2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 植物体细胞杂交 植物细胞融合 植物组织培养 运用植物体细胞杂交技术可以跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障，实现远缘杂交育种，培育出新的作物类型。 回顾—植物体细胞杂交技术 马的动物细胞A 天鹅的动物细胞B 飞马？ 需要什么技术？ 有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？ 01 动物细胞融合技术 【自主学习】请同学们阅读教材P48，回答以下问题。 1.动物细胞融合技术的概念、结果、原理分别是什么？ 2.动物细胞融合技术常用的诱导方法有哪些？ 3.动物细胞融合技术有何意义？在现实生活中的应用有哪些？ 一、动物细胞融合技术 动物细胞融合技术就是使两个或多个动物细胞形成一个细胞的技术。 1. 概念： 2. 结果： 形成的 具有原来__________________________________。 两个或多个细胞的遗传信息 杂交细胞 3. 原理： 细胞膜的流动性 4. 融合方法： 物理法： 化学法： 生物法： 灭活病毒诱导法 —— 电融合法 聚乙二醇（PEG）融合法 与植物原生质体融合的方法相同 5. 意义： 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。 6. 应用： ①成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。②为制造单克隆抗体开辟了新途径。 动物细胞融合所特有的融合方式 一、动物细胞融合技术 02 单克隆抗体及其应用 做核酸： 这个场景大家再熟悉不过了 居家隔离不能出去做核酸怎么检测？ 抗原检测试纸 阳性 阴性 无效 问：为什么抗原试纸能准确检测出新冠病毒呢？ 新冠病毒 （抗原） 抗体 问：还记得抗体是什么细胞产生？主要分布在哪吗？ 动物体内 特定抗原 反复 注射 浆细胞 特定抗体 特定B淋巴细胞 增 分 殖 化 问：传统制备某种特定抗体的方法？ 缺陷： 产量低、纯度低，特异性差 向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。 （不能无限增殖） 抗体1 抗体2 抗体3 抗体4 ……. 动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种 抗原1 抗原2 抗原3 抗原4 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 ……. 每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 刺激 刺激 刺激 刺激 抗体1 抗体2 抗体3 抗体4 ……. 动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种 抗原1 抗原2 抗原3 抗原4 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 ……. 每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 刺激 刺激 刺激 刺激 需要 问：若我们只需要大量的抗体1有什么办法吗？ 得到 若能得到大量的B细胞1就可以 B细胞1 抗体1 产生 能产生抗体1，但不能无限增殖 有没有什么方法让B细胞获得无限增殖的能力？什么细胞能无限增殖呢？ 英国科学家米尔斯坦 德国科学家科勒 极富创造性的实验方案 B细胞1 抗体1 产生 能产生抗体1，但不能无限增殖 骨髓瘤细胞 （癌细胞） 能无限增殖，但不能产生抗体 B细胞1 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 既能无限增殖， 又能产生专一性抗体 动物细胞融合 杂交细胞 动物细胞培养 专一抗体 骨髓瘤细胞 （能无限增殖） 一种B淋巴细胞 （只分泌一种特异性抗体） 杂交瘤细胞 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 一个极富创造性的实验方案: 二、单克隆抗体及其应用 单 克 隆 抗 体 一种B淋巴细胞 细胞群 抗体 克隆化培养 单克隆抗体 单克隆抗体的制备过程 用特定的抗原对小鼠进行免疫。 抗原1 从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞。 抗原1 从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 诱导融合 融合后会出现哪些不同细胞？ 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞。 抗原1 从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 诱导融合 融合后会出现哪些不同细胞？ B细胞1 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞2 杂交瘤细胞3 杂交瘤细胞4 …… 等多种杂交瘤细胞 B细胞1 B细胞1 B细胞2 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞间融合 骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 两两融合的细胞 B细胞2 B细胞3 B细胞4 骨髓瘤细胞 B细胞1 …… 等多种未融合的细胞 如何筛选？ 【第一次筛选】获得杂交瘤细胞 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人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。 ③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。 筛选出杂交瘤细胞方法？ 培养基中加入氨基蝶呤 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 不能无限增殖，死亡 杂交瘤细胞 能无限增殖，生长 两两融合的细胞 B细胞2 B细胞3 B细胞4 骨髓瘤细胞 B细胞1 …… 等多种未融合的细胞 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 融合的杂交瘤细胞 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞。 抗原1 从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 用特定的选择培养基进行筛选：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。 诱导融合 第一次筛选 如何从不同的杂交瘤细胞中筛选出我们所需要的杂交瘤细胞呢？ 【第二次筛选】：得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞 将这些杂交瘤细胞进行培养并稀释 将这些杂交瘤细胞进行培养并稀释 稀释之后将培养液滴入96孔板的每个孔中，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞。 抗原1 抗体检测呈阳性 阳性孔 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞。 抗原1 从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 诱导融合 第一次筛选 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（分泌的抗体能与特定抗原结合） 第二次筛选 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞。 抗原1 从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 诱导融合 第一次筛选 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（分泌的抗体能与特定抗原结合） 第二次筛选 体外培养 将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。 注射到小鼠腹腔内 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的 B 淋巴细胞。 抗原1 从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞 B细胞1 B细胞2 B细胞3 B细胞4 …… 等多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 诱导融合 第一次筛选 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（分泌的抗体能与特定抗原结合） 第二次筛选 体外培养 注射到小鼠腹腔内 从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体 对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。 特点: 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 （1）杂交瘤细胞的特点___________________________________________ （2）第一次筛选的目的______________________ （3）第二次筛选的目的_______________________________________ 如何筛选___________________________________________________ 选择抗体检测呈____性的杂交瘤细胞 （3）抗体检测原理_____________________________________ 获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选） 抗体与抗原能够特异性结合 既能迅速大量增殖，又能产生专一性抗体 （4）如何获取大量所需杂交瘤细胞_________________________________________________ （5）如何获取单克隆抗体 ①体外培养___________________________ ②小鼠腹腔内培养_________________________ （6）单克隆抗体的优点__________________________________________________________ _______________________ 在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖 从细胞培养液中获取 从小鼠腹水中获取 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， 阳 单克隆抗体的制备过程相关知识点 并且可以大量制备 获得杂交瘤细胞 单克隆抗体的应用 1.作为诊断试剂——最广泛的应用 抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体 比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。 细胞凋亡 ADC的作用机制示意图 ① ADC被细胞吞噬 ② ⑤ 抗体-药物偶联物 （ADC） 抗体 药物 接头 如：单克隆抗体+抗癌药物=“生物导弹” 实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 2.用于疾病的治疗和运载药物（ 主要用于癌症的治疗） 1. 原理： ①单克隆抗体： 导向作用，将药物定向带到癌细胞所在位置 ②抗癌药物： 杀死癌细胞 2.优点： 位置准确、疗效高、副作用小 1.新型冠状病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合，入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一，下列相关叙述错误的是( ) A.①过程需多次向小鼠体内注射S蛋白，以便于从 脾脏中获得致敏的B淋巴细胞 B.②过程可通过电融合法使两个细胞融合 C.经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体 D.S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害 【现学现用】 C 经③过程筛出的细胞只是杂交瘤细胞，可无限增殖，但不一定均可产生识别S蛋白的单克隆抗体 2.抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。下列叙述不正确的是( ) A.肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，会产生新的蛋白质 B.ADC可通过胞吞方式进入肿瘤细胞 C.单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合 D.抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡 D 抗体进入细胞后溶酶体被裂解，释放的药物导致细胞凋亡 $$