【課件】2.2.2動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體課件人教版（2019）高中生物選擇性必修3

1、人教版（2019）高中生物選擇性必修3第二章 細(xì)胞工程2.2 動物動物細(xì)胞工程細(xì)胞工程二、動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體本節(jié)聚焦:1.什么是動物細(xì)胞融合技術(shù)？2.單克隆抗體是如何制備的？在臨床上有哪些應(yīng)用?我們知道運(yùn)用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，可以跨越不同植物之間生殖隔離的屏障，培育出新的作物類型。那么，有沒有技術(shù)能讓不同種動物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，培育出及不同細(xì)胞的優(yōu)勢于一身的動物細(xì)胞呢？實(shí)例實(shí)例1 1：自然條件自然條件受精作用受精作用（一）動物細(xì)胞融合技術(shù)（一）動物細(xì)胞融合技術(shù)19701970年人工條件下的年人工條件下的人人- -鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)實(shí)例實(shí)例2 2：人工誘導(dǎo)人工誘導(dǎo)請同學(xué)們快速

2、閱讀課本P48頁回答以下問題 1. 什么是動物細(xì)胞融合技術(shù)（概念）？原理是什么？ 2. 所形成的雜種細(xì)胞有什么特點(diǎn)？ 3. 誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有哪些？ 4. 動物細(xì)胞融合技術(shù)的意義和應(yīng)用有哪些？概念概念：結(jié)果：結(jié)果：雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞原理：原理：細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性 動物細(xì)胞融合也稱動物細(xì)胞融合也稱_ 。是指。是指_ _ 動物細(xì)動物細(xì)胞結(jié)合成一個細(xì)胞的過程。胞結(jié)合成一個細(xì)胞的過程。兩個兩個 多個多個或或單核單核細(xì)胞雜交細(xì)胞雜交 1. 什么是動物細(xì)胞融合技術(shù)（概念）？原理是什么？形成的具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的 _ 細(xì)胞，稱為 _ 。2. 所形成的雜種細(xì)胞有什么特點(diǎn)？（一）動物細(xì)

3、胞融合技術(shù)（一）動物細(xì)胞融合技術(shù)誘導(dǎo)方法：誘導(dǎo)方法：物理法：物理法：化學(xué)法：化學(xué)法：生物法：生物法： 滅活的病毒滅活的病毒電電融合法融合法聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)3. 誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有哪些？滅活的病毒病毒顆粒黏附黏附于細(xì)胞表面細(xì)胞膜被細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通穿通細(xì)胞膜連接細(xì)胞膜連接細(xì)胞核融合細(xì)胞核融合，形成雜交細(xì)胞意義：意義： 突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交（突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交（種間、屬間、科種間、屬間、科間、動植物之間）成為可能。間、動植物之間）成為可能。成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重

4、要手段。重要手段。特別特別是利用雜交瘤技術(shù)是利用雜交瘤技術(shù)制造單克隆抗體制造單克隆抗體應(yīng)用：應(yīng)用： 4. 動物細(xì)胞融合技術(shù)的意義和應(yīng)用有哪些？處理方法處理方法 誘導(dǎo)手段誘導(dǎo)手段 結(jié)果結(jié)果 原理原理 請同學(xué)們看圖對比動物和植物細(xì)胞融合的異同：比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合 基本原理基本原理融合前處理融合前處理誘導(dǎo)方法誘導(dǎo)方法用用 途途細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性用纖維素酶、果膠酶去壁用纖維素酶、果膠酶去壁用胰蛋白酶或膠原蛋白用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散酶使細(xì)胞分散培育新品種培育新品種主要用于

5、制備主要用于制備單克隆抗體單克隆抗體5.5.植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較物理法：電融合法、離心法化學(xué)法：PEG，高高CaCa2+ 2+ 高高PHPH融合法融合法電融合法，PEG融合法，滅活的病毒 抗原抗原 動物體內(nèi)動物體內(nèi)刺激刺激漿細(xì)胞漿細(xì)胞抗體抗體抗原不純抗原不純抗體不純抗體不純 篩選單一篩選單一B細(xì)胞細(xì)胞不能無限增殖產(chǎn)生大量抗體不能無限增殖產(chǎn)生大量抗體傳統(tǒng)抗體制備方法及缺陷傳統(tǒng)抗體制備方法及缺陷缺陷：缺陷： 產(chǎn)量低、純度低，產(chǎn)量低、純度低， 且抗體的特異性差、靈敏度低。且抗體的特異性差、靈敏度低?；顒踊顒?閱讀閱讀P并思考：并思考：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)科學(xué)家發(fā)

