2.2.2动物细胞融合技术课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

用机械法 或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理 原代培养 在培养皿或培养瓶内 加培养液制成细胞悬液 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） ④接触抑制 细胞分裂受阻 解决 传代培养 分瓶 培养 取动物组织 分散成单个细胞 ②制成细胞悬液，分瓶培养。 ①收集细胞 悬浮培养的细胞:直接用离心法收集 贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 ①营养物质缺乏、②代谢废物积累、③细胞密度过大等 第二节 动物细胞工程 第2课时 动物细胞融合 温故而知新 植物体细胞杂交 植物细胞融合 植物组织培养 有没有技术让不同种动物的体细胞杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？ 1970年荧光标记的人-鼠细胞融合实验模式图 实验发现： 使 动物细胞结合形成一个细胞的技术。 动物细胞融合技术 1 两个或多个 1. 概念： 2. 结果： 3. 原理： 形成 的杂交细胞，即融合后形成的杂交细胞是具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。 细胞膜具有一定的流动性。 4. 诱导融合的常用方法 物理法： 化学法： 生物法： 电融合法 聚乙二醇（PEG) 灭活的病毒 ——动物细胞融合特有 受精作用 单核 5．意义： 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。 （1）“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？ 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） （2）灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够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。 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 步骤 诱导 方法 物理法：电融合法、离心法等； 化学法：PEG融合法、高Ca2＋—高pH融合法等 结果 细胞膜的流动性 酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株 分散成单个细胞后诱导细胞融合 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等 形成杂种植株 形成杂交细胞 动物细胞融合技术的应用 2 (1)是研究____________________________和________________等的重要手段。 (2)为制造____________开辟了新途径。 细胞遗传、细胞免疫、肿瘤 培育生物新品种 单克隆抗体 单克隆抗体及其应用 3 缺陷：产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。 动物体内 抗原 刺激 浆细胞 抗体 B细胞 增殖分化 抗原不纯 抗体不纯 （1）传统抗体制备方法及缺陷 如何获得大量、单一的抗体？ 思考 单 克 隆 抗 体 1、需解决问题： 一种B淋巴细胞 细胞群 抗体 克隆 由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。 体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖 2、遗憾： 如何解决这一难题？ 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，米尔斯坦和科勒 1984年，诺贝尔生理学或医学奖 杂交瘤细胞 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 用抗原注射小鼠 从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养 已免疫B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导融合 多种杂交细胞 小鼠的脾脏中获取 2、单克隆抗体的制备过程 B淋巴细胞在抗原的刺激下，能够分化、增殖形成具有针对这种抗原的效应B细胞，并且效应B细胞有分泌针对这种抗原的特异性抗体的能力。它的特异性是针对一个抗原决定簇的。各种抗原的决定簇数目不同，如白喉类毒素有8个抗原决定簇，流感病毒有40多个抗原决定簇。 12 置于选择性培养基（HAT）上培养 2 杂交瘤细胞 1 3 第一次筛选 多种杂交 瘤细胞 融合的细胞 骨髓瘤细胞 自身融合 B细胞自身融合 杂交细胞 1 3 2 未融合的B淋巴细胞 未融合的骨髓瘤细胞 未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡 13 克隆化培养 抗体检测 第二次筛选 (抗原-抗体杂交技术) 多种杂交瘤细胞 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 阳性细胞 14 二 稀释到之后将培养液滴入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。 二 单克隆抗体及其应用 二 单克隆抗体及其应用 二 单克隆抗体及其应用 抗原1 二 单克隆抗体及其应用 抗体检测呈阳性 注射到小鼠体内 体外培养 分离、提纯单克隆抗体 体内或体外培养 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 优点： 特异性强 灵敏度高 可大量制备 项目 腹腔培养 体外培养 优点 缺点 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 规模小，产量少 可大规模培养，大量生产 需要人为控制培养条件，成本相对较高 基于单克隆抗体制备的过程，回答有关问题： (1)为什么要对小鼠注射特定的抗原？ 提示：为了获得能产生相应抗体的B淋巴细胞。 (2)单克隆抗体制备过程中，第一次筛选和第二次筛选的目的是什么？方法是什么？其原理是什么？ 提示： 思考 第一次筛选 第二次筛选 目的 方法 原理 得到杂交瘤细胞 得到能产生所需要抗体的杂交瘤细胞 用特定的选择培养基（HAT）进行筛选 抗体检测 抗原-抗体的特异性结合 只有融合的杂交瘤细胞才能在选择培养基上生长 单克隆抗体的制备过程 动物细胞融合 动物细胞培养 给小鼠注射特定的抗原蛋白 B淋巴细胞 （免疫） 骨髓瘤细胞 杂交细胞 杂交瘤细胞 单克隆 抗体 能分泌所需 抗体的杂交 瘤细胞 第一次筛选 第二次筛选 诱导融合 选择培养基 克隆化培养，专一抗体检验 体外培养或小鼠腹腔内增殖 特点：特异性强 灵敏度高 可大量制备 既能大量繁殖又能产生专一抗体 单克隆抗体的应用 4 1、诊断试剂——最广泛应用 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。 具有准确、高效、简易、快速特点 诊断优点： 新冠病毒抗原检测试剂盒 艾滋病检测试剂 主要用于癌症治疗。如：单克隆抗体+药物 =“生物导弹” 2、用于治疗疾病和运载药物 优点：位置准确、疗效高、副作用小 (“生物导弹” —单抗导向，药物为弹头) “生物导弹”追踪癌细胞 1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 2.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？ 抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞； 药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。 ① 可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗； ② 一些作用于细胞信号转导通路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。 思考 • 讨论 3.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？ 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，因此检测的特异性和灵敏度大大提高；生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、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诊断试剂盒； ② ADC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靶点清楚、毒副作用小等优点。 思考 • 讨论 $$