2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体-【堂堂清】2024-2025学年高二生物下学期同步精品课件（2019人教版选择性必修3）

2.2.2 动物细胞融合 本节聚焦： 1.什么是动物细胞融合技术？ 2.单克隆抗体是如何制备的？ 在临床上有哪些应用？ 动物细胞融合技术·概念和原理 01 1.概念：使 或 动物细胞结合形成 的技术。 2.结果：形成 。 3.原理： 。 4.诱导融合的方法： ①物理法： ； ②化学法： ； ③生物法： 。 两个 多个 一个细胞 杂交细胞 细胞膜的流动性 →具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 电融合法 灭活病毒诱导法 PEG融合法 动物细胞融合特有 ①“灭活病毒诱导法”中“灭活”的具体含义是： 用物理或化学手段使 ，但 。 ②灭活病毒诱导细胞融合的原理是： 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的 发生作用， 使细胞互相凝集，细胞膜上的 分子和 分子重新排布， 细胞膜打开，细胞发生 。 相关信息·灭活病毒诱导法 01 糖蛋白 蛋白质 脂质 融合 病毒或细菌失去感染能力 并不破坏它们的抗原结构 动物细胞融合技术·概念和原理 01 5.意义： 细胞融合技术突破了 的局限，使 成为可能。 6.应用： ①成为研究细胞 、细胞 、肿瘤和培育 等的重要手段。 ②利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术， 为制造 开辟了新途径。 远缘杂交 有性杂交 遗传 免疫 生物新品种 单克隆抗体 动物细胞融合技术·判断正误P33 01 (1)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(PEG)、灭活的病毒(　　) (2)灭活的含义是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(　　) × 聚乙二醇(PEG)融合法并不是动物细胞融合所特有的。 √ 1．如图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程，下列叙述正确的是(　　) A．细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合 B．细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质 C．该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性 D．此过程的原理是动物细胞具有全能性 动物细胞融合技术·落实思维方法P33 01 B 不同种的细胞也能融合，如人、鼠细胞融合，×; 该融合过程体现了细胞膜具有流动性，×; 最终形成杂交细胞，没有体现细胞的全能性，×; 2．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 动物细胞融合技术·落实思维方法P33 01 B 灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导因素，×; 动物细胞融合技术没有体现细胞的全能性，×; 目前，动物细胞融合技术不能产生完整个体，×; 单克隆抗体及其应用·传统抗体的获得 02 【旧知识回顾】抗体 1.定义：机体产生的专门应对 的 ； 2.特点： 性，一种抗体只能与一种抗原结合； 3.分布：① （主要）； ② ； 抗原 特异 蛋白质 血清 组织液及外分泌液(如乳汁) 【传统抗体的获得】 ①方法：向动物体内反复注射某种 ，使动物产生 ， 然后从动物血清中分离所需 。 ②缺陷： 、 、 。 抗原 抗体 抗体 体液免疫 产量低 纯度低 特异性差 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的制备 02 【资料】 动物体内产生的特异性抗体种类超过百万种， 但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体。 请结合资料，提出获得大量制备单一抗体的思路？ 思考 一个 B淋巴细胞 克隆 大量、单一 的抗体 细胞群 【细胞克隆】是一种无性繁殖技术，通过将单个细胞从群体内 分离出来单独培养，使其重新繁衍成一个新的细胞群。 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的制备 02 【资料】 在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。 请结合资料，提出解决B淋巴细胞不能无限增殖的思路？ 思考 B淋巴细胞 [产生单一抗体] 骨髓瘤细胞 [无限增殖] 单克隆抗体 [大量、单一的抗体] 杂交细胞 [产生单一抗体] [无限增殖] 1975年，科学家米尔斯坦[英]和科勒[德]根据该设想，通过实验，成功制备单克隆抗体，并获得了诺贝尔奖。 提示：杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。往往具有亲本细胞双方的特点。 注射特定的抗原 多种B淋巴细胞 将骨髓瘤细胞 与B淋巴细胞融合 骨髓瘤细胞 培养骨髓瘤细胞 从脾中提取 诱导融合 单克隆抗体及其应用·制备过程 02 ①动物细胞融合 【问题①】 给小鼠注射特定抗原的目的是？ 使小鼠产生能 分泌特定抗体 的B淋巴细胞。 【问题②】 诱导融合的方法有哪些？ ①PEG融合法； ②电融合法; ③灭活病毒诱导法 免疫器官， 内含大量的淋巴细胞。 B淋巴细胞：从类型上来讲，仅一种B淋巴细胞。但从产生抗体的种类上来讲，不同的B淋巴细胞，因为其接受不同抗原的激活，所以其产生的抗体种类不同。 单克隆抗体及其应用·制备过程 02 ②第一次筛选 【问题③】 体系中出现多种类型细胞的原因是？ 细胞融合是随机的，且融合率达不到100%。 [骨髓瘤-骨髓瘤] [B淋巴-B淋巴] [骨髓瘤-B淋巴] 杂交瘤细胞 将骨髓瘤细胞 与B淋巴细胞融合 多种杂交细胞 未融合的细胞 用特定的 选择培养基 筛选 目的：筛选出杂交瘤细胞 【原理】在特定的选择培养基上，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。 【问题④】 是否所有的杂交瘤细胞都能产生所需的抗体？ 不一定。 体系中有 种 类型细胞 5 单克隆抗体及其应用·制备过程 02 ③第二次筛选 因为从脾中提取的B淋巴细胞有多种，其产生的 抗体不一定是目的抗体。 分泌的抗体 能与特定抗原结合 【多孔细胞培养板】 克隆化培养和抗体检测 每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞,产生一种抗体 [克隆化培养-扩大培养] 用特定抗原进行抗体检测 [抗体检测-阳性] 筛选出能产生 所需抗体的杂交瘤细胞 杂交瘤细胞 抗体检测呈阳性 的杂交瘤细胞 克隆化培养和抗体检测 【可进行多次】 目的：筛选出能分泌所需抗体的 杂交瘤细胞。 【原理】抗原-抗体的特异性结合 单克隆抗体及其应用·制备过程 02 ④动物细胞培养 抗体检测呈阳性 的杂交瘤细胞 体外培养 体内培养 (注射到小鼠腹腔内) 单克隆抗体 从细胞培养液中提取 从小鼠腹水中提取 优点：可大规模培养，大量生产； 缺点：需要人为控制培养条件，成本相对较高 优点：易于控制培养条件，成本较低 缺点：规模小，产量少 目的：获得单克隆抗体 优点： ①灵敏度高； ②特异性强； ③可大量制备； 单克隆抗体及其应用·制备过程【小结】 02 产生所需抗体的杂交瘤细胞 体外培养 体内培养 骨髓瘤 细胞 培养 骨髓瘤细胞 多种杂交细胞 未融合细胞 ① ② ③ ④ 动物细胞融合 第一次筛选 第二次筛选 动物细胞培养 多种 B淋巴细胞 小鼠 注射特定抗原 诱导 融合 选择培养基进行筛选 多种杂交瘤细胞 获得 单克隆抗体 克隆化培养 抗体检测 单克隆抗体及其应用·制备过程【小结】 02 【扩展资料】 ①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，本身也不能在体外长期存活。