動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體課件 【知識(shí)精講精研】 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第2章第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第2課時(shí)：動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)

人細(xì)胞鼠細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記的膜蛋白細(xì)胞融合人鼠雜交細(xì)胞37°培養(yǎng)40min細(xì)胞融合1970年熒光標(biāo)記的人-鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明：細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1、概念：3、原理：2、結(jié)果：4、誘導(dǎo)方式：使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。形成的雜交細(xì)胞具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息。動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，可以直接誘導(dǎo)融合。物理法：電融合法化學(xué)法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法與植物原生質(zhì)體融合的方法相同——?jiǎng)游锛?xì)胞融合特有滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(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。19世紀(jì)30年代，科學(xué)家曾在患肺結(jié)核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中觀察到多核細(xì)胞。如何解釋這一現(xiàn)象？病人體內(nèi)病毒等誘導(dǎo)多個(gè)體細(xì)胞融合形成了多核細(xì)胞。肺結(jié)核病人病理切片5、意義：6、應(yīng)用：突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交（種間、屬間、科間、動(dòng)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重要手段。特別是利用雜交瘤技術(shù)制造單克隆抗體。正在融合的淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞植物體細(xì)胞雜交動(dòng)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(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)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(gè)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(shí)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)緣雜交成為可能動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與植物體細(xì)胞雜交的比較二、單克隆抗體及其應(yīng)用缺陷：產(chǎn)量低、純度低，特異性差、靈敏度低。不能無限增殖產(chǎn)生大量抗體動(dòng)物體內(nèi)抗原

刺激漿細(xì)胞抗體篩選單一B細(xì)胞增殖分化抗原不純抗原不純?若要得到大量的單一抗體，我們?cè)撊绾稳プ觯?.抗體的早期生產(chǎn)方法：人們發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)物發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的漿細(xì)胞可以產(chǎn)生多達(dá)百萬種以上的特異性抗體，但是每個(gè)漿細(xì)胞只分泌一種化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用克隆單個(gè)B淋巴細(xì)胞形成細(xì)胞群。每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體單一B淋巴細(xì)胞細(xì)胞群選擇克隆產(chǎn)生大量純度高特異性強(qiáng)的抗體B淋巴細(xì)胞不可能無限增殖如何獲得大量、單一的抗體？遺憾的是體外培養(yǎng)時(shí)，一個(gè)B淋巴細(xì)胞不能無限增殖如何解決這一問題？B淋巴細(xì)胞不能無限增值資料1:１：我們所學(xué)的哪種細(xì)胞是可以無限增殖的思考討論２：有什么方法能使B細(xì)胞產(chǎn)生抗體的能力和無限增殖能力同時(shí)具備癌細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞融合雜交瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞（癌細(xì)胞）能無限增殖一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體1975年，英國(guó)科學(xué)家米爾斯坦和德國(guó)科學(xué)家科勒在前人工作的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮想象力，設(shè)計(jì)了一個(gè)極富創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)方案：一個(gè)極富創(chuàng)造力的方案資料2:既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體1975年，米爾斯坦和柯勒1984年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)1.單克隆抗體

由單個(gè)B淋巴細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖（克隆），形成基因型相同的細(xì)胞群，這一細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體稱為單克隆抗體。可大量增殖的融合細(xì)胞可大量增殖的骨髓瘤細(xì)胞單克隆抗體(由克隆細(xì)胞產(chǎn)生的單一抗體）B淋巴細(xì)胞用抗原注射小鼠從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)取骨髓瘤細(xì)胞的培養(yǎng)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.單克隆抗體制備過程置于選擇性培養(yǎng)基上培養(yǎng)

