2.2動物細胞融合技術與單克隆抗體課件高二下學期生物人教版選擇性必修3

2.2動物細胞融合與單克隆抗體英枕網(wǎng)出

中新冠病毒全人源單克隆抗體獲批進入臨床試驗

央視網(wǎng)快看微生物研究所40本節(jié)聚焦1、什么是動物細胞核移植技術2、動物體細胞核移植的基本過程是什么3、體細胞核移植技術的應用前景有哪些4、怎樣理性看待體細胞核移植技術存在的問題溫故而知新雜種植物植物細胞融合植物體細胞雜交融合的原生質(zhì)(AB)

融合，②植物組織培養(yǎng)雜種

細胞(AB)再分化⑤再生

新壁

③植物細胞A植物

細胞B原生質(zhì)體B原生

質(zhì)體A脫分化移栽去壁去壁 思考有沒有技術讓不同種動物的體細胞雜交，培育出集不同細胞優(yōu)勢于一身的動物細胞呢植物體細胞雜交技術跨越不同種植物之間生殖隔離的屏障，克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出新的作物類型。人鼠雜交細胞細胞融合滅活的仙臺病毒誘導實例：1970年，動物細胞融合實驗人細胞細胞融合37°培養(yǎng)40min綠色熒光染料標記的膜蛋白鼠細胞紅色熒光染

料標記的膜

蛋白如果讓動物細胞進行融合，與植物有哪些不同之處◆無需去除細胞壁◆全能性受限制，不能培育成新的動物個體一、動物細胞融合技術一

、動物細胞融合1.概念：動物細胞融合也稱細胞雜交，是指_兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞_的過程。2

.

原理：細胞膜的流動性

動物細胞融合特3.誘導細胞融合的三種方法

有的誘導方法(1)物理法：如離心、電融合法等。(2)化學法：如_聚乙二醇(PEG)(3)

生物法：如_滅活病毒誘導法4

.

過程：細胞膜融合

細胞質(zhì)融合

細胞核融合

融合完成的標志5.結(jié)果：融合后的雜交細胞具有原來兩個或_多個細胞_的遺傳物質(zhì)。一、動物細胞融合技術(二)問題：1、什么是病毒的滅活滅活是指用物理或化學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、滅活病毒誘導細胞融合的原理病毒表面的糖蛋白和一些酶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。喪失感染活性(不感染細胞)保留融合活性(能誘導細胞融合)紫外線滅活仙臺病毒①研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。②利用動物細胞融合技術而發(fā)展起來的雜交瘤技術，為制造單克隆抗

體開辟了新途徑。突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能種間、屬間、科間，甚至動物和植物之間的細胞融合都已獲得成功。一、動物細胞融合技術7.應用6.優(yōu)點>》》一、動物細胞融合技術思考：19世紀30年代，科學家曾在患肺結(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胞。如何解釋這一現(xiàn)象病人體內(nèi)病毒等能誘導多個體細胞融合形成了多核細胞。肺結(jié)核病人病理切片》》

一、動物細胞融合技術(三)滅活病毒誘導細胞融合過程：在病毒的作用下細

胞膜打開滅活的病毒顆粒粘

附于細胞表面細胞核融合形成雜交瘤細胞病毒顆粒

細胞膜

融合不能無限增殖產(chǎn)生大量抗體缺

點

：制備的抗體一般為多克隆抗體，

產(chǎn)量低、純度低，特異性差>》》一、動物細胞融合技術(八)傳統(tǒng)抗體制備方法及缺陷增殖分化漿細胞

多種抗體抗原抗原不純傅統(tǒng)抗血清所有抗體混合篩選單一B細胞動物體內(nèi)刺激抗

原免

疫g二、單克隆抗體技術及其應用1、科學家發(fā)現(xiàn)：1)體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類多達百萬種以上2)每個B淋巴細胞只分泌一種特異性的抗體 如何獲得大量、單一的抗體2、需解決問題：一個B淋巴細胞細胞群抗體單克隆抗體3、遺憾：體外培養(yǎng)時，一個B淋巴細胞不能無限增殖如何解決這一難題克隆1:

我們所學的哪種細胞是可以無限增殖的癌細胞2:

有什么方法能使B

細胞產(chǎn)生抗體的能力和無限增殖能力

同時具備動物細胞融合》》二、單克隆抗體及其應用一個B淋巴細胞只分泌

一種特異性抗體骨髓瘤細胞(癌細胞)

能無限增殖雜交瘤細胞動物細胞融合雜交細胞>》》二、單克隆抗體及其應用一個極富創(chuàng)造力的方案：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，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎動物細胞培養(yǎng)單克隆抗體>》》二、單克隆抗體及其應用2、單克隆抗體的制備過程用抗原注射小鼠骨髓瘤細胞誘導融合已免疫B淋巴細胞小鼠的脾臟

中獲取從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)取骨髓瘤細胞的培養(yǎng)多種雜交細胞多種雜交瘤細胞2雜交瘤細胞>》》二、單克隆抗體及其應用融合的細胞第一次篩選

