【生物課件】動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體 高二生物人教版選擇性必修3

2.2.2動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體“生物導(dǎo)彈”追蹤癌細(xì)胞抗體植物體細(xì)胞雜交植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)溫故而知新植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的優(yōu)勢：打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育出新的作物類型。

有沒有技術(shù)能讓不同種動物的體細(xì)胞雜交，培育出集不同細(xì)胞的優(yōu)勢于一身的動物細(xì)胞呢？

溫故而知新實驗：人——鼠細(xì)胞熒光標(biāo)記融合實驗融合細(xì)胞細(xì)胞融合37℃40min正在融合的細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記膜蛋白人細(xì)胞小鼠細(xì)胞該實驗說明：細(xì)胞膜具有流動性思考：如果讓動物細(xì)胞進(jìn)行融合，與植物有哪些不同之處？1、概念：指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。2、原理：細(xì)胞膜的流動性3、誘導(dǎo)方式物理法：離心、振動、電激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活的病毒一、動物細(xì)胞融合技術(shù)仙臺病毒紫外線滅活喪失感染活性（不感染細(xì)胞）保留融合活性（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）（1）“滅活病毒”中滅活的具體含義是什么？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)。病毒表面的糖蛋白和一些酶與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。（2）滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是什么？相關(guān)信息相關(guān)信息（3）滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合過程：1、概念：指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。4、結(jié)果：形成雜交細(xì)胞。即融合后形成的原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞。2、原理：細(xì)胞膜的流動性3、誘導(dǎo)方式物理法：離心、振動、電激化學(xué)法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活的病毒一、動物細(xì)胞融合技術(shù)動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞培養(yǎng)正在融合的淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞一、動物細(xì)胞融合技術(shù)5．意義：細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。6．應(yīng)用(1)成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。(2)用于制造單克隆抗體。生產(chǎn)單克隆抗體植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理細(xì)胞融合前的處理方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法細(xì)胞融合成功的標(biāo)志主要用途意義細(xì)胞膜具有一定的流動性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動性用果膠酶和纖維素酶去除細(xì)胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散成單個細(xì)胞電融合法、離心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法再生出細(xì)胞壁細(xì)胞核的融合獲得完整的雜種植株主要用于制造單克隆抗體打破生殖隔離，實現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育植物新品種突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能小結(jié)：動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較典例：對比動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，下列論述合理的是A.均可使用PEG、電融合或滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合B.兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離C.兩者都可以體現(xiàn)細(xì)胞的全能性D.在適宜的條件下，均可產(chǎn)生完整個體√二、單克隆抗體的制備1.傳統(tǒng)抗體制備方法及缺陷向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原從動物血清中分離所需抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差（2）缺點：（1）方法：如何解決這個問題呢？二、單克隆抗體的制備

１）體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類多達(dá)百萬種以上２）每個B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只分泌一種特異性的抗體科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：單克隆抗體如何獲得大量、單一的抗體？體外培養(yǎng)時，一個B淋巴細(xì)胞不能無限增殖需解決問題：遺憾：如何解決這一難題？一個B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞群單一抗體克隆二、單克隆抗體的制備一個極富創(chuàng)造力的方案：動物細(xì)胞融合雜交細(xì)胞動物細(xì)胞培養(yǎng)單克隆抗體骨髓瘤細(xì)胞（癌細(xì)胞）能無限增殖一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體1975年，米爾斯坦和柯勒1984年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體二、單克隆抗體的制備用特定抗原注射小鼠培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞目的：獲得已免疫B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合多種雜交細(xì)胞小鼠的脾臟中獲取2.單克隆抗體的制備過程小鼠的骨髓中獲取二、單克隆抗體的制備第一次篩選融合的細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞自身融合B細(xì)胞自身融合雜交細(xì)胞132未融合的B淋巴細(xì)胞未融合的骨髓瘤細(xì)胞置于選擇性培養(yǎng)基上培養(yǎng)（HAT培養(yǎng)基）

2雜交瘤細(xì)胞13（特點：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體）（目的：篩選獲得雜交瘤細(xì)胞）篩選原理：①細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。②人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但不能分裂增殖。

③鼠骨髓瘤細(xì)胞中只有D途徑，沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。篩選出雜交瘤細(xì)胞方法？B淋巴細(xì)胞及同型融合細(xì)胞不能無限增殖，死亡骨髓瘤細(xì)胞及同型融合細(xì)胞D途徑被阻斷，無法增殖死亡雜交瘤細(xì)胞能無限增殖，生長培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤二、單克隆抗體的制備對點練13.(2022·四川樂山八中高二月考)如圖，核苷酸合成有兩個途徑，物質(zhì)A可以阻斷其中的全合成途徑。正常細(xì)胞內(nèi)含有補(bǔ)救合成途徑所必需的轉(zhuǎn)化酶和激酶。制備單克隆抗體時選用的骨髓瘤細(xì)胞缺乏轉(zhuǎn)化酶。現(xiàn)用加入H、A、T三種物質(zhì)的“HAT培養(yǎng)基”來篩選特定的雜交瘤細(xì)胞。下列關(guān)于篩選原理的敘述，正確的是A.免疫的B淋巴細(xì)胞及其相互融