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)胞克隆化培養(yǎng)抗體檢測(cè)第二次篩選(抗原-抗體雜交技術(shù))多種雜交瘤細(xì)胞能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞陽性細(xì)胞注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)分離、提純單克隆抗體體內(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)工程師在工作動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)給小鼠注射特定的抗原蛋白B淋巴細(xì)胞（免疫）骨髓瘤細(xì)胞雜交細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞第一次篩選第二次篩選誘導(dǎo)融合選擇培養(yǎng)基克隆化培養(yǎng)，專一抗體檢驗(yàn)體外培養(yǎng)或小鼠腹腔內(nèi)增殖篩選出雜交瘤細(xì)胞方法？培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤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)胞不能無限增殖，死亡雜交瘤細(xì)胞能無限增殖，生長(zhǎng)【第一次篩選】獲得雜交瘤細(xì)胞知識(shí)拓展將雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)液稀釋后滴入多孔板，如果稀釋度足夠高，多孔板的一個(gè)孔里就可能只有1個(gè)雜交瘤細(xì)胞，培養(yǎng)之后(即克隆化培養(yǎng))，用標(biāo)記的抗原檢測(cè)每個(gè)小孔上清液里是否含有我們需要的特異性的抗體（抗原抗體能結(jié)合即為陽性孔）。這樣經(jīng)過多次克隆化培養(yǎng)以及有限稀釋法的篩選，就能選出需要的那種雜交瘤細(xì)胞。多孔細(xì)胞培養(yǎng)板抗體檢測(cè)板陽性孔【第二次篩選】能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞知識(shí)拓展資料2多孔細(xì)胞培養(yǎng)板陽性孔將雜交瘤細(xì)胞群稀釋，約每孔1個(gè)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)（克隆化培養(yǎng)）一段時(shí)間后，檢測(cè)各孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔抗體檢測(cè)板分泌抗體能跟特定抗原結(jié)合的細(xì)胞即為所需雜交瘤細(xì)胞【第二次篩選】能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞知識(shí)拓展抗體檢測(cè)的方法——抗原-抗體雜交法單克隆抗體的應(yīng)用：閱讀教材“思考?討論單克隆抗體的應(yīng)用”中的資料，思考、討論:1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用？2.除了細(xì)胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢(shì)？1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用？抗體:主要發(fā)揮靶向運(yùn)輸作用，即通過特異性結(jié)合靶細(xì)胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細(xì)胞；藥物:發(fā)揮治療效應(yīng)，如殺傷靶細(xì)胞。2.除了細(xì)胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？①

可以用放射性同位素標(biāo)記單克隆抗體進(jìn)行靶向放療；②

一些作用于細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細(xì)胞的信號(hào)通路來抑制其生長(zhǎng)，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進(jìn)行治療3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢(shì)？①

單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應(yīng)，因此檢測(cè)的特異性和靈敏度大大提高；生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復(fù)蘇利用，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)診斷試劑盒；②

ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識(shí)別的靶向作用和細(xì)胞毒素對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點(diǎn)清楚、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn)。二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)單克隆抗體能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備（1）作為診斷試劑——最廣泛的應(yīng)用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(jiǎn)易、快速特點(diǎn)新冠病毒抗原檢測(cè)試劑盒艾滋病檢測(cè)試劑（2）用于治療疾病和運(yùn)載藥物優(yōu)點(diǎn)：位置準(zhǔn)確、療效高、副作用小單克隆抗體+接頭+藥物（如細(xì)胞毒素）=ADC（抗體-藥物偶聯(lián)物）單克隆抗體+藥物=“生物導(dǎo)彈”課后習(xí)題·概念檢測(cè)1.下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交比較的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.它們的原理都涉及細(xì)胞膜的流動(dòng)性B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導(dǎo)融合C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細(xì)胞D.前者主要為了獲得細(xì)胞產(chǎn)品，后者主要為了獲得雜種植株C課后習(xí)題·概念檢測(cè)2.科學(xué)家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒B.體外培養(yǎng)單個(gè)B淋巴細(xì)胞可以獲得針對(duì)SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細(xì)胞即為雜交瘤細(xì)胞D.將純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中