公開課動物細胞融合與單克隆抗體

公開課動物細胞融合與單克隆抗體第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日教學(xué)目標(biāo)了解動物細胞融合的原理、過程和意義。理解單克隆抗體制備的過程和應(yīng)用第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日重點難點1.教學(xué)重點：單克隆抗體的制備和應(yīng)用2.教學(xué)難點：單克隆抗體的制備過程第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日

2002年12月30日，

兩場籌備了10年的“太空婚禮”首次在神舟四號飛船上舉行，植物細胞“新人”—黃花煙草和革新一號煙草葉肉細胞原生質(zhì)體，動物細胞“新人”是小鼠B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，兩批新人同時在“產(chǎn)房”—電融合儀內(nèi)孕育新生命?！疤栈槎Y”這兩場“太空婚禮”實質(zhì)是哪兩項細胞工程技術(shù)？植物體細胞雜交技術(shù)動物細胞融合技術(shù)第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細胞雜交過程示意圖第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日A細胞B細胞人工誘導(dǎo)1.1動物細胞融合的概念雜交細胞動物細胞融合（也稱細胞雜交）：是指兩個或多個細胞融合形成一個單核細胞的過程。一、動物細胞融合第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日閱讀課本P52及識圖2-23，并完成學(xué)案第1頁預(yù)習(xí)案（一）、探究案（一）第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日細胞膜的流動性滅活病毒、PEG、電激等融合后的細胞進行有絲分裂，形成完整的雜交細胞誘導(dǎo)的手段？融合后細胞的類型？AB雜種細胞遺傳物質(zhì)有什么特點？三種AA、AB、BB（A、B）含兩種生物的遺傳物質(zhì)1.2動物細胞融合過程原理？第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日⑴.原理：細胞膜的流動性。⑵.誘導(dǎo)方式：物理法：振動、離心、電激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）生物法：滅活的病毒第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.2動物細胞融合過程為什么滅活的病毒能作誘導(dǎo)劑？滅活喪失感染性保留融合活性第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日仙臺病毒紫外線滅活喪失感染活性（不感染細胞）保留融合活性（誘導(dǎo)細胞融合）①什么是病毒的滅活？滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒失去感染能力，但是并不破壞病毒的抗原結(jié)構(gòu)。②滅活病毒誘導(dǎo)細胞融合的原理病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.3動物細胞融合技術(shù)的意義和應(yīng)用第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合原理融合前處理使用的酶誘導(dǎo)方法主要用途細胞膜的流動性細胞的全能性細胞膜的流動性纖維素酶、果膠酶胰蛋白酶物理方法（離心、振蕩、電激）化學(xué)方法（PEG）物理、化學(xué)方法生物法（滅活的病毒）獲得雜種植株制備單克隆抗體去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合1.4比較動、植物細胞雜交技術(shù)第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日【例1】能使動物細胞融合的特有的誘導(dǎo)因子是（）A.離心B.滅活的病毒C.電刺激D.振動【例2】融合后的雜交細胞的遺傳物質(zhì)有何特點（）具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息B.能無限增殖C.可形成新個體D.培養(yǎng)過程會貼壁【例3】動物細胞融合的作用中最重要的是（）A.克服遠源雜交不親和B.制備單克隆抗體C.培育新物種D.生產(chǎn)雜種細胞

BB初試牛刀A第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日強調(diào)：效應(yīng)B淋巴細胞是能夠產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞，下文將其簡稱為B淋巴細胞抗體：能夠與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白。能產(chǎn)生抗體的細胞是漿細胞（即效應(yīng)B細胞）。溫故知新二、單克隆抗體B淋巴細胞效應(yīng)B淋巴細胞記憶B淋巴細胞分化第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日抗體的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法抗原反復(fù)注射動物從動物的血清中分離抗體該法制備抗體的缺點：產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。如何解決這個問題呢？單克隆抗體！第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日讀下面一段資料，找出單克隆抗體的概念

人們發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的B細胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體，但是每個B細胞只分泌一種化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用單個B細胞進行無性繁殖，即克隆。2.1單克隆抗體的概念單克隆抗體：單個B細胞克隆產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日提示1：對B細胞進行細胞培養(yǎng)可行嗎？提示2：我們所學(xué)的哪種細胞是可以無限增殖的？問題：如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？請嘗試設(shè)計一個方案。2.2單克隆抗體的制備

第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體骨髓瘤細胞能無限增殖雜交瘤細胞動物細胞培養(yǎng)技術(shù)設(shè)計方案：動物細胞融合技術(shù)單克隆抗體既能產(chǎn)生特異性抗體，又能大量增殖的細胞1975年英國科學(xué)家米爾斯坦和柯勒的實驗第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日①為什么給小鼠注射特定的抗原蛋白？②會有幾種融合方式？③雜交瘤細胞是如何篩選出來的？有何特點？④是否所有的雜交瘤細胞都能產(chǎn)生專一性抗體？⑤如何大規(guī)模進行培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日BB

