂种细胞保留人类染色体的种类和数量是不同的)。请回答下列问题: pH 24 (1)图中诱导动物细胞融合常用的诱导因素有_____________________________________ (至少写出两种),细胞融合后,再用特定的__________培养基进行筛选,得到杂种细胞。  (2)培养杂种细胞时,根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配制培养基,此外经常会在培养基中加入__________。培养过程中细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中培养,CO2的主要作用是维持培养液的__________。  (3)若只考虑人成纤维细胞与小鼠细胞两两融合形成的杂种细胞,假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体,从染色体组成的角度考虑,杂种细胞可能有__________种。  聚乙二醇(PEG)融合法、灭活的病毒、电融合 选择性 动物血清　 解析　(1)诱导动物细胞融合的因素包括物理因素(如电融合)、化学因素(如聚乙二醇融合法)、生物因素(如灭活的病毒)。通过选择性培养基将杂种细胞筛选出来。(2)动物细胞培养液一般包括糖类、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清。(3)人体细胞中含有24种染色体,分别是22种常染色体和2种性染色体(即X染色体和Y染色体)。 【微变式】　有关动物细胞融合的叙述,正确的是 (　　) A.动物细胞融合的结果是获得新个体 B.动物细胞融合仅指两个动物细胞结合成一个细胞的过程 C.灭活的病毒是动物细胞融合和植物体细胞杂交常用的促融剂 D.细胞融合技术可应用于单克隆抗体的制备 答案与解析 解析　动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合的结果是获得融合细胞,A项错误;动物细胞融合又叫细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,B项错误;灭活的病毒只能诱导动物细胞融合,不能诱导植物的原生质体融合,C项错误;细胞融合技术可以应用到单克隆抗体的制备,D项正确。 答案　D 知识点二　单克隆抗体及其应用 1.常规血清抗体与单克隆抗体的比较。 名称 产生 特点 血清 抗体 由B淋巴(浆)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 能准确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 2.制备过程。 3.制备单克隆抗体过程中的两次筛选。 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞 从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种,形成的杂交瘤细胞也有很多种 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都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长 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 4.单克隆抗体制备过程的关键分析。 (1)对动物免疫的原因:B淋巴细胞要经过免疫过程,即接触抗原,增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞,才能产生相应的抗体,所以,与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。 (2)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质,不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力,还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力,从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点,而大量生产单克隆抗体。 【典例2】　某科研团队首次绘制出甲型H5N1流感病毒的一个关键抗原蛋白分子(记作H蛋白)的3D结构,这种蛋白为开发疫苗、制备治疗性抗体提供了依据。某科研小组以该蛋白为抗原制备了单克隆抗体,具体流程是:免疫小鼠→细胞融合→选择性培养→单克隆抗体的制备,请回答下列问题: (1)根据研究的目的,为使小鼠产生特定的B淋巴细胞,应采取的措施是________________。将从免疫的小鼠中获取的B淋巴细胞与__________细胞按一定比例混合,并加入促融合剂__________,诱导细胞融合。  注射适量的H蛋白　 骨髓瘤　 聚乙二醇 细胞 体外条件下 注射到小鼠腹腔 抗原抗体的特异性结合 能准确识别抗原的细微差 (2)细胞融合是随机的过程,因此需要筛选,第一次筛选是在______________培养基中进行培养,目的是__________________。第二次筛选的目的是____________________________ ______。  (3)将筛选后最终得到的细胞在____________做大规模培养,或_______________内增殖。 (4)该单克隆抗体可用于制备蛋白质检测试剂盒,以检测是否感染H5N1,其原理是______________________,与血浆抗体相比,其具有的优点是________________________ ____________________________________________________。  异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备 特定的选择性　 获得杂交瘤细胞 获得能产生特定抗体的杂交瘤 解析　(1)目的是利用H蛋白开发单克隆抗体,所以为使小鼠产生特定的B淋巴细胞,需要注射适量的H蛋白至小鼠体内,将获取的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,加入聚乙二醇,诱导细胞融合。