2.2.2动物细胞融合技术课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程（1） 动物细胞融合 知识回顾 请同学们回想一下“植物体细胞杂交技术”的过程 ①去除细胞壁（用纤维素酶和果胶酶） ②诱导细胞融合（物理法、化学法） ③形成新的细胞壁（细胞融合成功的标志） 利用什么技术可以打破植物间的生殖隔离？ 问 —植物体细胞杂交技术 ① ② ③ A植物细胞 B植物细胞 A原生质体 B原生质体 正在融合的原生质体 杂种细胞 杂种植株 那有没有什么技术能让不同动物的体细胞杂交呢？ 3.诱导方式： 1.概念： 2.原理： 4.结果： 动物细胞融合技术 细胞膜具有一定的流动性 使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG) 生物法：灭活的病毒 与植物原生质体融合的方法相同 ——动物细胞融合特有 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，并不破坏它们的抗原结构。 形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞 5.意义： 突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。 灭活病毒诱导细胞融合的原理 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。 相关信息 (1)细胞融合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。 (2)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。 6.应用： 如何制造单克隆抗体？利用哪些细胞融合？原因是？ 问：什么是抗体？早期如何制备抗体？ 抗体：机体免疫系统在抗原刺激下诱导B细胞活化，使之增殖分化为浆细胞后，产生的一类能与相应抗原发生特异性结合，并介导产生免疫效应的免疫球蛋白 。 早期人类主要通过自然感染康复、动物血清提取获得抗体。 缺点：产量低、纯度低、特异性差、灵敏度低 1.浆细胞产生抗体，每个浆细胞只能产生一种特异性抗体。 2.浆细胞可以分泌抗体，但是不能无限增殖。 3.抗体主要分布在血清中，在组织液及外分泌液液含有。 思考：由于一个B细胞只能产生一种特异性抗体，且B淋巴细胞不能无限增殖，那如何在短时间内获取大量特异性抗体? 资料1:每一种B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体。并且浆细胞在体内只能由B细胞或记忆细胞增殖分化而来,不再进行分裂,在体外培养的条件下，也很难分裂。 资料2:骨髓瘤(癌细胞)细胞在体外培养条件下能大量增殖。 米尔斯坦 【英国】 科勒 【德国】 抗体 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 分泌特异性抗体 能在体外大量增殖 既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体 单克隆抗体 由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。 单克隆抗体及其应用 简单描述一下单克隆抗体的制备过程？ B淋巴细胞+骨髓瘤细胞→杂交瘤细胞→抗体 1.获取目的细胞 2.诱导细胞融合 3.选择培养基筛选（第一次） 4.克隆化培养，抗体（阳性）检测筛选（第二次） 5.规模培养 问1：如何获取目的细胞？ 目的细胞：激活的B淋巴细胞 产生特定抗体的多种B细胞 注射特定的抗原 注射特定抗原后，从小鼠的脾脏中获取产生特定抗体的B淋巴细胞 培养骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 问2：如何诱导细胞融合？ 诱导融合 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG) 生物法：灭活的病毒 思考：诱导融合后的细胞，有哪几种类型? 如何筛选目的细胞？ 多种杂交细胞 未融合细胞 B、瘤、BB 、B瘤 、瘤瘤 √ 3.第一次筛选：用特定的选择培养基第一次筛选（筛选出杂交瘤细胞 ) 筛选思路（原理）：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。 ——在培养液中加入氨基嘌呤，收集杂交瘤细胞！ 结果：培养基上生长的细胞为杂交瘤细胞。 思考：得到的杂交瘤细胞一定是所需的吗？ 杂交瘤细胞并不纯，因为从脾脏获得的B淋巴细胞不纯（既有未免疫的B淋巴细胞，又有产其他抗体的B淋巴细胞，以及能产所需抗体的B淋巴细胞）。 4.第二次筛选（克隆化培养和抗体检测） 筛选思路（原理）：杂交瘤细胞分泌的抗体能和特定的抗原结合，呈阳性。 用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞，每孔1个杂交瘤细胞进行培养；用标记的抗原检测每个小孔上清液（抗原抗体能结合即为阳性孔）；多次克隆化培养以及筛选，就能选出需要的那种杂交瘤细胞。 绿色为阳性 结果：获取所需杂交瘤细胞。 抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 体外培养 单克隆抗体 细胞培养液提取 小鼠腹水中提取 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 5.