第二章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步课件PPT（人教版）

该高中生物学课件聚焦细胞工程核心内容，涵盖单克隆抗体制备等技术要点。通过教材梳理新知引导预习，结合互动探究衔接规律，构建“预习-探究-巩固-评价”的学习支架，帮助学生建立完整知识脉络。 其亮点在于以科学思维为导向，通过互动探究环节引导学生分析单克隆抗体制备流程等实例，渗透结构与功能观等生命观念，课堂自测与课时评价强化知识应用。学生能提升探究实践能力，教师可依托系统模块高效开展教学。

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科学思维：理解单克隆抗体制备方案的提出背景，认同创造性思维的重要性 社会责任：关注单克隆抗体的诊断作用，明确疾病诊断、治疗的重要性 ◆[基础梳理] 1．动物细胞融合 (1)原理：　细胞膜的流动性　。 (2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、　灭活的病毒　、电激等。 (3)意义：突破了　有性杂交方法　的局限，使　远缘杂交　成为可能，也为制造　单克隆抗体　开辟了新途径。 2．单克隆抗体 (1)制备过程 (2)优点：特异性强、　灵敏度高　，可大量制备。 (3)用途：作为　诊断试剂　；用于治疗疾病和　运载药物　。 ◆[基础诊断] (1)动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有细胞核的融合。( √ ) (2)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、灭活的病毒。( × ) (3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。( × ) (4)制备单克隆抗体时，可从未经免疫的小鼠体内提取B淋巴细胞。( × ) (5)单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。( × ) 疑难点一　动物细胞融合 1．对动物细胞融合过程的理解 (1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合，其中细胞膜的融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有流动性。 (2)动物细胞融合完成的标志：来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。 2．动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 比较 项目 植物体细胞杂交(番茄－马铃薯植株) 动物细胞融合(单克隆抗体制备) 过程 原生质体的制备(酶解法) 正常小鼠的处理(注射灭活抗原) 原生质体的融合(物化法) 动物细胞融合(物化生法) 杂种细胞的筛选和培养 杂交瘤细胞的筛选和培养 杂种植株鉴定 提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高) 原理 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞增殖 融合前 处理 酶解法除去细胞壁：纤维素酶、果胶酶 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠 诱导 方法 ①物理法：电激、离心、振动等 ②化学法：聚乙二醇等 ①物化法：与植物的相同 ②生物法：灭活的病毒 意义和 用途 ①克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍 ②培育作物新品种 ①制备单克隆抗体 ②有助于疾病的诊断、治疗、预防 ◆[互动探究] 如图为动物细胞融合的过程图解，请思考回答： (1)动物细胞融合的结构基础是什么？ 提示：细胞膜的流动性。 (2)融合处理后的细胞是否可以直接用于培养？为什么？ 提示：不可以，还需要筛选。因为诱导融合的手段只是促使细胞间的融合，不能保证所有细胞都发生融合，形成的融合细胞也有多种，因此需要筛选。 (3)若只考虑细胞间的两两融合，诱导形成的融合细胞有几种？ 提示：有三种，即同种细胞融合(AA，BB)和不同种细胞融合(AB)。 (4)动物细胞完成融合的标志是什么？ 提示：动物细胞核融合。 ◆[对点训练] 1．下列关于动物细胞融合与植物体细胞杂交技术的说法正确的是(　　 ) A．基本原理相同 B．诱导细胞融合的方法相同 C．细胞融合前的处理过程相同 D．融合后都需要进行筛选 解析：D　[植物体细胞杂交的原理为细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，而动物细胞融合利用的是细胞膜的流动性和细胞增殖；动物细胞融合常用灭活的病毒诱导，而植物体细胞杂交不能；动物细胞融合前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开，植物体细胞杂交常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；诱导融合后会形成多种融合细胞，还有未融合细胞，因此要进行筛选。] 2．关于动物细胞融合的说法，不正确的是(　　 ) A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 B．动物细胞融合后形成的具有两个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞 C．常用的诱导动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活的病毒诱导、电激、紫外线照射等 D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 解析：C　[常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法——离心、振动、电激等；化学法——聚乙二醇(PEG)诱导；生物法——灭活的病毒诱导。紫外线照射不是诱导动物细胞融合的方法。] ◆[易错警示] 病毒在生物技术中的应用 (1)灭活的病毒能作为诱导剂，不灭活的病毒不能作为诱导剂。 (2)病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。在免疫调节中病毒属于抗原，在基因工程中可作为载体，在细胞工程中可作为诱导剂。 疑难点二　单克隆抗体及其应用 1．制备流程 2．两种抗体的比较 名称 产生 特点 血清 抗体 由浆细胞分泌 一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差 单克隆 抗体 由杂交瘤细胞分泌 特异性强，灵敏度高，能大量制备 3.三种细胞的比较 细胞类型 来源 特点 浆细胞 由B淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化而来 能产生单一抗体，但不能无限增殖 骨髓瘤 细胞 从骨髓肿瘤中提取 能无限增殖，但不能产生抗体 杂交瘤 细胞 浆细胞与骨髓瘤细胞融合而成 既能产生抗体，又能无限增殖 4.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长 用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 5.单克隆抗体的应用 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，并且可大量制备，因此被广泛用作诊断试剂。 ◆[互动探究] 1．免疫的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞各有何特点？ 提示：(1)免疫的B淋巴细胞：能产生单一抗体，但不能无限增殖。(2)骨髓瘤细胞：能无限增殖，不能产生抗体。(3)杂交瘤细胞：既能产生特定的抗体，又能在培养条件下无限增殖。 2．单克隆抗体的制备与动物细胞融合相比，其原理有何不同？ 提示：单克隆抗体的制备与动物细胞融合相比，其原理不仅包括细胞膜的流动性，还包括细胞增殖。 3．单克隆抗体可与药物结合制成“生物导弹”，“生物导弹”中真正起治疗作用的物质是什么？是单克隆抗体吗？ 提示：“生物导弹”中真正发挥治疗作用的物质是相关“药物”，单克隆抗体所起的作用在于将药物定向带到靶细胞所在位置，借助其导向作用，在原位杀死癌细胞，这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。因此，“生物导弹”可作为一种疗效高、毒副作用小的新型药物，实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。 ◆[对点训练] 1．下图为单克隆抗体的制备流程示意图。有关叙述正确的是(　　 ) A．甲是从已免疫的小鼠脾脏细胞中获得的T淋巴细胞 B．①表示将骨髓瘤细胞去核后进行细胞融合 C．乙为融合细胞同时具有细胞甲和骨髓瘤细胞的特性 D．②表示筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 解析：D　[甲是从已免疫的小鼠脾脏细胞中获得的B淋巴细胞，A错误；①是完整骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞融合的过程，B错误；③中的融合细胞不一定同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性，也可能是瘤瘤细胞或BB细胞，C错误；②表示筛选能产生特异性抗体的细胞，然后进行大规模培养，D正确。] 2．下列关于单克隆抗体的说法，正确的是(　　) A．将特定抗原注射到小鼠体内，就可以从小鼠腹水中获得单克隆抗体 B．诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，融合的细胞均为杂交瘤细胞 C．筛选出杂交瘤细胞后，还需要对其进行克隆化培养和抗体检测 D．单克隆抗体制备过程体现了细胞膜的流动性和细胞核的全能性 解析：C　[将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得抗体，获得的抗体可能有多种，不是单克隆抗体，A错误；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞不都是杂交瘤细胞，也可能是B淋巴细胞自身融合的细胞或骨髓瘤细胞自身融合的细胞，B错误；第一次选择培养筛选出杂交瘤细胞后还要进行第二次筛选，目的为了筛选出能产生特定抗体且遗传稳定的杂交瘤细胞，C正确；单克隆抗体制备过程没有体现细胞核的全能性，D错误。] 1．关于动物细胞融合的叙述，正确的是(　　 ) A．融合后的细胞染色体数目是融合前细胞的2倍 B．动物细胞融合是研究克隆动物和单克隆抗体的基础 C．