2.2动物细胞工程导学案-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

动物细胞工程 学习目标 1．概述动物细胞融合技术和单克隆抗体制备的主要流程。 2．举例说明单克隆抗体的应用。 学习过程 【新课导入】 抗体在治疗和医学检测上有广泛的应用，科学家希望通过在体外培养单一的 B 淋巴细胞，以获得某种特定的抗体。但 B 细胞不可能无限增殖，如何获得既能大量增殖，又能分泌抗体的细胞呢？ 【新知讲解】 内容一：动物细胞融合技术 1．概念：动物细胞融合技术就是使______或_____动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的____细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。 2．原理：______________________。 3．诱导融合的方法：_________法、________法和____________法等。 思考：动物细胞融合完成的标志是什么？ 4．应用：细胞融合技术突破了________ 的局限，使________成为可能。这一技术已经成为研究细胞遗传、 细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段，特别是利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。 【学以致用】 例 1 ：如图表示单克隆抗体或植物体细胞杂交的部分过程，据图判断下列说法正确的是 ( ) A ．甲、乙细胞都需要是具有连续分裂能力的细胞 B ．动物细胞融合前需要用酶处理，植物细胞融合前则不需要 C ．诱导动物细胞融合和植物细胞融合的方法完全相同 D ．丙细胞融合了甲、乙细胞的部分特点，但不一定能表现出全能性 内容二：单克隆抗体及其应用 1．早期获得抗体的方法：向动物体内反复注射某种_____ ，使动物产生抗体，然后从动物______ 中分离所需抗体。用这种方法制备的抗体不仅产量低、纯度低，而且特异性差。 思考 1 ：为什么用传统方法获得的抗体产量低、纯度低、特异性差？ 2．单克隆抗体的制备流程 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 思考 2 ：筛选杂交瘤细胞的原理是什么？ 思考 3 ：单克隆抗体有哪些优点？ 3．单克隆抗体的应用 （1）作为______试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。 （2）________和治疗疾病。如抗体—药物偶联物（ ADC ）通常由______、______和______三部分组成，通过将细胞毒素等药物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______杀伤。思考 4 ：ADC 在临床应用上具有什么优势？ 【学以致用】 例 2 ：HCG 是女性怀孕后滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，如图是抗HCG 单克隆抗体制备流程示意图，制备抗HCG 克隆抗体可用于早孕的诊断。有关叙述正确的是 ( ) A ．体外培养单个 B 细胞也可以获得大量抗HCG 的单克隆抗体 B ．多孔玻璃板中的细胞均为 B 淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞 C ．加入HCG 抗原筛选的原理是抗原——抗体特异性结合 D ．图中细胞集落c 可用于扩大化培养生产抗HCG 单克隆抗体 【课堂小结】 第 2 页 学科网（北京）股份有限公司 学习过程答案 【学以致用】 例 1 ：【答案】D 例 2 ：【答案】C 一、单选题（本题共 4 小题） 1．如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是( ) A ．若a 细胞和b 细胞是植物细胞，需先脱分化再诱导融合 B ．a 细胞和b 细胞之间的融合需要促融处理后才能实现 C ． c 细胞的形成与a 、b 细胞的全能性有关 D ． c 细胞将同时表达a 细胞和b 细胞中的所有基因 【答案】B 【解析】A ．若a 细胞和b 细胞是植物细胞，需先去细胞壁再诱导融合，A 错误； B ．a 细胞和b 细胞之间的融合需要促融处理后才能实现，可通过物理、化学等方法促进融合，B 正确； C ． c 细胞的形成，体现细胞膜具有流动性，与a 、b 细胞的全能性无关，C 错误； D ． c 细胞将选择性的表达a 细胞和b 细胞中的基因，D 错误。 2．埃博拉病毒（EBOV ）是一种能导致人类等脊椎动物出血热的致死性病毒，对公共卫生具有较严重的危害。 EBOV 的NP 蛋白在病毒复制中具有重要作用。实验小组用NP 蛋白免疫小鼠，获得了一株小鼠抗 EBOV - NP 的单克隆抗体，其过程如图所示。下列相关说法正确的是( ) 第 3 页 学科网（北京）股份有限公司 A ．细胞A 是 B 淋巴细胞，都能分泌抗NP 蛋白的抗体 B ．制备单克隆抗体时筛选①和筛选②可互换顺序 C ．筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养 D ．杂交瘤细胞培养过程中会出现明显的接触抑制【答案】C 【解析】A ．细胞A 是从注射NP 蛋白的小鼠体内提取的 B 淋巴细胞，但不一定都能够分泌抗NP 蛋白的抗体，A 错误； B ．制备单克隆抗体需要两次筛选，筛选①是用特殊的培养基筛选杂交瘤细胞，筛选②是用抗原抗体特异性结合的方法筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，顺序不能互换，B 错误； C ．筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养，才能得到大量单克隆抗体，C 正确； D ．杂交瘤细胞有癌细胞的特性，不会贴壁生长和接触抑制，D 错误。 3．为了对鲤春病毒血症病毒（SVCV ）进行现场快速检测，使用了如图所示的SVCV 免疫检测试纸。G 蛋白是SVCV 表面外膜蛋白， IgG 是G 蛋白抗体， QDS 是荧光标记物，结合垫上的QDS - IgG 会随样液流动，多余的QDS - IgG 会移动到C 线。下列叙述错误的是( ) A ．制备SVCV 单克隆抗体时需要使用动物细胞融合技术 B ．将G 蛋白注射到小鼠体内，分离出的抗体即为单克隆抗体 C ．QDS - IgG 与SVCV 形成的复合物会被固定在T 线上 D ．若C 线未能检测到荧光，则检测试纸的检测结果无效【答案】B 【解析】制备SVCV 单克隆抗体时需要使用动物细胞融合技术将骨髓瘤细胞与B 细胞融合，A 正确；将G 蛋白注射到小鼠体内，分离出的抗体包含多种类型，不是单克隆抗体，B 错误；QDS - IgG 与SVCV 形成的复合物随着样液流动会与T 线上的SVCV 单克隆抗体结合被固定在T 线上，C 正确；若C 线未能检测到荧光，说明QDS - IgG 与抗IgG 抗体无法正常结合，说明QDS - IgG 或抗IgG 抗体失活，试纸的检测结果无效， D 正确。 4．腺病毒（HAdV ）是一种常见的呼吸道病毒，为开发针对该病毒的特效药，我国科研人员开发出了HAdV - 55单克隆抗体，制备过程示意图。下列叙述错误的是( ) A ．步骤①向小鼠反复注射HAdV 的表层蛋白的目的是获得相应的特异性抗体 B ．图中X 细胞是骨髓瘤细胞，该细胞在体外适宜培养条件下能无限增殖 C ．步骤③的目的是去除未融合的细胞以及融合的具有同种核的细胞 D ．步骤⑤中向小鼠注射的是抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞来进行体内培养【答案】A 【解析】A、步骤①中向小鼠注射的物质是HAdV 的表层蛋白，其目的是激活小鼠的免疫系统，获得能产生特定抗体的B 淋巴细胞，A 错误； B、图中X 细胞是骨髓瘤细胞，该细胞在适宜培养条件下，能在体外无限增殖，B 正确； C、步骤③为杂交瘤细胞筛选过程，该过程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，C 正确； D、将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，从培养液或小鼠腹水中获取大量的HAdV - 55 单克隆抗体，D 正确。 二、多选题（本题共 1 小题。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。） 5．CD318 是一种跨膜蛋白，该蛋白质在大多数癌细胞中高度表达，下列有关抗CD318 单克隆抗体制备的说法中错误的是( ) A ．抗CD318 单克隆抗体可用于CD318 的检测、定位 B ．制备抗CD318 单克隆抗体前要纯化CD318 并多次免疫小鼠 C ．经选择培养基即可筛选出能产生抗CD318 单克隆抗体的杂交瘤细胞 D ．筛选的杂交瘤细胞应置于95% 的O2 和5% 的CO2 环境中进行细胞培养 【答案】C D 【解析】A、抗原和抗体能够发生特异性结合，据此推测，抗CD318 单克隆抗体可用于CD318 的检测、定位，A 正确； B、制备抗CD318 单克隆抗体前要纯化CD318 并多次免疫小鼠，刺激小鼠产生特异性免疫反应，进而可以获得能产生抗CD318 抗体的免疫细胞，B 正确； C、经选择培养基筛选出的杂交瘤细胞，其中不都是能产生抗CD318 单克隆抗体的杂交瘤细胞，还需经过克隆化培养和抗体检测，C 错误； D、获得的杂交瘤细胞应置于95% 的空气和5% 的CO2 环境中培养，D 错误。 故选 CD。 三、非选择题（本题共 1 大题） 6．人绒毛膜促性腺激素（HCG ）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白。如图是制备抗HCG 单克隆抗体流程示意图。 （1）诱导小鼠B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，采用的化学诱导试剂是 1 。经 HAT 培养基培养筛选得到杂交瘤细胞，该细胞具有 2 特点，再进行 3 和 4 ，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌 5 的杂交瘤细胞。该过程一般在多孔细胞培养板上进行：先将细胞悬浮液稀释到 7～10 个细胞/mL ，再在每个培养孔中滴入0.1mL 细胞稀释液，其目的是 6 。 （2）单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂，如科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早孕试纸，该试纸可以利用尿液诊断早孕的理由是 7 。 【答案】1、聚乙二醇/PEG 2、既能迅速大量增殖，又能产生抗体 3、克隆化培养 4、抗体检测5、所需抗体（抗HCG 抗体） 6、使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的 7、怀孕后尿液中含有HCG ，单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕 【解析】（1）诱导动物细胞融合时，采用的化学诱导试剂是聚乙二醇/PEG 。经 HAT 培养基培养筛选得到的杂交瘤细胞同时具有骨髓瘤细胞和B 淋巴细胞的特点，既能迅速大量增殖，又能产生抗体。进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体（抗HCG 抗体）的杂交瘤细胞， 即最终所需要的杂交瘤细胞。步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行，用多孔细胞培养板培养时，需要稀释，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。 （2）人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体本质为蛋白质，所用检测早孕的方法为抗原—抗体杂交，生产的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素（或HCG ）特异性结合，怀孕后尿液中含有HCG ，单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕。 第 6 页 学科网（北京）股份有限公司 $