置于選擇性培養(yǎng)基上培養(yǎng)2雜交細胞骨髓瘤細胞

自身融合未融合的骨髓瘤細胞未融合的B

淋巴細胞B

細胞自

身融合3若雜交瘤細胞混合培養(yǎng)，得到的是能與特定抗原結(jié)合的多種抗體。此處將雜交瘤細胞進行有限稀釋，雖然接種到細胞培養(yǎng)板上，每個培

養(yǎng)孔只有一個雜交瘤細胞，這樣每

個孔培養(yǎng)得到的抗體就是單抗。第二次篩選能分泌所需抗體的雜交瘤細胞抗

體

檢

測(抗原-抗體雜交技術)陽性細胞>》》二、單克隆抗體及其應用多種雜交瘤細胞一冬分離、提純單克隆抗體能分泌所需抗體的雜交瘤細胞>》》二、單克隆抗體及其應用體內(nèi)或體外培養(yǎng)注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)項目腹腔培養(yǎng)體外培養(yǎng)優(yōu)點易于控制培養(yǎng)條件(如無需提供無菌環(huán)境等),操作簡單，成本較低可大規(guī)模培養(yǎng)，大量生產(chǎn)缺點規(guī)模小，產(chǎn)量少需要人為控制培養(yǎng)條件，

成本相對較高二、單克隆抗體技術及其應用【培養(yǎng)雜交瘤細胞的方法比較】注射特定的抗原蛋白骨髓瘤細胞融合B淋巴細胞雜交細胞篩選雜交細胞雜交痛細胞抗體檢驗體外培養(yǎng)注射小鼠單克隆抗體B淋巴細胞(免疫)誘導融合骨髓瘤細胞既能大量繁殖又

能產(chǎn)生專一抗體雜交細胞選擇培養(yǎng)基

第一次篩選雜交瘤細胞》二、單克隆抗體及其應用

單克隆抗體的制備過程第二次篩選能分泌所需抗體的雜交瘤細胞動物細胞融合

動物細胞培養(yǎng)特異性強靈敏度高可大量制備克隆化培養(yǎng)，

專一抗體檢驗體外培養(yǎng)或小

鼠腹腔內(nèi)增殖給小鼠注射特定的抗原蛋白克隆能產(chǎn)生抗體

的

陽性細胞單克隆抗體再克隆陽性細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞單克隆抗體免疫小鼠》二、單克隆抗體及其應用知識拓展：第一次篩選獲得雜交瘤細胞①細胞合成

DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基蝶呤阻斷。②人B淋巴細胞中有這兩

種DN

A

的合成途徑，但不能分裂增殖。③鼠骨髓瘤細胞中只有D

途徑，沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。如果D途徑被阻斷，它會因不能合成DNA

而死。篩選出雜交瘤細胞方法B淋巴細胞及同型融合細胞骨髓瘤細胞及同型融合細胞雜交瘤細胞培養(yǎng)基中加入氨基蝶呤不能無限增殖，死亡不能無限增殖，死亡能無限增殖，生長將雜交瘤細胞群稀釋，約每孔1個細胞進行培養(yǎng)(克隆化培養(yǎng))一段時間后，檢測各孔上清液中細胞分泌的抗體上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔分泌抗體能跟特定抗原結(jié)合的

細胞即為所需雜交瘤細胞在單克隆抗體制備過程中，兩次篩選的目

的和方法是不相同的。>》二、單克隆抗體及其應用

抗

體

檢

測的方法

—

—抗原

-

抗體雜交法陽性孔項目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導融合后得到多種融合細胞，還有未融合的細胞等由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤

細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞篩選目的篩選出?雜交瘤細胞篩選出

能分泌所需抗體的雜交瘤細胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩

選

：未融合的親本細胞和融合的具有同種核的

細胞都會

死亡，只有融合的雜

交瘤細胞才能

生長。用96孔板培養(yǎng)，在每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞的情況下進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。單克隆抗體制備過程中兩次篩選的比較資料1用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的“早早孕診斷試劑盒”,在妊娠

第8天就可以作出診斷，這比原來的診斷方法提前了10d左右，可以避免孕婦在不知

道妊娠的情況下因服用藥物而對胎兒造成不利影響。該方法檢測的準確率在90%以

上。·在受精后不久，胎盤滋養(yǎng)層細胞就會分泌人絨毛膜促性腺激素(HCG),是由受孕婦女體內(nèi)胎盤產(chǎn)生的一種糖蛋白類激素，在孕婦的尿液中大量存在。而在非妊娠婦女尿液中幾乎不含有。學友單對照線檢測線標志線無效陰性弱陽性陽性