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 D．动物细胞融合能够体现两个细胞核的全能性 解析：C　[融合细胞若是同种细胞，染色体数目是融合前的2倍，若不是同种细胞则不一定，A错误；动物细胞融合是研究单克隆抗体的基础，不是研究克隆动物的基础，B错误；细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，C正确；动物细胞融合并不能发育成个体，因此不能体现细胞核的全能性，D错误。] 2．关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是(　　 ) A．可直接从动物体内获取B淋巴细胞进行培养 B．杂交瘤细胞具有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的双重特点 C．用灭活病毒诱导融合后形成的融合细胞即可产生单克隆抗体 D．经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产 解析：B　[必须先注射特定的抗原，才能从动物体内获取相应的B淋巴细胞进行培养，A错误；杂交瘤细胞是由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，具有两种细胞的双重特点，B正确；用灭活病毒诱导融合后形成的融合细胞，需通过特定的选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需经过克隆化培养和抗体检测后才能用于单克隆抗体的生产，C错误；经选择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还需经过克隆化培养和抗体检测后才能用于单克隆抗体的生产，D错误。] 3．杂交瘤细胞可用于生产单克隆抗体。下列有关杂交瘤细胞克隆化培养的叙述，错误的是(　　 ) A．杂交瘤细胞的克隆化培养过程中不需要考虑细菌污染问题 B．一定的激素刺激、添加饲养层细胞可提高细胞克隆的形成率 C．以单个杂交瘤细胞为起点克隆培养形成的细胞群体可称为单抗细胞株 D．培养过程中杂交瘤细胞失去产生抗体的能力可能是发生了突变或染色体片段丢失 解析：A　[杂交瘤细胞的克隆化培养所需要的培养基中富含各种有机物，可以滋生细菌，因此，杂交瘤细胞的克隆化培养过程中需要考虑细菌污染问题，A错误；在一定的激素刺激下、添加饲养层细胞可提高细胞克隆的形成率，因为饲养层细胞可作为细胞分裂、增殖的营养细胞，B正确；单克隆的含义即为单个细胞的克隆化培养，因此，以单个杂交瘤细胞为起点克隆培养形成的细胞群体可称为单抗细胞株，C正确；在杂交瘤细胞增殖过程中，可能会发生突变或染色体片段丢失的现象，从而使杂交瘤细胞失去产生抗体的能力，D正确。] 4．研究单克隆抗体治疗癌症的思路是(　　 ) A．利用单克隆抗体特异性对抗癌细胞 B．以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞 C．抗癌物质在克隆细胞中大量合成 D．单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合 解析：D　[借助单克隆抗体的导向作用，将单克隆抗体跟抗癌药物结合，制成“生物导弹”，可以直达“病灶”，杀死癌细胞。] 5．如图为细胞融合的简略过程，请据图回答： (1)若A、B是动物细胞，一般取自　____________________________　，然后用　____________　使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是　________________　，所形成的D称为　________　，A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有　________　。 (2)若该过程是制备单克隆抗体，在A、B到C的过程中，所形成的C有　________　种(只考虑两两融合的情况)，用来培养的D细胞应该　________________________　。从中选择出它的方法是　____________________　培养，获得D后，常用的培养方法是培养液中培养和　____________________________　。 解析：(1)A、B细胞一般取自幼龄动物的组织或器官或胚胎，因为其生命力旺盛，细胞分裂能力强；用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理使其分散开形成单个细胞；动物细胞融合过程中，不同于植物细胞融合的手段是灭活的病毒，所形成的D称为杂种细胞；A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有一定的流动性。 (2)制备单克隆抗体，A、B融合成C的过程中，所形成的C有3种，分别是B淋巴细胞自身融合细胞，骨髓瘤细胞自身融合的细胞和杂交瘤细胞；其中用来培养的D杂交瘤细胞应该既能无限增殖，又能产生专一性抗体。筛选出D细胞需要用特定的选择性培养基筛选，获得D后，常用的培养方法是培养液中培养和注入小鼠腹腔内培养。 答案：(1)幼龄动物的组织或器官或胚胎　胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　灭活的病毒诱导　杂种细胞/杂交细胞　流动性　(2)3　既能无限增殖，又能产生专一性抗体　用特定的选择性培养基　小鼠腹腔内增殖 $