6、現(xiàn)B淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)？淋巴細(xì)胞有什么特點(diǎn)？ 怎樣才能獲得大量的單一抗體？怎樣才能獲得大量的單一抗體？體外培養(yǎng)時，一個體外培養(yǎng)時，一個B淋巴細(xì)胞不能無限增殖淋巴細(xì)胞不能無限增殖問題問題：我們所學(xué)的哪種細(xì)胞是可以無限增殖的：我們所學(xué)的哪種細(xì)胞是可以無限增殖的問題問題：有什么方法能使：有什么方法能使B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力 和無限增殖能力同時具備和無限增殖能力同時具備科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：.體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類多達(dá)百萬種以上體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類多達(dá)百萬種以上.每個每個B細(xì)胞只分泌一種特異性的抗體細(xì)胞只分泌一種特異性的抗體單單 克克 隆隆抗抗 體體克隆克隆 一個一個B淋巴細(xì)胞

7、淋巴細(xì)胞 細(xì)胞群抗體癌細(xì)胞癌細(xì)胞動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞動物細(xì)動物細(xì)胞融合胞融合動物細(xì)動物細(xì)胞培養(yǎng)胞培養(yǎng)單克隆單克隆抗體抗體雜交瘤雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞閱讀課本閱讀課本P49-50,P49-50,了解單克隆抗體的制備過程了解單克隆抗體的制備過程（二）單克隆抗體及其應(yīng)用（二）單克隆抗體及其應(yīng)用B、瘤、BB 、B瘤 、瘤瘤 第第1 1次篩選目的：得到雜次篩選目的：得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。交瘤細(xì)胞（多種）。1.制制備備單單克克隆隆抗抗體體的的過過程程例單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細(xì)胞

8、是（ ）淋巴細(xì)胞小鼠骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞A BC D C C牛刀小試多孔細(xì)胞培養(yǎng)板多孔細(xì)胞培養(yǎng)板怎樣二次篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞？怎樣二次篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞？將雜交瘤細(xì)胞群稀釋，將雜交瘤細(xì)胞群稀釋，約每孔約每孔1個進(jìn)行培養(yǎng)個進(jìn)行培養(yǎng)（克隆化培養(yǎng)）（克隆化培養(yǎng)）一段時間后一段時間后，檢測各孔上檢測各孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體清液中細(xì)胞分泌的抗體上清液可與特定抗原上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔抗體檢測板抗體檢測板專一抗體檢測專一抗體檢測呈陽性呈陽性多孔細(xì)胞培養(yǎng)板多孔細(xì)胞培養(yǎng)板誘導(dǎo)其融合的方法有哪些？誘導(dǎo)

9、其融合的方法有哪些？注射抗原的目的是什么？注射抗原的目的是什么？大量增殖雜交瘤細(xì)胞獲得單抗的方法大量增殖雜交瘤細(xì)胞獲得單抗的方法兩次篩選的目的兩次篩選的目的獲得能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的獲得能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞物理物理:電融合法電融合法化學(xué)化學(xué):聚乙二醇聚乙二醇 生物：生物：滅活的病毒滅活的病毒第第1 1次篩選得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。次篩選得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第第2 2次篩選得到能產(chǎn)生所需抗體的次篩選得到能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞。體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)或注射到或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖小鼠腹腔內(nèi)增殖。B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞注射抗原注射抗原骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞融合融合B

