2.2.2 单克隆抗体的制备课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.2.2《 单克隆抗体的制备》 参赛教师：王丽倩 2026年道县优质教学资源评选活动 人教版生物高二年级选择性必修三 1 目标导学 目标 01 02 03 理解杂交瘤细胞增殖与单克隆抗体的特性 分析单克隆抗体制备的两次筛选逻辑，培养实验分析能力 了解单克隆抗体在实际生产医疗中的应用 2 单克隆抗体的制备——早期获得抗体的方法及缺陷 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 动物体内产生的特异性抗体的种类超过百万种 3 单克隆抗体 大量制备单一抗体的思路： 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? 如何获得大量、单一的抗体？ 【细胞克隆】是一种无性繁殖技术，通过将单个细胞从群体内 能否培养出一种能分泌抗体且增殖能力强的细胞？ 请你尝试利用“拆词法分析“单克隆抗体”一词中“单”和“克隆”的含义。 分离出来单独培养，使其重新繁衍成一个新的细胞群。 4 【资料】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： 单克隆抗体 为何不使用浆细胞与骨髓瘤细胞融合呢？ 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 5 单克隆抗体的制备 注射特定抗原 从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养 小鼠脾脏获取多种已免疫的B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导融合 多种细胞 获得产生特定抗体的B淋巴细胞 阶段一：动物细胞融合 6 【思考1】 只考虑两两融合，B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现几类细胞？其中融合的细胞有几类？ 阶段二：筛选杂交瘤细胞 单克隆抗体的制备 【思考2】 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。 如何制备培养基，筛选出杂交瘤细胞呢？ 原因：融合后得到多种杂交细胞和未融合的细胞 目的: 得到的是多种杂交瘤细胞 方法：用特定的选择培养基，只有融合的杂交瘤细胞才能生长 共有5类细胞。其中融合的细胞有3类。 7 思考：只考虑两两融合，B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现几类细胞？其中融合的细胞有几类？ 阶段二：筛选杂交瘤细胞 杂交瘤细胞（多种） 第一次筛选 B细胞 自身融合 未融合的 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 自身融合 未融合的 骨髓瘤细胞 B1-瘤 B2-瘤 B3-瘤 单克隆抗体的制备 原因：融合后得到多种杂交细胞和未融合的细胞 目的: 得到的是多种杂交瘤细胞 方法：用特定的选择培养基，只有融合的杂交瘤细胞才能生长 共有5类细胞。其中融合的细胞有3类。 8 【思考1】 只考虑两两融合，B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现几类细胞？其中融合的细胞有几类？ 阶段二：筛选杂交瘤细胞 单克隆抗体的制备 【思考2】 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。 如何制备培养基，筛选出杂交瘤细胞呢？ 原因：融合后得到多种杂交细胞和未融合的细胞 目的: 得到的是多种杂交瘤细胞 方法：用特定的选择培养基，只有融合的杂交瘤细胞才能生长 共有5类细胞。其中融合的细胞有3类。 9 阶段二：筛选杂交瘤细胞（第一次筛选） 单克隆抗体的制备 【资料2】 筛选出杂交瘤细胞方法？ 培养基中加入氨基喋呤（HAT选择培养基） B淋巴细胞及同型融合细胞 不能无限增殖，死亡 骨髓瘤细胞及同型融合细胞 不能合成DNA，死亡 杂交瘤细胞 能无限增殖，生长 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。 第一次筛选可以得到所需要的杂交瘤细胞吗？ 骨髓瘤细胞是经过人工筛选的基因缺陷型细胞，缺乏HGPRT、TK。 这些杂交瘤细胞都能产生所需的特定抗体吗？由于小鼠在生活中还受到许多其他抗原的刺激，所以经第一次筛选之后获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的杂交瘤细胞 细胞无增殖能力的细胞在培养基中存活仅5-7天，细胞的多聚体也容易死去。 10 二 单克隆抗体及其应用 将这些杂交瘤细胞进行培养并稀释 阶段三：筛选分泌专一抗体的杂交瘤细胞（第二次筛选） 二 单克隆抗体及其应用 将这些杂交瘤细胞进行培养并稀释 稀释到之后将培养液滴入96孔板的每个孔中，每一个孔中尽量只接种一个杂 交瘤细胞。 阶段三：筛选分泌专一抗体的杂交瘤细胞（第二次筛选） 二 单克隆抗体及其应用 阶段三：筛选分泌专一抗体的杂交瘤细胞（第二次筛选） 二 单克隆抗体及其应用 阶段三：筛选分泌专一抗体的杂交瘤细胞（第二次筛选） 二 单克隆抗体及其应用 抗原1 阶段三：筛选分泌专一抗体的杂交瘤细胞（第二次筛选） 二 单克隆抗体及其应用 抗体检测呈阳性 阶段三：筛选分泌专一抗体的杂交瘤细胞（第二次筛选） 补充： 若不是滴入每个孔中的不是一个杂交瘤细胞，可再进行多次稀释并检测！ 阶段四：动物细胞培养 抗体检测呈阳性 的杂交瘤细胞 体外培养 体内培养 (注射到小鼠腹腔内) 单克隆抗体 从细胞培养液中提取 从小鼠腹水中提取 优点：可大规模培养，大量生产 缺点：需要人为控制培养条件，成本相对较高 优点：易于控制培养条件，成本较低 缺点：规模小，产量少 ——获得大量单克隆抗体 单克隆抗体的制备 培养杂交瘤细胞的方法有哪些？从哪里收集产物？方法的优缺点？ 18 单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 目的 筛选 方法 筛选出杂交瘤细胞 筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 用特定的选择培养基（HAT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。 克隆培养、抗体检测：用多孔细胞培养板培养，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。 诱导融合后得到的细胞中，除杂交瘤细胞之外，还有未融合的亲本细胞，也有融合的具有同种核的细胞 19 【拓展】 抗体的人源化 利用小鼠获得的单克隆抗体，能直接用于人体吗？为什么？ 不能，单克隆抗体会被人体当做抗原，发生免疫反应。 将非人源（如鼠源）抗体的关键功能区域移植到人类抗体框架中，以降低免疫原性并提高治疗效果。 20 单克隆抗体 第二次筛选 杂交细胞 杂交瘤细胞 体外或 体内培养 第一次筛选 骨髓瘤细胞 诱导融合 分泌特异抗体的杂交瘤细胞 杂交瘤细胞群 提取 已免疫的B淋巴细胞 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术 既能大量繁殖 又能产生抗体 注射抗原 单克隆抗体制备的过程中，应用到的技术手段 单克隆抗体的制备 细胞膜的流动性 细胞增殖 小结： 单克隆抗体制备过程的原理 用到哪些技术？ 21 单克隆抗体制备过程相关知识点检测 （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_______________________ （5）第一次筛选的目的______________________ 第一次如何筛选___________________________ 筛选原理____________________________________________________ （6）杂交瘤细胞的特点__________________________________ 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 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 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 22 （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_______________________________________ （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_____________________________ 获得足够数量的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） 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，并且可以大量制备 阳 单克隆抗体制备过程相关知识点检测 23 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 24 $