(2)由于在融合过程中存在B淋巴细胞相互融合、骨髓瘤细胞相互融合及未融合的细胞,因此为了获得杂交瘤细胞,需要在特定的选择性培养基上培养;第二次筛选的目的获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(3)获得的杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。(4)由于该抗体是在H5N1的H蛋白的刺激下产生的,根据抗原抗体的特异性结合,所以可以作为检测是否感染H5N1;单克隆抗体的优点能准确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。 【微变式】　下列关于单克隆抗体制备过程的叙述,正确的是 (　　) A.制备过程中不需要动物细胞培养技术 B.杂交瘤细胞具有B淋巴细胞与癌细胞的所有特点 C.经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产 D.单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂 答案与解析 解析　单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合,得到杂交瘤细胞,经过选择培养基的筛选并经单一抗体检测后获得所需杂交瘤细胞,培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即可得到单克隆抗体;杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移特性。 答案　D 网络构建　知识构建　把握核心脉络 1.制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括 (　　) ①细胞培养　②细胞融合　③细胞核移植　④干细胞技术 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 答案与解析 解析　单克隆抗体主要涉及的细胞工程技术包括①动物细胞培养、②动物细胞融合技术,没有用到③细胞核移植技术和④干细胞技术,故选A。 答案　A 2.在单克隆抗体制备过程中,对骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后,要用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是 (　　) ①B淋巴细胞　②骨髓瘤细胞　③B淋巴细胞自身融合细胞　④骨髓瘤细胞自身融合细胞　⑤杂交瘤细胞 A.①②③④ B.①③⑤ C.②④ D.①③ 答案与解析 解析　在题中所述特定的选择培养基上,能够存活、增殖的细胞只有杂交瘤细胞。 答案　A 3.下图为单克隆抗体制备过程示意图,图中X、Y细胞分别是 (　　) A.多种T淋巴细胞　骨髓瘤细胞 B.多种T淋巴细胞　杂交瘤细胞 C.多种B淋巴细胞　骨髓瘤细胞 D.多种B淋巴细胞　杂交瘤细胞 答案与解析 解析　制备单克隆抗体的细胞来源于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞。据图分析,给小鼠注射抗原,使得小鼠产生免疫反应,形成能产生抗体的B淋巴细胞,因此X是B淋巴细胞;而Y是体外培养的骨髓瘤细胞。故选C。 答案　C 4.(多选)甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸,科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体,其基本操作过程如图所示。相关叙述错误的是 (　　) A.过程①注射相应抗原后应立即从小鼠脾脏中提取细胞甲 B.过程②诱导细胞融合,利用了细胞膜的选择透过性 C.过程③④的筛选方法相同,细胞丙、丁的遗传物质相同 D.过程⑤无论在体内还是体外进行,细胞丁都可大量增殖 答案与解析 解析　过程①注射相应抗原后应经过一段时间,使小鼠产生浆细胞,再从小鼠脾脏中提取细胞甲;过程②诱导细胞融合利用了细胞膜的流动性;过程③筛选杂交瘤细胞,过程④筛选能产生单一抗体的杂交瘤细胞,二者的方法不同;过程⑤无论在体内还是在体外进行,细胞丁都可大量增殖。 答案　ABC 5.如图表示单克隆抗体的制备过程,请据图回答下列问题: 选择性 杂交瘤 既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体 细胞培养液 小鼠腹水 (1)据图可知,_______________技术是动物细胞工程技术的基础,而__________技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。  (2)图中过程①常用的诱导因素是_________________________,过程②常在__________培养基中完成。  (3)A细胞为__________细胞,其特点是__________________________________。  (4)合成的单克隆抗体最终可以从_____________和__________中提取。  动物细胞培养　 细胞融合 灭活的病毒(或聚乙二醇)　 解析　(1)动物细胞工程技术的基础是动物细胞培养,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。(2)过程①中诱导细胞融合的方法很多,常用的主要有生物法,如用灭活的病毒,化学法,如用聚乙二醇(PEG)和物理法,如电融合法等。过程②是单克隆抗体技术的筛选过程,是在特定的选择性培养基上进行的。(3)A细胞为杂交瘤细胞,杂交瘤细胞具有既能迅速大量增殖,又能产生专一抗体的特点。(4)杂交瘤细胞的培养一般有体外培养和体内培养两种方式,体外培养是在液体培养基中培养,培养后从培养液中提取单克隆抗体;体内培养是在小鼠腹腔中培养,培养后从小鼠腹水中提取单克隆抗体。 $$