10、-B細(xì)胞細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞 瘤瘤-瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞選擇性培養(yǎng)基選擇性培養(yǎng)基 篩選篩選1多種雜交瘤細(xì)胞多種雜交瘤細(xì)胞符合要求的雜交瘤符合要求的雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞抗原抗原-抗體抗體雜交法雜交法 篩選篩選2克隆化克隆化體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)小鼠腹腔內(nèi)增殖小鼠腹腔內(nèi)增殖單克隆抗體單克隆抗體思考：思考：B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞注射抗原注射抗原骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞融合融合B-B細(xì)胞細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞 瘤瘤-瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞選擇性培養(yǎng)基選擇性培養(yǎng)基 篩選篩選1多種雜交瘤細(xì)胞多種雜交瘤細(xì)胞符合要求的雜交瘤符合要求的雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞抗原抗原-抗體抗體雜交法雜交法 篩選篩選2克隆化克隆化體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)小鼠腹

11、腔內(nèi)增殖小鼠腹腔內(nèi)增殖單克隆抗體單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)既可以產(chǎn)生特異性抗體，又既可以產(chǎn)生特異性抗體，又可以大量增殖可以大量增殖單克隆抗體制備中包括幾個階段？單克隆抗體制備中包括幾個階段？動物細(xì)胞融合、動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合、動物細(xì)胞培養(yǎng)原理原理細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：思考：思考： 單抗制備過程分哪幾步？單抗制備過程分哪幾步？請用箭頭把以下各步驟的字請用箭頭把以下各步驟的字母按正確順序連接起來。母按正確順序連接起來。順序是？順序是？ 牛刀小試圖中圖中B為為_過程，過程，常用常用_作為誘導(dǎo)劑作為誘導(dǎo)劑，該細(xì)胞繼承，該細(xì)胞

12、繼承_的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能_,又能又能_ 。B體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞足夠數(shù)量的細(xì)胞群足夠數(shù)量的細(xì)胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC 小小試試牛牛刀刀（1）作為診斷試劑最廣泛應(yīng)用同位素標(biāo)記的單克隆抗體，在特定組織中成像，定位診斷相關(guān)疾病。準(zhǔn)確、高效、簡易、快速用于治療疾病和運(yùn)載藥物用于治療疾病和運(yùn)載藥物動動物物細(xì)細(xì)胞胞融融合合 動物細(xì)胞動物細(xì)胞A 動物細(xì)胞動物細(xì)胞B 動物細(xì)胞動物細(xì)胞_法誘導(dǎo)法誘導(dǎo) 培養(yǎng)培養(yǎng)物理物理 化學(xué)化學(xué) 生物生物雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞（單核）（單核）膜融合膜融合質(zhì)融合質(zhì)融合單克隆抗體篩選二雜交細(xì)胞等雜交瘤細(xì)胞體外或體內(nèi)培養(yǎng)篩選一骨髓

13、瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合分泌特異抗體的雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞群提取已免疫的B淋巴細(xì)胞注射抗原1.1.由單克隆抗體研制而成的由單克隆抗體研制而成的“生物導(dǎo)彈生物導(dǎo)彈”由兩部分組成，由兩部分組成，一是一是“瞄準(zhǔn)裝置瞄準(zhǔn)裝置”，二是殺傷性，二是殺傷性“彈頭彈頭”，下列對此，下列對此描述不正確的是描述不正確的是( )A.“瞄準(zhǔn)裝置瞄準(zhǔn)裝置”是由識別腫瘤的單克隆抗體構(gòu)成是由識別腫瘤的單克隆抗體構(gòu)成B.“彈頭彈頭”是由放射性同位素、化學(xué)藥物和毒素等物質(zhì)構(gòu)是由放射性同位素、化學(xué)藥物和毒素等物質(zhì)構(gòu)成成C.“彈頭彈頭”中的藥物有選擇殺傷腫瘤細(xì)胞的功能中的藥物有選擇殺傷腫瘤細(xì)胞的功能D.“生物導(dǎo)彈生物導(dǎo)彈”是利用細(xì)胞工程制出

14、來的是利用細(xì)胞工程制出來的C鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)2.2.右圖是單克隆抗體制備流程的右圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述，簡明示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是（正確的是（ ）A A是從已免疫的小鼠脾是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)臟中獲得的效應(yīng) T T 淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞B B中使用胰蛋白酶有利于中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成雜交瘤細(xì)胞的形成C C同時具有脾臟細(xì)胞和同時具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D D是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群能分泌特異性抗體的細(xì)胞群D D鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)3.3.下圖為科研工作者利用小鼠制備下圖為科研工作者利用