B.結(jié)果判斷抗

(人絨毛膜促性腺激素)單克隆抗體二、單克隆抗體技術及其應用思考討論深度不可

超過標志線A.使用方法二、單克隆抗體技術及其應用思考討論資料2

使用高效的細胞毒素類藥物進行化療可以有效殺傷腫瘤細胞。但細胞毒素沒有特異性，在殺傷腫瘤細胞的同時還會對健康細胞造成傷害，這限制了它在臨床上的應

用

?？贵w一藥物偶聯(lián)物(antibody-drugconjugate,ADC)

通過將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC

通

常由抗體、接頭和藥物(如細胞毒素)三部分組成，它的作用機制如下圖所示。②ADCADC被細胞吞噬抗體藥物接頭細胞凋亡釋放藥物酶體裂解⑤可用放射性同位素標記單克隆抗體進行靶向放療。

一些作用于細胞信號轉(zhuǎn)導通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制

其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進行治療?？贵w主要發(fā)揮靶向運輸作用，即通過特異性結(jié)合靶細胞表面的抗

原，將連接的藥物輸送到靶細胞。藥物發(fā)揮治療效應，如殺

傷

靶細胞。討論2.除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物討論1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用二、單克隆抗體技術及其應用二、單克隆抗體技術及其應用討論3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床上各具有什么優(yōu)勢單克隆抗體診斷試劑盒中的抗體只與特定的抗原反應，故特異性和靈敏度提高，生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復蘇利用，利于控制質(zhì)量和標準化生產(chǎn)。ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優(yōu)點。比原來診斷方法提前了10d左右，準確率在90%以上。診斷優(yōu)點：具

有準確、高效、簡易、快速特點>》》二、單克隆抗體及其應用思考討論：單克隆抗體的應用1、診斷試劑——最廣泛應用抗人絨毛促性腺激素單克隆抗體抗原-抗體雜交法》》二、單克隆抗體及其應用乙肝測定試劑艾滋病檢測試劑》二、單克隆抗體及其應用2、用于治療疾病和運載藥物主要用于癌癥治療。如：單克隆抗體+藥物=“生物導彈”(“生物導彈”—單抗導向，藥物為彈頭)優(yōu)點：位置準確、療效高、副作用小“生物導彈”追蹤癌細胞1.動物細胞融合的概念、結(jié)果、原理、意義是什么

2.動物細胞融合常用的方法，3.動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較1.單克隆抗體制備的研究背景2.單克隆抗體制備1.診斷試劑2.運載藥物3.治療疾病動物細胞融合技術單克隆抗體

的制備動物細胞

融合

技術

與單

克隆

抗體單克隆抗體

的應用課堂小結(jié)本節(jié)小結(jié)練習與應用一、概念檢測1.下列有關動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的

是(

)CA.它們的原理都涉及細胞膜的流動性B.都可以用電融合法或PEG

融合法誘導融合C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞D.

前者主要為了獲得細胞產(chǎn)品，后者主要為了獲得雜種植株練習與應用2.科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關敘述正確的是

(

AA.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B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合，經(jīng)誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D.將純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出的抗體為單克隆抗體練習與應用二、拓展應用假如你掌握了動物細胞融合技術，你想用這種技術來解決哪些問題解決這些問題的大致思路是怎樣的這樣做會有什么風險請查閱相關資料，完善自己的思路，并形成文字報告，與同學交流?？梢岳脛游锛毎诤霞夹g培育多倍體胚胎，研究其發(fā)育機制，甚至可能培育出新的物種。但是，目前相關技術還不成熟，存在融合率低、胚胎死亡率高等問題，并且還可能帶來些倫理方面的問題。一、概念檢測1.下列有關動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的是(

C)A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性B.

都可以用電融合法或PEG融合法誘導融合C.

融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞D.

前者主要為了獲得細胞產(chǎn)品，后者主要為了獲得雜種植株練習與應用2.科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關敘述正確的是(A)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B淋巴細胞可以獲得針對SARS

病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合，經(jīng)誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D.將純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出的抗體為

單克隆抗體練習與應用(1)圖中向小鼠注射抗原后，所獲得的免疫抗血清實際上是含有

Ab1.Ab2.Ab3.Ab4(

填寫抗體

的名稱)的混合物，這種方法制備的抗體不僅產(chǎn)量低，而且純度低。與其相比，單克隆抗體突出的優(yōu)點在于它的

特異性強、靈敏度高，并能大量制備。(2)圖中選用B細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，說明細胞膜具有流動性；如果僅考慮細胞

的兩兩融合，其融合細胞有

3

種類型。(3)圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選①的目的是篩選出雜交瘤細胞，篩選②的目的是篩選癥的“生物導彈”就是_

單抗隆抗體上連接抗癌藥物,請指出一種用“生物導彈”治療癌癥的方法較普通化療的優(yōu)點_

--0不損傷正常細胞，且用藥劑量少，毒副作用小正在研究的用于治療癌需抗體的雜交瘤細胞。者所作生科學工能產(chǎn)(4)出雜交瘤細胞I篩選②圖

監(jiān)

瘤細胸ⅡAb?

Ab2

Ab3

Ab4單克隆抗體培養(yǎng)雜交下面為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖回答