細胞融合技術(shù)（課堂PPT）

1、1細胞融合技術(shù) 第三節(jié)2本節(jié)目標 1通過閱讀了解通過閱讀了解細胞融合技術(shù)的一般原理細胞融合技術(shù)的一般原理，知，知道道細胞融合的幾種誘導方法細胞融合的幾種誘導方法。2掌握細胞融合技術(shù)掌握細胞融合技術(shù)在育種上的應用在育種上的應用，比較細，比較細胞融合技術(shù)育種與常規(guī)的雜交育種的優(yōu)缺點。胞融合技術(shù)育種與常規(guī)的雜交育種的優(yōu)缺點。3提出自己的提出自己的單克隆抗體的制備方案單克隆抗體的制備方案，通過討，通過討論和相互評價，在自主探究中，掌握單克隆抗體論和相互評價，在自主探究中，掌握單克隆抗體的制備技術(shù)及應用，體驗科學家的科學探索過程。的制備技術(shù)及應用，體驗科學家的科學探索過程。 4、植物體細胞雜交及應用植物

2、體細胞雜交及應用 【重點、難點重點、難點】 1、細胞融合技術(shù)的一般原理，知道細胞融合的、細胞融合技術(shù)的一般原理，知道細胞融合的幾種誘導方法。幾種誘導方法。2、單克隆抗體的制備方案。、單克隆抗體的制備方案。3、植物體細胞雜交及應用植物體細胞雜交及應用3一一.細胞融合技術(shù)細胞融合技術(shù)閱讀課本第30-31頁內(nèi)容，回答問題：1.什么叫細胞融合技術(shù)？什么叫細胞融合技術(shù)？ 2.常用的人工誘導細胞融合的方法有哪幾種？哪常用的人工誘導細胞融合的方法有哪幾種？哪一種重復性強，對原生質(zhì)體傷害小，方法簡單，一種重復性強，對原生質(zhì)體傷害小，方法簡單，可控性強？可控性強？用人工方法誘導細胞融合，并在一定條件下使融合細胞

3、用人工方法誘導細胞融合，并在一定條件下使融合細胞分化再生，形成新物種或新品種的過程。分化再生，形成新物種或新品種的過程。物理法物理法：離心、振動、：離心、振動、電融合技術(shù)（電刺激。傷害電融合技術(shù)（電刺激。傷害小，可控性強）小，可控性強）化學法化學法：用聚乙二醇（）誘導：用聚乙二醇（）誘導滅活的病毒滅活的病毒：仙臺病毒、：仙臺病毒、皰疹病毒皰疹病毒等等（適合動物）（適合動物）4動物細胞融合（細胞雜交）動物細胞融合（細胞雜交）2個或多個動個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程細胞細胞A細胞細胞B雜種細胞雜種細胞滅活的病毒滅活的病毒物理法物理法化學法化學法仙臺病毒仙臺病毒

4、皰疹病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒新城雞瘟病毒5用滅活的病毒誘導動物細胞融合過程用滅活的病毒誘導動物細胞融合過程細胞核細胞核病毒顆粒病毒顆粒細胞核細胞核6 細胞電融合儀78？9讀下面一段文字資料，思考以下問題：讀下面一段文字資料，思考以下問題：長期以來，為了獲得抗體，采用的是把某長期以來，為了獲得抗體，采用的是把某種抗原反復注射到動物體內(nèi)，然后種抗原反復注射到動物體內(nèi)，然后從動物從動物血清中分離出所需抗體的方法血清中分離出所需抗體的方法。用這種方。用這種方法獲得的抗體，不僅法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低產(chǎn)量低，而且抗體的，而且抗體的特異性差，純度低，反應不夠靈敏特異性差，純度低，反應不夠靈敏。人們。人們發(fā)

5、現(xiàn)，在發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應的過程中，體動物發(fā)生免疫反應的過程中，體內(nèi)的內(nèi)的B B細胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異細胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體性抗體，但是，但是每個每個B B細胞只分泌一種化學性細胞只分泌一種化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量。要想獲得大量的單一抗體，必須用單個的單一抗體，必須用單個B B細胞進行無性繁細胞進行無性繁殖，即克隆殖，即克隆。10 1、請從以上文字資料中找出單克隆抗體的概念、請從以上文字資料中找出單克隆抗體的概念用單個用單個B B細胞進行克隆，得到的細胞群能夠分泌細胞進行克隆，得到的細胞群能夠分泌一種化學性質(zhì)單一、特異性強的

