2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体-2025-2026学年高二生物优质备课课件（人教版选择性必修3）

该高中生物学课件聚焦动物细胞融合技术及单克隆抗体制备与应用，通过复习动物细胞培养旧知导入，衔接植物体细胞杂交情境，构建新旧知识递进的学习支架，帮助学生系统掌握核心内容。 其亮点在于通过对比表格明晰动植物细胞融合异同，结合问题驱动探究单克隆抗体制备流程，融入诊断试剂盒、ADC药物等应用案例，体现生命观念（结构与功能观）、科学思维（比较归纳）和探究实践，助力学生深化理解，教师可提升教学效率，培养学生生物学科核心素养。

复习回顾： 判断： 1.制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理(　　) 2.动物细胞培养时，应将它们置于95%O2和5%CO2的混合气体的培养箱培养(　　) 填空： 1.(选择性必修3 P44)细胞贴壁：　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(选择性必修3 P44)接触抑制：____________________________________ 　　　　　　　　　　　　　　。 3.(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：______________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。 × × 细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时， 细胞通常会停止分裂增殖的现象 悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖 情境导入：植物体细胞杂交技术 A 细胞 B 细胞 正在融合的原生质体 B原生质体 A原生质体 杂种细胞 再生出细胞壁 再分化 杂种植株 移栽 移栽后的植株 脱分化 愈伤组织 植物细胞的全能性 细胞膜的流动性 植物细胞融合 植物组织培养 去除细胞壁 诱导融合 物理法： 化学法： 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等 原理： 植物体细胞杂交技术的优势： 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育出新的作物类型。　 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 学习目标： 1.阐明动物细胞融合技术的概念，举例说出诱导动物细胞融合的方法。 2.概述单克隆抗体的制备过程。 4 动物细胞融合特有的诱导因素是灭活的病毒。 预习自测 (1)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(PEG)、灭活的病毒(　　) (2)灭活的含义是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(　　) (3)用特定的抗原对小鼠进行免疫后，从小鼠脾中只能得到一种B淋巴细胞(　　) (4)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同(　　) (5)ADC的抗体具有靶向运输作用、药物具有治疗作用(　　) × × 从免疫后的小鼠脾中获取多种B淋巴细胞 √ × 第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞， 第二次筛选是为了获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 √ 探究一.动物细胞融合 1、概念： 指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 4、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 2、原理： 细胞膜的流动性 3、诱导方式 物理法：离心、振动、电激 化学法：聚乙二醇（PEG) 生物法：灭活的病毒 5、意义： 突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。 6、应用： (1)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。 (2)用于制造单克隆抗体。 与植物原生质体融合的方法相同 动物细胞融合特有方法 探究一.动物细胞融合 思考 1.“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？ 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。 病毒 紫外线 灭活 丧失感染活性（不感染细胞） 保留融合活性（诱导细胞融合） 2.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ 病毒表面的糖蛋白和一些酶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。 细胞核融合：融合完成的标志 灭活的仙台病毒用于细胞融合 探究一.动物细胞融合 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 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞 再生出细胞壁 细胞核的融合 获得完整的杂种植株 杂交细胞：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物理法：电融合法。 ②化学法：PEG融合法。 ③生物法：灭活病毒诱导法 ①物理法：电融合法、离心法等。②化学法：PEG融合法、 高Ca2＋—高pH融合法等 探究二.单克隆抗体及其应用 1、机体通过什么免疫过程分泌抗体？ 2、抗体主要分布在哪里？ 血清 4、一种浆细胞能产生几种抗体？ 一种 体液免疫 思考 3、抗体是由什么细胞产生？ 抗体是机体受抗原刺激后B淋巴细胞增殖分化形成的浆细胞产生 探究二.单克隆抗体及其应用 1、传统抗体制作方法及缺陷： 制备方法: 向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。 抗原1 抗原2 抗原3 抗原4 1 2 3 4 B细胞 缺陷： 产量低、纯度低，特异性差 思考：若我们只需要大量抗体1，有什么办法吗？ 若能得到大量的B细胞1就可以 问题： B淋巴细胞不能无限增殖 探究二.单克隆抗体及其应用 1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒在前人工作的基础上，充分发挥想象力，设计了一个极富创造性的实验方案： 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) 一种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 由单一杂交瘤细胞增殖产生的特异性抗体。 米尔斯坦 科勒 由于这一贡献，1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。 探究二.单克隆抗体及其应用 2、单克隆抗体的制备过程 融合后，融合的细胞有几种类型？（只考虑两两融合） 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 用特定的抗原免疫，从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 PEG融合法、电融合法、 灭活病毒诱导法 探究二.单克隆抗体及其应用 杂交瘤细胞 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。 既能迅速大量增殖，又能产生抗体。 ①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。 ②B淋巴细胞中有这两种DNA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。 筛选出杂交瘤细胞方法？ 培养基中加入氨基嘌呤 B，B-B： 不能无限增殖，死亡 瘤，瘤-瘤： 不能无限增殖，死亡 杂交瘤细胞： （B-瘤） 能无限增殖，生长 D途径、S途径 D途径 D途径、S途径 探究二.单克隆抗体及其应用 杂交瘤细胞 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） 第二次筛选： 对经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。 96孔细胞培养板 阳性孔 抗体检测板 每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞进行培养 （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 探究二.单克隆抗体及其应用 注射到小鼠腹腔内 体外培养 单克隆抗体 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值 优点： 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， 可大量制备。 优点：易于控制培养条件，操作简单，成本较低。 缺点：规模小，产量少 优点：可大规模培养，产量大。 缺点：需要认为控制培养条件，成本高 探究二.单克隆抗体及其应用 探究二.单克隆抗体及其应用 体外培养 或 小鼠腹腔内增殖 （培养液提取）（小鼠腹水提取） 单克隆抗体 未融合和多种杂交细胞 多种杂交瘤细胞 第一次筛选 骨髓瘤细胞 分泌特异抗体的杂交瘤细胞 多种B淋巴细胞 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术 优点：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，可以大量制备。 给小鼠注射特定的抗原 选择性培养基 第二次筛选 原理：抗原-抗体杂交 既能大量繁殖又能产生专一抗体 诱导融合 电融合法、PEG、灭活病毒 原理：细胞膜的流动性 原理：细胞增殖 克隆化培养和抗体检测 探究二.单克隆抗体及其应用 【单克隆抗体的制备小结】 （1）该过程中应用到的技术_______________________________________ （2）原理_______________________________________ （3）注射特定抗原的目的______________________________________________ （4）诱导融合的方法______________________________________ 动物细胞特有的诱导融合方法为_______________________ 动物细胞融合、动物细胞培养 细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 灭活病毒诱导法 （5）第一次筛选的目的______________________ 第一次如何筛选___________________________ 筛选原理____________________________________________________ _____________________________ 筛选获得杂交瘤细胞 用特定的选择培养基进行筛选 在选择培养基上，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 探究二.单克隆抗体及其应用 【单克隆抗体的制备小结】 （6）杂交瘤细胞的特点__________________________________ （7）第二次筛选的目的________________________________________________ 如何筛选_______________________________________ ____________ 选择抗体检测呈___性的杂交瘤细胞，即_____________ _____________ （8）抗体检测原理_______________________________________ 获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选） 分泌的抗体能与特定的抗原结合 抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定） 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 （9）如何获取大量所需杂交瘤细胞__________________________________________ （10）如何获取单克隆抗体 ①体外培养___________________________ ②小鼠腹腔内培养_________________________ （11）单克隆抗体的优点___________________________________________ 在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖 从细胞培养液中获取 从小鼠腹水中获取 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，可以大量制备。 阳 探究二.单克隆抗体及其应用 3. 单克隆抗体的应用 资料1 用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”，在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。 ☞单克隆抗体可作为诊断试剂 具有准确、高效、简易、快速特点 诊断优点： 探究二.单克隆抗体及其应用 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。 抗体 药物 接头 细胞凋亡 ADC被细胞吞噬 3. 单克隆抗体的应用 ☞单克隆抗体可以运载药物 优点：位置准确、疗效高、副作用小 探究二.单克隆抗体及其应用 讨论1：ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 抗体：导向作用。即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞； 药物：发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。 讨论2： 除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ ① 可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗； ② 一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。 思考 讨论3：单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？ ① 单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高；生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒； ② ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。 探究二.单克隆抗体及其应用 ☞单克隆抗体自身用于治疗疾病 3. 单克隆抗体的应用 主要用于癌症治疗,如PD-1抗体或PD-L1抗体。 临床上主要用来治疗淋巴瘤的一种单克隆抗体药物。 利妥昔单抗是一种人鼠嵌合型单克隆抗体，能特异性地结合B细胞上CD20抗原，启动介导B细胞溶解的免疫反应。 网络构建 单克隆抗体的制备 单克隆抗体的应用 动物细 胞融合 技术 1.单克隆抗体制备的研究背景 2.单克隆抗体制备的过程 1.诊断试剂 2.运载药物 3.治疗疾病 动物 细胞 融合 技术 与单 克隆 抗体 1.动物细胞融合的概念、结果、原理 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 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $