2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 课件 2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.2 课时2 动物细胞 融合技术与单克隆抗体 微生物研究所 40 新冠抗原快速自测试剂盒 从社会中来 思 考： 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? 植物体细胞杂交技术跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障， 克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新的作物类型。 人细胞 鼠细胞 红色荧光染料标记的膜蛋白 绿色荧光染料标记的膜蛋白 细胞 融合 人鼠杂交细胞 37° 培养40min 细胞融合 实例：1970年，动物细胞融合实验 灭活的仙台病毒诱导 ◆无需去除细胞壁 ◆全能性受限制，不能培育成新的动物个体 思 考：如果让动物细胞进行融合，与植物有哪些不同之处? 动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术的比较 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞融合前的处理方法 诱导细胞融合的方法 细胞融合成功的标志 主要用途 意义 细胞膜具有一定的流动性、 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性 用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁 分散成单个细胞后诱导细胞融合 电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法 PEG融合法、电融合法、 灭活病毒诱导法 再生出细胞壁 细胞核的融合 获得完整的杂种植株 主要用于制造单克隆抗体 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 1.概念： 使______或_______动物细胞结合形成________细胞的技术。 2.结果： 形成的________具有原来两个或多个细胞的_________。 3.原理： 与植物原生体融合的基本原理相同体现了 。 4.诱导融合的常用方法： 有 等。 一、动物细胞融合技术 两个 多个 一个 杂交细胞 遗传信息 细胞膜具有一定的流动性 电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法 5.意义： 突破了 的局限，使 成为可能。 有性杂交 远缘杂交 是动物细胞融合特有的诱导融合方法 6.过程： 动物细胞融合 动物细胞培养 7.应用： (1)细胞融合技术已经成为研究________、_________、______和______________等的重要手段。 (2)利用动物细胞融合技术发展起来的_________，为________________开辟了新途径。 AA、AB、BB 细胞遗传 细胞免疫 肿瘤 培育生物新品种 杂交瘤技术 制造单克隆抗体 A B 类型： 灭活病毒诱导细胞融合过程： 生物方法：灭活病毒诱导法 相关信息 在病毒的作用下细胞膜打开 灭活的病毒颗粒粘附于细胞表面 细胞核融合形成杂交瘤细胞 病毒颗粒 细胞膜融合 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（无核酸） 相关信息 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 1.“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？ 2.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ 细胞核的融合 融合实质及完成的标志： 思 考 ：19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人 的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象? 病人体内病毒等能诱导多个 体细胞融合形成了多核细胞。 肺结核病人病理切片 不能无限增殖产生大量抗体 动物体内 抗原 刺激 浆细胞 多种抗体 筛选单一B细胞 增殖 分化 抗体不纯 缺点：制备的抗体一般为多克隆抗体，产量低、纯度低，特异性差。 抗原不纯 传统抗体制备方法及缺陷 一个B淋巴细胞 克隆 细胞群 抗体 单 克隆 抗体 1、科学家发现：1)体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上 2)每个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体 如何获得大量、单一的抗体? 2、需解决问题： 3、遗憾： 体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖 如何解决这一难题? 二、单克隆抗体技术 1: 我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的。 癌细胞 2: 有什么方法能使B 细胞产生抗体的能力和无限增殖能力同时具备。 动物细胞融合 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 杂交瘤细胞 既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体 一个极富创造力的方案： 4.制备过程： 多种B细胞 培养骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 将骨髓瘤细胞和B细胞融合 多种杂交细胞 诱导融合 能产生抗体， 但不能大量增殖 不能产生抗体，但能大量增殖 瘤-瘤、B-B、 B-瘤 注射特定的抗原 用特定的抗原对小鼠进行免疫，从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 融合的方法？融合后，融合细胞几种类型？（只考虑两两融合） 杂交瘤细胞 （既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体） 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞（分泌的抗体能和特定的抗原结合） 注射到小鼠腹腔内 体外培养 单克隆抗体 第一次筛选： 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。 第二次筛选：对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。 从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体 将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外大规模培养或者注射小鼠腹腔中增殖 培养杂交瘤细胞的方法比较 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 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B淋巴细胞中有这两 种DN A 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。 如果D途径被阻断，它会因不能合成DNA 而死。 筛选出杂交瘤细胞方法? 不能无限增殖，死亡 不能无限增殖，死亡 能无限增殖，生长 培养基中加入氨基蝶呤 B淋巴细胞及同型融合细胞 骨髓瘤细胞及同型融合细胞 杂交瘤细胞 知识拓展 第一次筛选获得杂交瘤细胞 将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1 个细胞进行培养(克隆化培养) 一段时间后，检测各孔上 清液中细胞分泌的抗体 上清液可与特定抗原 结合的培养孔为阳性孔 分泌抗体能跟特定抗原结合的 细胞即为所需杂交瘤细胞 在单克隆抗体制备过程中，两次筛选的目的和方法是不相同的。 抗 体 检 测的方法 — —抗原 - 抗体杂交法 阳性孔 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后得到多种融合 细胞，还有未融合的细胞等 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的 刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 筛选 目的 筛选出杂交瘤细胞 筛选出 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 筛选 方法 用特定的选择培养基筛 选 ：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。 用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到足够数量的 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较 思考·讨论 资料2：使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应 用 。抗体一药物偶联物(antibody-drugconjugate,ADC) 通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC 通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，它的作用机制如下图所示。 比原来诊断方法提前了10d左右， 准确率在90%以上。 诊断优点： 具有准确、高效、简易、快速特点 1、诊断试剂——最广泛应用 抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体 三、单克隆抗体的应用 抗原-抗体杂交法 乙肝测定试剂 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” (“生物导弹”—单抗导向，药物为弹头) 优点：位置准确、疗效高、副作用小 “生物导弹”追踪癌细胞 2、用于治疗疾病和运载药物 单克隆抗体 的制备 动物 细胞 融合 技术 与单 克隆 抗体 单克隆抗体 的应用 动物细 胞融合 技术 1.动物细胞融合的概念、结果、原理、意义是什么 2.动物细胞融合常用的方法， 3.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较 1.单克隆抗体制备的研究背景 2.单克隆抗体制备 1.诊断试剂 2.运载药物 3.治疗疾病 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 C 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 A Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $