专题8 重难点3 单抗、双抗与双抗体夹心法(Word教参)-【精讲精练】2026年高考生物二轮专题辅导与训练（A版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦单克隆抗体、双特异性抗体及双抗体夹心法核心考点，按“制备原理-作用机制-技术应用”逻辑构建知识体系，通过考点梳理（如杂交瘤细胞两次筛选）、真题精讲（2022山东卷、2024广东卷）、方法指导（双抗靶向作用分析）及分层练习，帮助学生系统掌握免疫生物技术相关知识。 讲义以生命观念（结构与功能观）和科学思维（逻辑推理）为指导，设计“双抗可变区结构与抗原结合特异性”分析活动，结合2024广东卷真题探究“双抗-药物偶联物作用机制”，通过分层练习巩固基础与提升能力，助力学生高效突破难点，为教师精准把控复习节奏提供有力支撑。

重难点3　单抗、双抗与双抗体夹心法 1．(2022·山东卷)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是(　　) A．双抗可同时与2种抗原结合 B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞 C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原 D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞 解析　根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，A、B、C正确；同时注射2种抗原可刺激不同B细胞分化形成不同的浆细胞，一个B细胞通常只能分化成产一种特异性抗体的浆细胞，D错误。 答案　D 2．(2024·广东卷)某些肿瘤细胞表面的PD­L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD­1结合能抑制CTL的免疫活性，导致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断PD­L1和PD­1的结合，可恢复CTL的活性，用于肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究。部分结果见图。 回答下列问题： (1)据图分析，________疗法的治疗效果最佳，推测其原因是______________________ ________________________________________________________________________。 (2)黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，为使CTL响应此信号，可在CTL中导入____________基因后再将其回输小鼠体内，从而进一步提高治疗效果。该基因的表达产物应定位于CTL的________(答位置)，且基因导入后不影响CTL________的能力。 (3)某兴趣小组基于现有抗体—药物偶联物的思路提出了两种药物设计方案。方案一：将化疗药物与PD­L1单克隆抗体结合在一起。方案二：将化疗药物与PD­1单克隆抗体结合在一起。你认为方案________(填“一”或“二”)可行，理由是__________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)由图甲可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图乙可知，采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量。(2)由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，故要进一步提高治疗效果，可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL1受体，达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物，故该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。(3)某肿瘤细胞表面的PD­L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD­1结合能抑制CTL的免疫活性，故应该将化疗药物与PD­L1单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD­1与PD­L1结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。 答案　(1)联合　联合疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量　(2)CXCL1受体 (细胞膜)表面　杀伤肿瘤细胞　(3)一　方案一的偶联物既可阻断PD­1与PD­L1结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞 1．杂交瘤细胞的两次筛选 (1)正常细胞的核苷酸合成有两条途径：全合成途径和补救合成途径。全合成途径是由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，该过程会被氨基蝶呤(A)阻断。补救合成途径是在次黄嘌呤(H)和胸腺嘧啶核苷(T)存在的情况下，经过转移酶和激酶的催化合成核苷酸，进而合成DNA。实验利用的突变株骨髓瘤细胞因缺乏转移酶，而不能通过补救途径合成DNA。 