③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。 【核心归纳】单克隆抗体制备过程中， 第一次筛选的目的是： 。 方法是：用 进行筛选。 根据上述资料可知， 应向培养基中加入 。 第二次筛选的目的是： 。 方法是： 。 其原理是： 。 筛选出杂交瘤细胞 特定的选择培养基 氨基蝶呤 筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 抗体检测 抗原—抗体的特异性结合 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的应用 02 【小结①】被广泛用作 ， 在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用； 病毒蛋白的检测依赖抗体 【资料1】利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 【资料2】用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以做出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。 诊断试剂 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的应用 02 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的应用 02 【资料3】使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物(ADC)，将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 【小结②】 可以 。 运载药物 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的应用 02 ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 思考 提示：抗体主要发挥 作用， 即通过 ,将连接的药物输送到 。 药物发挥 效应，如杀伤靶细胞。 靶向运输 特异性结合靶细胞表面的抗原 靶细胞 治疗 除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ 思考 提示：①可用 标记单克隆抗体进行靶向放疗。 ②一些作用于 的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路 来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。 放射性同位素 细胞信号转导通路 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的应用 02 单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床上各具有什么优势？ 思考 提示：①单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原反应, 故 和 大大提高;生产单克隆抗体的 可以传代培养、冷冻保存和复苏利用,有利于控制产品的质量和标准化生产。 ③ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用,因此它在临床上具有 、 等优点。 特异性 杂交瘤细胞 靶点清楚 灵敏性 毒副作用小 单克隆抗体及其应用·单克隆抗体的应用 02 【资料4】单克隆抗体药物已被广泛用于肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗， 如:利妥昔单抗被用于治疗复发难治的低分化B细胞淋巴瘤； 曲妥珠单抗被用于治疗乳腺癌等。 【小结③】 自身也可用于 ； 治疗疾病 单克隆抗体及其应用·判断正误P34 02 (1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞(　　) (2)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同(　　) (3)ADC的抗体具有靶向运输作用、药物具有治疗作用(　　) × 只考虑两两融合有3种，即BB、BG、GG，故还需要进行筛选。 √ × 不同。 第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞； 第二次筛选是为了获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 3．甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备 单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是(　　) A．需要使用动物细胞培养技术 B．需要制备用PTH免疫的小鼠 C．利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞 D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞 单克隆抗体及其应用·落实思维方法P35 02 D 由于一个B淋巴细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体， 故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，×; 4．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。“生物导弹”主要由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列相关叙述错误的是(　　) A．“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞 B．杂交瘤细胞在培养瓶中培养时不会出现接触抑制的现象 C．“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体 D．构成“弹头”的抗癌药物具有选择性杀伤癌细胞的功能 单克隆抗体及其应用·落实思维方法P35 02 D 构成“弹头”的抗癌药物没有特异性， “瞄准装置”中的单克隆抗体能将药物带到特定部位，从而选择性杀伤癌细胞，×; 随堂小练·书本P51 1.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述,错误的是( ) A.它们的原理都涉及细胞膜的流动性 B.都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合 C.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞 D.前者主要是为了获得细胞产品,后者主要是为了获得杂种植株 2.科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原,制备出了单克隆抗体。 下列相关叙述正确的是( ) A.利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒 B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体 C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 D.将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,从小鼠血清中分离出的抗体 为单克隆抗体 C A $$