6、抗體，這種抗體一種化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體，這種抗體就叫做單克隆抗體。就叫做單克隆抗體。111 1、如何獲得化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體？、如何獲得化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體？問題討論問題討論提示：提示：1213B B淋巴細胞淋巴細胞注射特定注射特定抗原蛋白抗原蛋白骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞融合融合（只考慮兩兩融合）（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中細胞有幾培養(yǎng)液中細胞有幾種類型？融合細胞種類型？融合細胞幾種幾種類型類型？骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞-骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞B B淋巴細胞淋巴細胞- B- B淋巴細胞淋巴細胞B B淋巴細胞淋巴細胞-骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞多種多種雜交細胞雜

7、交細胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體檢驗陽性專一抗體檢驗陽性克隆上述雜交細胞克隆上述雜交細胞分開不同雜交細胞，克隆專一抗體，分開不同雜交細胞，克隆專一抗體，檢驗陽性細胞檢驗陽性細胞單克隆抗體單克隆抗體注射到小鼠體內(nèi)注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)體外培養(yǎng) 該細胞繼承該細胞繼承雙親細胞雙親細胞的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能產(chǎn)生專產(chǎn)生專一抗體一抗體又能又能無限增殖無限增殖。雜交瘤細胞有何特點？雜交瘤細胞有何特點？特異性強，靈敏度高特異性強，靈敏度高14腹腔注射法腹腔注射法15（三）單克隆抗體的應用（三）單克隆抗體的應用準確、高效、簡易、快速準確、高效、簡易、快速（導向作用

8、，導向作用，作為載體，作為載體，生物導彈生物導彈=單克隆抗體單克隆抗體+藥物，藥物，治療腫瘤）治療腫瘤）診斷乳腺癌單克隆抗體診斷乳腺癌單克隆抗體16兩個過程兩個過程動物細胞融合過程動物細胞融合過程動物細胞培養(yǎng)過程動物細胞培養(yǎng)過程“一二三一二三”二次篩選二次篩選篩選雜交瘤細胞、能篩選雜交瘤細胞、能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞一個新細胞一個新細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞三個優(yōu)勢三個優(yōu)勢產(chǎn)量大、特異性產(chǎn)量大、特異性強、靈敏度高強、靈敏度高(理化性質(zhì)單一理化性質(zhì)單一)的優(yōu)勢的優(yōu)勢17三、三、植物體細胞雜交技術(shù)植物體細胞雜交技術(shù)與作物育種與作物育種18雜交的兩個細胞雜交的兩個細胞用纖維素

9、酶、果膠酶處用纖維素酶、果膠酶處理細胞壁（酶解法）理細胞壁（酶解法）原生質(zhì)體、原生質(zhì)體、經(jīng)離心、振經(jīng)離心、振動、電刺激動、電刺激用聚乙二醇用聚乙二醇（）（）誘導誘導融合后的原生質(zhì)體融合后的原生質(zhì)體再生細胞壁再生細胞壁雜種細胞雜種細胞脫分化脫分化細胞分裂細胞分裂愈傷組織愈傷組織雜種植株雜種植株再分化再分化（植物體細胞植物體細胞融合完成的標融合完成的標志志）植植物物細細胞胞融融合合植物植物組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)1920植物體細胞雜交意義？p33細胞融合技術(shù)可以避免細胞融合技術(shù)可以避免受精過程，受精過程，在在親緣關(guān)系親緣關(guān)系較遠的物種間實現(xiàn)基因較遠的物種間實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造出自然界沒轉(zhuǎn)移，創(chuàng)造出自然界沒有

10、的新物種。有的新物種。意義：克服遠緣雜交不親和的障礙，意義：克服遠緣雜交不親和的障礙，實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的重組實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的重組21動植物細胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？這與它們動植物細胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？這與它們雜交或融合過程有什么影響？雜交或融合過程有什么影響？問題討論問題討論動物細胞無細胞壁，動物細胞融合過程中動物細胞無細胞壁，動物細胞融合過程中不須去除細胞壁和再生出細胞壁。不須去除細胞壁和再生出細胞壁。22問題討論問題討論、動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本、動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是否相同？原理是否相同？相同，都是細胞膜的流動性相同，都是細胞膜的流動性23問題討論問題討論2

11、4免疫小鼠免疫小鼠培養(yǎng)骨髓瘤細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞融合融合B B淋巴細胞淋巴細胞注射特定注射特定抗原蛋白抗原蛋白選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體專一抗體檢驗陽性檢驗陽性專一抗體專一抗體檢驗陽性檢驗陽性注射到小鼠體內(nèi)注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)單克隆抗體單克隆抗體克隆雜交細胞克隆雜交細胞分開不同雜交細胞，克隆分開不同雜交細胞，克隆專一抗體，檢驗陽性細胞專一抗體，檢驗陽性細胞多種雜交細胞多種雜交細胞雜交瘤細胞有何特點？雜交瘤細胞有何特點？本過程利用的那些技術(shù)？本過程利用的那些技術(shù)？動物細胞融合技術(shù)動物細胞融合技術(shù)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)是否注射抗原是否注射抗原（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)（