15、小鼠制備H7N9H7N9禽流感病毒單克禽流感病毒單克隆抗體的過程隆抗體的過程, ,請據(jù)圖回答有關(guān)問題。請據(jù)圖回答有關(guān)問題。(1)(1)圖中將圖中將H7N9H7N9病毒抗原基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的方法是病毒抗原基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的方法是 。(2)(2)在受體細(xì)胞的培養(yǎng)過程中在受體細(xì)胞的培養(yǎng)過程中, ,為了防止污染為了防止污染, ,通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量定量的的, ,其培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比其培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比, ,特有的天然成分特有的天然成分是是 。(3)(3)圖中圖中X X細(xì)胞一般選用細(xì)胞一般選用 , ,與植物體細(xì)胞雜交相比與植物體

16、細(xì)胞雜交相比, ,誘導(dǎo)誘導(dǎo)X X細(xì)胞和細(xì)胞和Y Y細(xì)胞融合還可采用細(xì)胞融合還可采用 。(4)(4)單克隆抗體的制備過程需要經(jīng)過多次篩選單克隆抗體的制備過程需要經(jīng)過多次篩選, ,首先用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選首先用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出出 , ,最終獲得足夠數(shù)量的最終獲得足夠數(shù)量的 的的細(xì)胞，細(xì)胞，選出符合要求的細(xì)胞后選出符合要求的細(xì)胞后, ,可在體外條件下或注射到可在體外條件下或注射到進(jìn)行增殖培養(yǎng)。進(jìn)行增殖培養(yǎng)。(5)(5)利用上述技術(shù)生產(chǎn)的單克隆抗體可制作成診斷盒利用上述技術(shù)生產(chǎn)的單克隆抗體可制作成診斷盒, ,用于準(zhǔn)確、快速診斷用于準(zhǔn)確、快速診斷H7N9H7N9禽流感病毒的感染者禽流感病毒的

17、感染者, ,這種診斷運(yùn)用了這種診斷運(yùn)用了 雜交技術(shù)雜交技術(shù), ,這體現(xiàn)這體現(xiàn)了單克隆抗體了單克隆抗體 的特性。的特性。顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù) 抗生素抗生素 動物血清動物血清 骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞 滅活的病毒滅活的病毒 雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞 能產(chǎn)生所需抗體能產(chǎn)生所需抗體小鼠腹腔小鼠腹腔 抗原抗原抗體抗體 特異性強(qiáng)、靈敏度高特異性強(qiáng)、靈敏度高 4.(1)4.(1)若若A A細(xì)胞是小鼠骨髓瘤細(xì)胞，則細(xì)胞是小鼠骨髓瘤細(xì)胞，則B B細(xì)胞是取自小細(xì)胞是取自小鼠體內(nèi)的鼠體內(nèi)的 細(xì)胞，從小鼠體內(nèi)提取分離該細(xì)胞細(xì)胞，從小鼠體內(nèi)提取分離該細(xì)胞之前，應(yīng)給小鼠注射之前，應(yīng)給小鼠注射_類物質(zhì)。類物質(zhì)。（2 2）d d過程過程是一個是一個_的過程，該過程的進(jìn)的過程，該過程的進(jìn)行常用行常用_或或_誘導(dǎo)。誘導(dǎo)。(3)(3)假設(shè)僅考慮某兩個細(xì)胞的融合，則可形成假設(shè)僅考慮某兩個細(xì)胞的融合，則可形成 種種類型的類型的C C細(xì)胞，因此需用細(xì)胞，因此需用_培養(yǎng)基篩選出培養(yǎng)基篩選出D D細(xì)細(xì)胞用于培養(yǎng)，胞用于培養(yǎng)，D D細(xì)胞的名稱是細(xì)胞的名稱是 ，其特點(diǎn)，其特點(diǎn)是是_。B B淋巴淋巴抗原抗原動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合聚乙二醇聚乙二醇 滅活病毒滅活病毒選擇性選擇性 3 3既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