合的細(xì)胞因全合成途徑被A阻

斷，在HAT培養(yǎng)基上不能增殖B.骨髓瘤細(xì)胞及其相互融合的細(xì)胞因無法進(jìn)行上述兩個途徑，而在HAT

培養(yǎng)基上不能增殖C.雜交瘤細(xì)胞雖可進(jìn)行補(bǔ)救合成途徑，但仍不能在HAT培養(yǎng)基上大量增殖D.HAT培養(yǎng)基上篩選出的所有雜交瘤細(xì)胞，既能大量增殖又能產(chǎn)生較高

純度的目標(biāo)抗體√二、單克隆抗體的制備置于選擇性培養(yǎng)基上培養(yǎng)（HAT培養(yǎng)基）

2雜交瘤細(xì)胞13第一次篩選多種雜交瘤細(xì)胞融合的細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞自身融合B細(xì)胞自身融合雜交細(xì)胞132未融合的B淋巴細(xì)胞未融合的骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞培養(yǎng)幾天后死亡由于培養(yǎng)基中缺乏相應(yīng)的營養(yǎng)物，骨髓瘤細(xì)胞死亡（特點：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體）（目的：篩選獲得雜交瘤細(xì)胞）二、單克隆抗體的制備多孔細(xì)胞培養(yǎng)板用培養(yǎng)液稀釋

第二次篩選目的：篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞方法：抗原—抗體雜交原理：抗原—抗體特異性結(jié)合克隆化培養(yǎng)和抗體檢測二、單克隆抗體的制備注射到小鼠腹腔內(nèi)體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)單克隆抗體體內(nèi)或體外培養(yǎng)能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)工程師在工作從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取（特點：特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備）二、單克隆抗體的制備單克隆抗體第二次篩選雜交細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞體外或體內(nèi)培養(yǎng)第一次篩選骨髓瘤細(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)胞動物細(xì)胞融合技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)小結(jié)：既能大量繁殖又能產(chǎn)生專一抗體特異性強(qiáng)靈敏度高可大量制備注射抗原【典例】（2020年全國統(tǒng)一高考生物試卷（新課標(biāo)Ⅰ)）為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}：（1）上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是_________________。（2）寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟：_________________。誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液（3）為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于_________，使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是_________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是_________________。（4）若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有________________（答出2點即可）。選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)二、單克隆抗體的制備3.單克隆抗體的應(yīng)用（1）診斷試劑——最廣泛應(yīng)用抗原-抗體雜交法抗人絨毛促性腺激素單克隆抗體比原來診斷方法提前了10d左右，準(zhǔn)確率在90﹪以上。具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速特點診斷優(yōu)點：原理：抗原—抗體特異性結(jié)合乙肝測定試劑艾滋病檢測試劑二、單克隆抗體的制備新冠病毒抗原檢測試劑盒3.單克隆抗體的應(yīng)用二、單克隆抗體的制備3.單克隆抗體的應(yīng)用主要用于癌癥治療。如：單克隆抗體+藥物=“生物導(dǎo)彈”（2）用于治療疾病和運載藥物優(yōu)點：位置準(zhǔn)確、療效高、副作用小(單抗——導(dǎo)向，藥物（或放射性同位素等）——彈頭)即抗體——藥物偶聯(lián)物（ADC)結(jié)合同位素的單抗對點練8.(2022·廣西南寧高二階段練習(xí))如圖是一種“生物導(dǎo)彈”的作用原理示意圖，沒有與腫瘤細(xì)胞結(jié)合的“生物導(dǎo)彈”一段時間后被機(jī)體清除。阿霉素是一種抗腫瘤藥，可抑制DNA和RNA的合成，對正常細(xì)胞也有一定毒性。下列說法不正確的是A.單克隆抗體是由雜交瘤細(xì)胞合成和

分泌的B.活化阿霉素能抑制細(xì)胞中的DNA復(fù)

制和轉(zhuǎn)錄過程C.在治療中，應(yīng)先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物導(dǎo)彈D.單克隆抗體特異性強(qiáng)，能減輕阿霉素對正常細(xì)胞的傷害√對點練12.科研人員將抗癌藥物連接在單克隆抗體上制成“生物導(dǎo)彈”用于癌癥治療?！吧飳?dǎo)彈”由兩部分組成，一是“瞄準(zhǔn)裝置”，二是“殺傷性彈頭”。分析下列有關(guān)描述，其中不正確的是A.“瞄準(zhǔn)裝置”由識別腫瘤的單克隆抗體組成B.“彈頭”由放射性同位素、化學(xué)藥物或毒素等物質(zhì)構(gòu)成C.“彈頭”中的藥物有選擇殺傷腫瘤細(xì)胞的功能D.“生物導(dǎo)彈”的制備應(yīng)用了細(xì)胞工程√對點練15.(2022·北京海淀高二期中)為降低乳腺癌治療藥物的副作用，科研人員嘗試在單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)，過程如圖1所示。請回答下列問題：(1)本實驗中，小鼠注射的特定抗原應(yīng)取自_______________。(2)步驟①常用方法包括_____融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。人的乳腺癌細(xì)胞PEG(3)步驟②的細(xì)胞必須經(jīng)過步驟③克隆化培養(yǎng)和__________才能篩選得到符合要求的雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞的特點是__________________________________。雜交瘤細(xì)胞可采用注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)或進(jìn)行_____培養(yǎng)的方式進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)?？贵w檢測既能大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體體外(4)步驟④是將獲得的a____________和b_