2.2动物细胞工程（二）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

第2章 第2节 动物细胞工程 二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 1 植物体细胞杂交技术打破生殖隔离,实现远缘杂交育种，培育植物新品种。　　　　　 提问：有没有技术能让不同种动物的体细胞杂交，培育出集不同细胞的 优势于一身的动物细胞呢？ 植物细胞融合 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交技术 温故知新 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，培育出新的作物类型。那么，有没有技术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？ 细胞膜具有一定的流动性 一、动物细胞融合技术 任务1 阅读教材P48，思考以下问题： 1.动物细胞融合技术的概念、结果、原理分别是什么？ 2.诱导动物细胞融合常用的方法有哪些？ 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？ 4.植物体细胞杂交和动物细胞融合有何区别？ 使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术 1.概念： 3.原理： 细胞膜具有一定的流动性 4.诱导方法： 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG）融合法 生物法：灭活病毒诱导法 ——动物细胞融合特有 灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么呢？ 与植物原生质体融合的方法相同 一、动物细胞融合技术 2.结果： 形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞 S z L w h 灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么呢？ 灭活：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。 原理：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，使细胞相互凝集，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。 一、动物细胞融合技术 S z L w h （不能，动物细胞的全能性受限） 思考：通过动物细胞融合技术能否形成完整个体？ 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。 6.应用： （1）种间、属间、科间，甚至动物和植物之间细胞融合都已获得成功 （2）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 （3）为制造单克隆抗体开辟了新途径。 一、动物细胞融合技术 S z L w h 比较 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理     步骤 酶解法去掉 后，诱导 融合，形成 ，再经植物组织培养形成 。 分散成 后诱导细胞融合，形成 。 方法 电融合法、离心法、聚乙二醇（PEG）融合法、 高Ca2＋—高pH融合法 电融合法、PEG融合法、 诱导法 结果 形成____________ 形成 ，以生产细胞产品 意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 细胞膜的流动性 细胞的全能性 细胞膜的流动性 细胞壁 原生质体 杂种细胞 杂种植株 单个细胞 杂交细胞 灭活病毒 杂种植株 杂交细胞 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 一、动物细胞融合技术 S z L w h 二、单克隆抗体及其应用 1.抗体的产生 （浆细胞） 每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体 2.传统的血清抗体的制备 二、单克隆抗体及其应用 ⑴制备过程 将抗原注射到动物体内提取血清，获得抗体 多克隆抗体：由多个B淋巴细胞克隆产生，是多种抗体的混合物。 ⑵血清抗体的缺点 产量低、纯度低、特异性差、反应不灵敏 3.单克隆抗体 二、单克隆抗体及其应用 B淋巴细胞 克隆 B淋巴细胞群 产生 化学性质单一、特异性强、灵敏度高的抗体 单克隆抗体 体外条件下，单个B淋巴细胞寿命有限，怎么办？ 怎样才能得到既能分泌特异性抗体，又能在体外大量增殖的细胞？ 4.单克隆抗体的制备 二、单克隆抗体及其应用 英国科学家米尔斯坦 德国科学家科勒 1975年成功获得单抗 Nobel Prize in 1984 4.单克隆抗体的制备 二、单克隆抗体及其应用 4.单克隆抗体的制备 二、单克隆抗体及其应用 诱导融合后，培养液中存在哪几种细胞？ 未融合的B淋巴细胞 未融合的骨髓瘤细胞 B—B 杂交细胞 瘤—瘤 杂交细胞 B—瘤 杂交瘤细胞 筛选杂交瘤细胞 筛选杂交瘤细胞 资料：已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。B淋巴细胞中这两种DNA的合成途径都有，但B淋巴细胞不能无限增殖。而鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径， 但它能不断分裂增殖。 学习任务：请根据以上信息，设计一种方法，从培养液中筛选出杂交瘤细胞。 在基本培养液中加入氨基喋呤制成选择培养基（HAT）， 将诱导融合后的细胞接种在该培养液中，能不断分裂增殖的细胞即为杂交瘤细胞。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 4.单克隆抗体的制备 二、单克隆抗体及其应用 筛选杂交瘤细胞 筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞 筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞 将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板培养。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液中抗体可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行3～4次，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖，直至确定每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。 多孔细胞培养板 抗原—抗体杂交技术， 抗原—抗体特异性结合的原理 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 4.单克隆抗体的制备 二、单克隆抗体及其应用 筛选杂交瘤细胞 筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞 体外培养——培养液中提取 小鼠腹腔内培养——小鼠腹水中提取 思考题 1.单克隆抗体制备过程利用了哪些技术？ 动物细胞培养，动物细胞融合等技术 2.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？ 这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体 3.单克隆抗体与血清抗体比有什么优点？ 特异性强、灵敏度高、可以大量制备 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 5.单克隆抗体的应用 二、单克隆抗体及其应用 ①作为诊断试剂 B型血 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 抗（人绒毛膜促性腺激素）单克隆抗体 在受精后不久，胎盘滋养层细胞就会分泌人绒毛膜促性腺激素(HCG)，一种糖蛋白类激素，在孕妇的尿液中大量存在。而在非妊娠妇女尿液中几乎不含有。 5.单克隆抗体的应用 ①作为诊断试剂 二、单克隆抗体及其应用 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 5.单克隆抗体的应用 二、单克隆抗体及其应用 ②用于疾病的治疗和运载药物 生物导弹—治疗癌症 单克隆抗体与放射性同位素、化学药物和细胞毒素结合 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 练习与应用 一、概念检测 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.  前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株 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 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 二、拓展应用 假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题？解决这些问题的大致思路是怎样的？这样做会有什么风险？请查阅相关资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。 可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎,研究其发育机制,甚至可能培育出新的物种。但是,日前相关技术还不成熟,存在融合率低、胚胎死亡率高等问题,并且还可能带来些伦理方面的问题。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 动物细胞融合 与 单克隆抗体 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 注射特定蛋白免疫小鼠 培养小鼠 骨髓瘤细胞 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞（A） 多种细胞 多种杂交瘤细胞 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 选择培养基筛选 克隆化培养 专一抗体检测 注射到小鼠 腹腔内增殖 体外培养 单克隆抗体 融合 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 $