、B瘤、瘤瘤（B、瘤）（一選）選擇性培養(yǎng)基：只有雜交瘤細胞才能存活獲得產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B細胞（二選）：選能產(chǎn)生所需專一抗體的雜交瘤細胞√體外培養(yǎng)小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細胞特點：既能產(chǎn)生特異性抗體，又能大量增殖。第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日單克隆抗體的制備1、怎樣篩選出雜交瘤細胞？2、篩選出的雜交瘤細胞產(chǎn)生的抗體都一樣嗎？3、怎樣獲得只產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞？4、怎樣獲得大量的單一抗體？利用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，篩選否用多孔細胞培養(yǎng)板培養(yǎng)，稀釋度要保證每個孔內(nèi)不多于一個細胞?？乖贵w雜交法檢測——呈陽性反應(yīng)體內(nèi)或體外大量培養(yǎng)特異的雜交瘤細胞，從中提取單一抗體。第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日單抗制備過程分哪幾步？請用箭頭把以下代表單克隆抗體制備過程步驟的圖解的字母按正確順序連接起來。順序是？

你學(xué)會了嗎？第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日2.3單克隆抗體的應(yīng)用診斷試劑——最廣泛應(yīng)用準(zhǔn)確、高效、簡易、快速單克隆抗體最主要的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。第二十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日“生物導(dǎo)彈”＝單克隆抗體＋藥物單抗導(dǎo)向，藥物為彈頭治療疾病和運載藥物主要用于治療癌癥治療，單克隆抗體作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導(dǎo)彈”，準(zhǔn)確殺傷癌變細胞。第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日有夢想，才會有創(chuàng)造！已成功的動物細胞融合實例有很多，如人—小鼠、人—兔、人—雞、鼠—兔、雞—鼠等上百種融合細胞。甚至已成功完成了酵母菌—雞、人—胡蘿卜等細胞的融合。想了解更多信息，可通過網(wǎng)絡(luò)、電視、雜志等途徑關(guān)注細胞融合和單克隆抗體的最新信息。生物種間雜交想像圖第二十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞誘導(dǎo)融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是（）①淋巴細胞②小鼠骨髓瘤細胞③B淋巴細胞自身融合細胞④小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞⑤雜交瘤細胞A.②④B.①③⑤

C.①②③④

D.②③C2.“生物導(dǎo)彈”是指 （）A.單克隆抗體B.雜交瘤細胞C.產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞D.在單克隆抗體上連接抗癌藥物

D第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日例3、用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是（）A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞B．用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C．用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D．篩選雜交細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體B初試牛刀×第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日(1)若A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B細胞是取自小鼠體內(nèi)的

細胞，從小鼠體內(nèi)提取分離該細胞之前，應(yīng)給小鼠注射_____________類物質(zhì)。（2）d過程是一個_____________過程，該過程的進行常用_____________或_____________的誘導(dǎo)。(3)假設(shè)僅考慮某兩個細胞的融合，則可形成

種類型的C細胞，因此需用__________培養(yǎng)基篩選出D細胞用于培養(yǎng)，D細胞的名稱是

，其特點是_________________________________________。效應(yīng)B

抗原

細胞融合

聚乙二醇滅活的病毒

選擇性3既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體

雜交瘤細胞第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日(4)在培養(yǎng)時通過________分裂方式大量繁殖。D細胞體外培養(yǎng)需要注意的條件是（要求答5項）__________________________________。（5）單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預(yù)防方面，與常規(guī)抗體相比，其特點是_________________。特異性強、靈敏度高

有絲無菌、無毒的環(huán)境；充足的營養(yǎng)；適宜的溫度和pH；適宜的氣體環(huán)境

第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日15、（1）單克隆抗體是指

。（2）制備單克隆抗體的步驟：①將__________注入小鼠體內(nèi)，從小鼠脾臟中獲得淋巴細胞，其中至少1個淋巴細胞帶有抗該抗原的抗體。②將步驟①獲得的B淋巴細胞與步驟②培養(yǎng)的骨髓瘤細胞在_________________的誘導(dǎo)下融合。③將誘導(dǎo)后產(chǎn)生的多種細胞，放在_______培養(yǎng)基培養(yǎng)，篩選。④這樣獲得的雜交瘤細胞既具有B淋巴細胞_____________的能力，又具有________________的本領(lǐng)。⑤檢測和分離帶有抗X抗體的陽性細胞，培養(yǎng)板中每孔放一個細胞進行培養(yǎng)。⑥將陽性細胞進行增殖，從而制備出大量抗該抗原的單克隆抗體?；瘜W(xué)性質(zhì)單一，特異性強的抗體

抗原

聚乙二醇選擇性

無限增殖

產(chǎn)生專一抗體第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日（3）大量制備單克隆抗體的方法主要有兩種：①體外培養(yǎng)法，可獲得10μg/mL的抗體；②動物體內(nèi)誘生法可獲得5~20mg/mL的抗體。你選擇的方法及原因是

。（4）用本法制備出的單克隆抗體仍具有局限性，因為它是用小鼠的_______細胞制備的，其化學(xué)本質(zhì)是___________，應(yīng)用于人體，會作為

產(chǎn)生

，解決這個問題的方法是_____________________________。大量生產(chǎn)選①，小規(guī)模生產(chǎn)選②效應(yīng)B蛋白質(zhì)異物免疫反應(yīng)采用人的效應(yīng)B細胞制備第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日15、右圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌抗體的實驗方案。據(jù)圖回答：

（1）該方案能達到預(yù)期效果嗎？

。原因是

______________________________________________。

（2）圖中②為

過程，常用

作為誘導(dǎo)劑。該細胞繼承了_____________________

，因此不僅能分泌

___________，