用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选杂交瘤细胞的原理是骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行图中两个途径而在HAT培养基上不能增殖，B淋巴细胞因存活时间有限，故无需筛选；杂交瘤细胞由于可以进行补救合成途径，能在HAT培养基上大量增殖。 (2)能在HAT培养基上大量增殖的细胞产生的抗体不一定是所需的单克隆抗体，继续检测的方法是，将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，吸取有克隆生长的细胞培养孔中的上清液，应用抗原—抗体杂交技术进行抗体阳性检测。经多次筛选、培养，获得单克隆抗体。 2．双特异性抗体(双抗) (1)双特异性抗体(双抗) 同一物种：恒定区(FC区)氨基酸序列恒定， 不同抗体：可变区(Fab区)(结合抗原的区域)氨基酸序列有差异。 天然的抗体：左右两个可变区结构完全相同，只能结合相同的抗原。 双特异性抗体：通过一定技术手段得到，它的两个可变区能结合不同的抗原。 (2)双特异性抗体的优势 与传统单抗相比，双特异性抗体具有以下优势： ①可减少药物开发和临床试验成本。 ②双特异性抗体的治疗效果明显优于两种或多种单抗联合应用。双特异性抗体可使靶细胞表面受体形成网状连接，进而形成受体聚集物，从而提高抗体对肿瘤细胞的抑制作用，并且对传统单抗难以起效的低表达细胞亦有显著效果。 ③相对于多种单抗联合应用，双特异性抗体的副作用较小。 (3)双特异性抗体的作用机制 ①介导免疫细胞与肿瘤细胞结合； 双特异性抗体的两条抗原结合臂，其中一条与其靶向的肿瘤细胞抗原相结合，另一条与免疫效应细胞上的抗原结合，后者可以激活免疫效应细胞，使其定向的杀伤肿瘤细胞。T细胞是双特异性抗体所介导的最重要的免疫细胞。 ②同时阻断多个肿瘤信号通路； 双特异性抗体它能同时结合两个靶点，阻断肿瘤中两条不同的信号通路，从而达到更好地抑制肿瘤的作用，同时还可避免肿瘤细胞对治疗性抗体产生耐药性。 ③形成抗体—药物复合物。 抗体的一条臂与细胞表面抗原结合，另一条臂与载荷药物(如放射性物质、螯合剂、脂类、肽及蛋白质等)结合，从而将药物递送入目标细胞，达到靶向治疗的目的。 (4)双特异性抗体的制备方法 ①化学偶联法：1985年，Brennan首次利用两个单克隆抗体G1片段的化学结合来制备双特异性抗体。主要有两种方式： 一是将两种单抗抗体或其衍生物直接偶联形成双特异性抗体。 二是先通过各种理化方式先将两种单抗解离成游离的轻链和重链，再将这些轻链和重链重新组合。 化学偶联法的优点是快速，操作简便，回收率高，但也容易破坏抗体的抗原结合域，影响抗体活性，且容易形成多聚体。 ②双杂交瘤细胞系 a．制备能产生双抗的双杂交瘤细胞[先制备两种杂交瘤细胞，每种杂交瘤细胞产生的抗体与特定的抗原结合。然后再使二者融合，经过筛选最终得到可以产生双抗体(同时抗两种抗原)的双杂交瘤细胞。] b．通过杂交—杂交瘤细胞技术 (免疫的B细胞和杂交瘤细胞杂交技术)制备 ③基因工程法 通过基因工程技术重组蛋白，目前也被用于制备多种双特异性抗体。利用基因工程来编辑重组抗体，可以通过多种方式限制两对轻—重链结合的选择性来解决随机组合的问题。 利用化学偶联和双杂交瘤细胞系制备的双特异性抗体，其免疫原性部分多为鼠源，故免疫原性强，且不易纯化，极大限制了双特异性抗体的临床应用。而基因工程法设计的重组蛋白可以有目的地人工改变抗体结构，将鼠源部分替换为人源，大大降低了免疫原性。因此，基因工程法是目前制备双特异性抗体最常用的技术。 3．双抗体夹心法定量检测抗原 酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图所示： 酶联免疫吸附测定，首先将抗原结合到固相载体上，加入待测的单克隆抗体，再将酶标记抗体(特异性识别待测单克隆抗体)加入反应体系，之后进行洗涤，最后向反应体系中加入白色底物(在酶催化下生成颜色物质)，反应体系中产物颜色的深浅可以反映待测单克隆抗体的含量。第二次筛选完成后，最终筛选出能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞，进而用于后续的体外或小鼠腹腔内扩大培养。 该检测方法中，酶标抗体的作用是抗体与待测抗原结合，酶催化特定底物反应，可通过测定产物量来判断待测抗原量。 1．(2025·山东邹城一中月考)科研人员制备能产生双抗体的双杂交瘤细胞的实验过程如下：先制备两种杂交瘤细胞，每种杂交瘤细胞产生的抗体与抗原的结合情况如图1、2所示；然后再让两种杂交瘤细胞融合，经过筛选最终得到可以产生双抗体(同时抗α、β两种抗原，如图3所示)的双杂交瘤细胞。抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同)，重链与轻链的组装依赖于恒定区的A2、a或B2、b(a与b相同)。下列叙述错误的是(　　) A．制备产生如图1所示单抗的杂交瘤细胞时需要经过两次筛选且目的不同 B．双杂交瘤细胞的筛选需要进行克隆化培养和抗体检测 C．图3中的1、2、3、4、5、6可分别对应A2、B2、a、b、α、β D．双杂交瘤细胞产生的抗体可与α、β两种抗原同时结合，说明该抗体不具备特异性 解析　在制备杂交瘤细胞的过程中需要经过两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选产生专一性抗体的杂交瘤细胞，A正确；根据单克隆抗体的制备过程可知：杂交瘤细胞的筛选均需要进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选可以获得足够数量的能够分泌抗体的细胞，B正确；一种抗体能同时与抗原α与β结合称为双特异性抗体，由于图3抗体是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体，可变区的重链1和2位置存在A2或B2，若1是A2，则2为B2，根据图1信息判断：a与A2在可变区并结合α，图2信息判断：b与B2在可变区并结合β，而图3中3与1(A2)在可变区并结合5，故3对应a,5对应α，同时4与2(B2)在可变区并结合6，故4对应b,6对应β，因此1、2、3、4、5、6分别对应A2、B2、a、b、α、β，C正确；根据题意可知：图3中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体，可与两种抗原同时发生特异性结合，D错误。 答案　D 2．双抗体夹心法是医学上常用的检测抗原含量的方法，流程如图所示。其中固相抗体是经由固相载体连接后的单克隆抗体，酶标抗体是一种具酶活性的抗体，二者可与抗原的不同部位特异性结合。下列有关分析错误的是(　　) A．固相抗体的使用量应明显多于待测抗原的数量 B．酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化指示底物分解 C．制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术 D．若不洗去游离的酶标抗体会导致测量结果偏低 解析　固相载体连接后的单克隆抗体，具有特异性，故其使用种类(量)应明显多于待测抗原的数量才能识别并结合更多的抗原，A正确；由图可知，酶标抗体可与抗原特异性结合，并催化指示底物分解，B正确；制备相应单克隆抗体时需要使用动物细胞培养技术，培养杂交瘤细胞，C正确；若不洗去游离的酶标抗体，酶标抗体持续催化底物分解，会导致测量结果偏高，D错误。 答案　D 3．(2025·山东青岛模拟)双特异性抗体是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合，目前最常利用杂交瘤杂交法来制备。长春花是原产于非洲东海岸的野生花卉，其所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。下图1是科研人员通过杂交—杂交瘤细胞技术(免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术)生产能同时识别癌胚抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图。请分析回答下列问题： 图1 图2 (1)制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有________和________，对③筛选出的杂交瘤细胞，还需进行________和________，才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 (2)图1方框内至少需要经过________次筛选，才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。单克隆杂交—杂交瘤细胞在体外培养时，需要满足的条件是充足的营养，________的环境，适宜的温度、pH和渗透压以及适宜的气体环境等，气体环境应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是__________________________________________________________。 (3)临床试验发现，从小鼠腹水中提取抗体具有外源性，直接注入人体治疗效果大大降低。因此鼠源性的双特异性单克隆抗体在注射到人体前需要进行人源化改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，目的是降低________。 (4)与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是__________________________________________________________。 解析　(1)制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有动物细胞培养(细胞工程的基础)和动物细胞融合(将B细胞与骨髓瘤细胞融合)；为选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，要将选择培养基上筛选出的细胞稀释液滴入多孔培养板中，使多孔培养板每孔中有一个细胞，然后筛选出专一抗体检测呈阳性的细胞，进行克隆化培养，即对③筛选出的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和(专一)抗体检测，才能筛选出足够量的既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 (2)图1方框内需要经过2次筛选：先筛选得到对长春碱免疫的B淋巴细胞，后筛选出杂交—杂交瘤细胞；单克隆杂交—杂交瘤细胞在体外培养时，需要满足的条件是充足的营养，无菌、无毒的环境，适宜的温度、pH和渗透压，适宜的气体环境等；气体环境应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH。 (3)由于从小鼠腹水中提取抗体具有外源性，直接注入人体后会被人体免疫系统识别和清除，因此鼠源性的双特异性单克隆抗体在注射到人体前需要进行人源化改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，目的是降低免疫排斥反应。 (4)双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，避免了对正常细胞的损伤，因而对人体的副作用更小。 答案　(1)动物细胞培养　动物细胞融合　克隆化培养　(专一)抗体检测 (2)两　无菌无毒　维持培养液的pH　(3)免疫排斥反应 (4)双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞 学科网（北京）股份有限公司 $