12、只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中細胞有幾種類型？幾液中細胞有幾種類型？幾種融合細胞？種融合細胞？（二）、單克隆抗體制備過程（二）、單克隆抗體制備過程與傳統(tǒng)制備的抗體相與傳統(tǒng)制備的抗體相比具有什么特點？比具有什么特點？25植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較細胞工程細胞工程植物體細胞雜交植物體細胞雜交動物細胞融合動物細胞融合實質(zhì)內(nèi)容實質(zhì)內(nèi)容改變遺傳物質(zhì)、產(chǎn)生新的性狀，獲得細胞產(chǎn)品改變遺傳物質(zhì)、產(chǎn)生新的性狀，獲得細胞產(chǎn)品(使后代具有雙親使后代具有雙親的特性的特性)理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)細胞膜的流動性細胞膜的流動性;植物細胞全能性植物細胞全能性細胞膜的流動性細胞膜的流動性;細胞增殖

13、細胞增殖誘導手段誘導手段物理法：離心、振動、電激物理法：離心、振動、電激化學法：聚乙二醇化學法：聚乙二醇物理法：離心、振動、電激物理法：離心、振動、電激化學法：聚乙二醇化學法：聚乙二醇生物法：滅活的病毒生物法：滅活的病毒誘導過程誘導過程去細胞壁去細胞壁(纖維素酶、果膠酶纖維素酶、果膠酶)原生質(zhì)體融合原生質(zhì)體融合(獲得雜種原生質(zhì)體獲得雜種原生質(zhì)體)植物細胞培養(yǎng)植物細胞培養(yǎng)(獲得植株獲得植株)獲得分離的單個動物細胞獲得分離的單個動物細胞(胰蛋白酶處理胰蛋白酶處理)誘導融合誘導融合動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)(細胞產(chǎn)品細胞產(chǎn)品)應用應用獲得白菜獲得白菜甘藍等雜種植物甘藍等雜種植物主要用于單克隆抗體的制備

14、主要用于單克隆抗體的制備(雜交瘤細胞雜交瘤細胞)26 1.下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風桿菌的下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風桿菌的抗體實驗方案抗體實驗方案2、該方案能達到預期效果嗎？為什么？、該方案能達到預期效果嗎？為什么？4、圖中、圖中B為為_過程，常用過程，常用_作為誘導劑，該細胞繼作為誘導劑，該細胞繼承承_的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能_,又能又能_。1、該實驗方案的目的是、該實驗方案的目的是_3、A是從小鼠的脾臟中取得是從小鼠的脾臟中取得_,該細胞能夠產(chǎn)生該細胞能夠產(chǎn)生_5、C過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括_培養(yǎng)和培養(yǎng)和_

15、培養(yǎng)兩個階段，其培養(yǎng)兩個階段，其中中_代以內(nèi)的的細胞屬于細胞株。代以內(nèi)的的細胞屬于細胞株。制備單克隆抗體制備單克隆抗體B細胞細胞抗體抗體細胞融合細胞融合滅活病毒滅活病毒雙親細胞雙親細胞分泌抗體分泌抗體無限增殖無限增殖原代原代傳代傳代50B骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞足夠數(shù)量的細胞群足夠數(shù)量的細胞群A體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔C體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)不能，未對小鼠免疫處理不能，未對小鼠免疫處理272.人人CD20單克隆抗體是治療一些惡性腫瘤的特效藥物，目前主要是通過培養(yǎng)單克隆抗體是治療一些惡性腫瘤的特效藥物，目前主要是通過培養(yǎng)哺乳動物細胞的方式生產(chǎn)。我國科學家已哺乳動物細

16、胞的方式生產(chǎn)。我國科學家已 培育出世界上第一頭轉(zhuǎn)入了培育出世界上第一頭轉(zhuǎn)入了CD20抗體基因的轉(zhuǎn)基因牛，可以從它產(chǎn)抗體基因的轉(zhuǎn)基因牛，可以從它產(chǎn) 的牛奶中直接提取的牛奶中直接提取CD20抗體。這項技術(shù)抗體。這項技術(shù)成熟后，有望使這一特效藥成熟后，有望使這一特效藥 的生產(chǎn)成本降至現(xiàn)在的的生產(chǎn)成本降至現(xiàn)在的1/10。請回答：。請回答： (1)單克隆抗體的制備過程需先將單克隆抗體的制備過程需先將_和和 _融合，這一過程的誘導方法與植物體細胞雜融合，這一過程的誘導方法與植物體細胞雜交不同的是交不同的是_。 (2)動物細胞培養(yǎng)需要在含動物細胞培養(yǎng)需要在含_混合氣體的培混合氣體的培養(yǎng)箱中進行，培養(yǎng)液中通常

17、需加入養(yǎng)箱中進行，培養(yǎng)液中通常需加入_等一些天等一些天然成分。然成分。 (3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心是_。該過程。該過程用到的工具酶有用到的工具酶有 _和和_。經(jīng)過免疫的經(jīng)過免疫的B淋巴細胞淋巴細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞用滅活的病毒誘導用滅活的病毒誘導95%O2加加5%CO2動物血清動物血清重組載體的構(gòu)建重組載體的構(gòu)建限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶限制酶)DNA連接酶連接酶283. 野生馬鈴薯品種的植株具有較強的抗病、抗蟲、抗鹽堿、抗野生馬鈴薯品種的植株具有較強的抗病、抗蟲、抗鹽堿、抗寒能力，但塊莖不能食用。俄、德、芬蘭專家共同做實驗研究，寒能力，但塊莖不能食用。俄、德、芬

18、蘭專家共同做實驗研究， 用野生馬鈴薯與馬鈴薯的體細胞進行雜交，培育出了生活能力強用野生馬鈴薯與馬鈴薯的體細胞進行雜交，培育出了生活能力強的雜交系馬鈴薯。據(jù)圖分析回答問題：的雜交系馬鈴薯。據(jù)圖分析回答問題：(1)過程植物細胞原生質(zhì)體的分離需經(jīng)過酶解，其中過程植物細胞原生質(zhì)體的分離需經(jīng)過酶解，其中“酶解酶解”所用的酶應該包括所用的酶應該包括_。(2)過程可用聚乙二醇過程可用聚乙二醇(PEG)，其目的是，其目的是_。纖維素酶、果膠酶纖維素酶、果膠酶誘導原生質(zhì)體融合誘導原生質(zhì)體融合29(3)請用文字和箭頭表示出技術(shù)過程的實驗流程：請用文字和箭頭表示出技術(shù)過程的實驗流程：_。由此過程可以看出植物細胞有形

19、成完整個體的可能性，這是由此過程可以看出植物細胞有形成完整個體的可能性，這是_的表現(xiàn)。的表現(xiàn)。(4)在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，原生質(zhì)體會再生出細胞壁?？稍谂囵B(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，原生質(zhì)體會再生出細胞壁?？梢匀?，通過以取樣，通過_實驗來鑒別細胞實驗來鑒別細胞壁是否已經(jīng)再生。壁是否已經(jīng)再生。(5)請說明運用植物體細胞雜交法的最大好處：請說明運用植物體細胞雜交法的最大好處：_。融合細胞融合細胞 愈傷組織愈傷組織 幼苗幼苗植物細胞具有全能性植物細胞具有全能性植物細胞的質(zhì)壁分離與復原植物細胞的質(zhì)壁分離與復原可以克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙可以克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙304下圖為細胞融合的簡

20、略過程，請據(jù)圖回答：下圖為細胞融合的簡略過程，請據(jù)圖回答：(1)若若A、B是植物細胞，在細胞融合之前已用是植物細胞，在細胞融合之前已用_處理，除去處理，除去_；A、B到細胞到細胞C的過程中，常用的物理方法是的過程中，常用的物理方法是_。融。融合完成的標志是合完成的標志是_.(2)若若A、B是植物細胞，則形成的是植物細胞，則形成的D細胞還要應用細胞還要應用_技術(shù)把技術(shù)把D培養(yǎng)培養(yǎng)成植株。成植株。(3)若若A、B是動物細胞，一般取自是動物細胞，一般取自_,然后然后用用_使其分散開來，使其分散開來，A、B到到C的過程中，常用的不同于植物細胞的的過程中，常用的不同于植物細胞的手段是手段是_，所形成的，

21、所形成的D稱為稱為_(4)若該過程是制備單克隆抗體，若該過程是制備單克隆抗體，A為小鼠為小鼠B淋巴細胞，那么，在獲得此細胞之前，淋巴細胞，那么，在獲得此細胞之前，小鼠已被注射了小鼠已被注射了_，注射后小鼠身體產(chǎn)生了相應的，注射后小鼠身體產(chǎn)生了相應的_，生成了，生成了_。圖中。圖中B為為_。(5)若該過程仍是制備單克隆抗體，在若該過程仍是制備單克隆抗體，在A、B到到C的過程中，所形成的的過程中，所形成的C有有_種，用來培養(yǎng)的種，用來培養(yǎng)的D的細胞應該是的細胞應該是_。從中選擇出它的方法是。從中選擇出它的方法是_培養(yǎng)，獲得培養(yǎng)，獲得D后，常用的培養(yǎng)方法是后，常用的培養(yǎng)方法是_和和_。纖維素酶和果膠酶纖維素酶和果膠酶細胞壁細胞壁電刺激、振動、離心電刺激、振動、