规模培养 注射到小鼠腹腔内 （1）第一次筛选的目的________________________ （2）如何筛选____________________________ （3）筛选原理____________________________ _________________________________________ ____________________________ （4）杂交瘤细胞的特点________________________ （5）第二次筛选的目的____________________________ ____________________________ 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 既能迅速大量繁殖，又能产生抗体 【思考 讨论】 获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 （6）第二次如何筛选____________________________________________________________________________________ （7）选择抗体检测呈___性的杂交瘤细胞，即_______________________ （8）抗体检测原理__________________________________ 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（进行多次筛选） 阳 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） （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____________________________ 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 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 融合前处理 诱导融合的 方法 细胞融合成 功的标志 意义和用途 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 克服远源杂交的障碍， 获得杂种植株 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性 植物细胞的全能性 去除细胞壁后诱导原生质体融合 使细胞分散后诱导细胞融合 制备单克隆抗体 再生出细胞壁 细胞核的融合 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 1.利用植物细胞工程和动物细胞工程技术分别获得药用代谢产物与单克隆抗体的流程如下。 流程一：高产药用成分植物（外植体）→①阶段（细胞悬浮培养）→提取、纯化→药用产物 流程二：小鼠（经特定抗原免疫）→取脾脏细胞→与②细胞融合→③筛选→杂交瘤细胞→……→单克隆抗体 下列叙述正确的是（　 　） A．①阶段培养基中通常需添加琼脂进行固体培养 B．②细胞为骨髓瘤细胞，该过程必须使用灭活病毒诱导 C．③筛选过程获得的杂交瘤细胞不一定能产生所需单一抗体 D．两个流程最终产物的获得都体现了细胞的全能性 C 课 堂 检 测 单克隆抗体的应用 单克隆抗体的特点：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，并且可以大量制备。 1.作为诊断试剂——多种疾病的诊断和病原体的鉴定 抗人绒毛促性腺激素 单克隆抗体 具有准确、高效、简易、快速特点 诊断优点： 2.用于治疗疾病和运载药物 (主要用于癌症治疗)如：单克隆抗体+药物 =“生物导弹” 优点：位置准确、疗效高、副作用小 细胞凋亡 ADC的作用机制示意图 ① ADC被细胞吞噬 ② ⑤ ADC 抗体 药物 接头 单克隆抗体+接头+药物（如细胞毒素）=ADC 实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 两个过程 动物细胞融合过程 单克隆抗体制备过程 三个“一” 一个诱导细胞融合的新方法 －－灭活病毒 一个新细胞 －－杂交瘤细胞 一个优势 －－单克隆抗体特异性强、灵敏度高、可大量制备的优势 课堂小结 1.细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程，下图为科研人员研发出针对肺癌的抗体—药物偶联物(ADC)，基本流程。下列细胞工程相关叙述错误的是（　　） A．过程③需对杂交瘤细胞 逐步稀释，使多孔培养板每 个孔尽量只接种一个细胞 B．与诱导原生质体融合相 比，①过程特有的方法是灭活病毒诱导法 C．ADC对肺癌细胞有选择性杀伤是因为细胞毒素特异性结合并杀伤肺癌细胞 D．愈伤组织和小鼠iPS细胞的诱导形成均发生了基因的选择性表达 C 课 堂 检 测 3.不定项（2024·江西·高考真题）某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S（含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体）。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体（如图）。下列说法正确的是（      ） A．利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞 B．制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体 C．用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存 D．单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白 AD 课 堂 检 测 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $