新版高中生物第2節(jié) 二 動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體

第2節(jié)動物細(xì)胞工程二動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體人教版高中生物闡明利用動物細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體的過程，認(rèn)同單克隆抗體在臨床上有重要的應(yīng)用價(jià)值。1.文化基礎(chǔ)：單克隆抗體的制備和過程。2.自主發(fā)展：概述單克隆抗體的制備，舉例說出誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法3.社會參與：認(rèn)同單克隆抗體在臨床上具有重要應(yīng)用價(jià)值。學(xué)習(xí)目標(biāo)防御呼吸道合胞病毒感染注射單克隆抗體效果好閱讀P48—49頁單克隆抗體是如何制備的？在臨床上有哪些應(yīng)用？什么是動物細(xì)胞融合技術(shù)？（一）動物細(xì)胞融合1.概念動物細(xì)胞融合技術(shù)就是使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。2.誘導(dǎo)原理：__________________________。3.誘導(dǎo)結(jié)果：形成_______________細(xì)胞。4.誘導(dǎo)方法：_____________法、電融合法和___________________法等。細(xì)胞膜的流動性雜交PEG融合滅活病毒誘導(dǎo)滅活：指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染力，但并不破壞他們的抗原結(jié)構(gòu)。滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和發(fā)生作用，使細(xì)胞相互凝聚，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。(6)過程：動物細(xì)胞融合的過程包括細(xì)胞膜融合、細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞核融合。其中細(xì)胞膜融合是細(xì)胞融合的先導(dǎo)，在細(xì)胞膜融合中體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動性，細(xì)胞融合的實(shí)質(zhì)是核融合。動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是兩個或多個細(xì)胞核融合為一個細(xì)胞核。綠色熒光燃料標(biāo)記的膜蛋白紅色熒光燃料標(biāo)記的膜蛋白人體細(xì)胞鼠細(xì)胞細(xì)胞融合雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞370C、40min細(xì)胞質(zhì)融合7．動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用(1)成為研究_________________、__________________、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。(2)用于制備_____________________。8.意義：突破了___________________的局限，使____________________成為可能。細(xì)胞遺傳細(xì)胞免疫單克隆抗體9．動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較有性雜交遠(yuǎn)緣雜交比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理融合前處理使用的酶誘導(dǎo)手段細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的增殖先除去細(xì)胞壁先使細(xì)胞分散開纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶物理法：電融合法、離心法化學(xué)法：PEG融合法除物理法和化學(xué)法外，也可用滅活的病毒誘導(dǎo)過程

結(jié)果應(yīng)用意義克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了雜交的親本組合培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體雜種植株雜交細(xì)胞細(xì)胞A、B?去壁?原生質(zhì)體A、B?融合?融合的原生質(zhì)體?再生出細(xì)胞壁?雜種細(xì)胞?植物組織培養(yǎng)?雜種植株細(xì)胞A、B?融合?雜交細(xì)胞?有絲分裂?多個相同雜種植株思考與討論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?提示：病人體內(nèi)的病毒等誘導(dǎo)多個細(xì)胞融合形成了多核細(xì)胞。用________________________進(jìn)行_________________繁殖，也就是通過_______________形成細(xì)胞群，這樣的細(xì)胞群就有可能產(chǎn)生出________________________________的抗體，即單克隆抗體。二、單克隆抗體1.單克隆抗體的概念：單個B淋巴細(xì)胞無性克隆化學(xué)性質(zhì)單一，特異性強(qiáng)2．制備原理B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到的雜交瘤細(xì)胞，既能______________________又能產(chǎn)生大量________________。(1)B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：一種B淋巴細(xì)胞分泌一種特異性抗體。(2)骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn)：

能在體外大量__________________。(3)雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)：增殖無限增殖特定抗體3．制備過程(1)用特定的抗體對小鼠進(jìn)行免疫，并從該小鼠的脾中的到能產(chǎn)生特定抗體的_______________B淋巴細(xì)胞(2)培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞是一種____________，有____________________的能力.癌細(xì)胞無限增值(3)誘導(dǎo)細(xì)胞融合將_______________________與_____________________融合，常用方法有PEG融合、電融合和滅活病毒誘導(dǎo)法等。骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞(4)用特定的_________________進(jìn)行篩選：在該培養(yǎng)基上，為融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的__________________才能生長。選擇培養(yǎng)基雜交瘤細(xì)胞(5)雜交瘤細(xì)胞：既能迅速________________，又能產(chǎn)生________________。大量繁殖抗體(6)對上述經(jīng)選擇培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行_________________和____________________，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需__________________的細(xì)胞?？寺』囵B(yǎng)抗體檢測雜交瘤細(xì)胞抗體抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞（分泌的抗體能與特定抗原結(jié)合(7)將抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞在______________________下培養(yǎng)，或注射到__________________________增殖。體外條件小鼠腹腔內(nèi)(8)從___________________或___________________中獲取大量的單克隆抗體。細(xì)胞培養(yǎng)液小鼠腹水(1)作為___________________，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn)。(2)用于___________________和__________________。4.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)能準(zhǔn)確地識別_________________________，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以___________________?？乖募?xì)微差異大量制備5.單克隆抗體的應(yīng)用診斷試劑治療疾病運(yùn)載藥物7.血清抗體與單克隆抗體的比較名稱產(chǎn)生特點(diǎn)血清抗體單克隆抗體由B淋巴(漿)細(xì)胞分泌一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、特異性差由雜交瘤細(xì)胞分泌特異性強(qiáng)、靈敏度高，能大量制備8.制備單克隆抗體過程中的兩次篩選項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因篩選方法篩選目的誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)胞有很多種，形成的雜交瘤細(xì)胞也有很多種用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(2)雜交瘤細(xì)胞具備雙親的____________________，不僅具有漿細(xì)胞產(chǎn)生________________________的能力，還具有骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下______________________的能力，從而可以克服單純B淋巴細(xì)胞不能無限增殖的缺點(diǎn)，而大量生產(chǎn)單克隆抗體。9.單克隆抗體制備過程的關(guān)鍵分析(1)對動物免疫的原因：B淋巴細(xì)胞要經(jīng)過________________過程，即接觸______________，增殖分化為有_______________________功能的B淋巴細(xì)胞，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以，與骨髓瘤細(xì)胞融合的B淋巴細(xì)胞實(shí)際上是漿細(xì)胞。免疫抗原特異性免疫遺傳物質(zhì)特異性抗體大量增殖思考與討論1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用?提示：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?提示：可以用放射性同位素標(biāo)記單克隆抗體進(jìn)行靶向放療。一些作用于細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細(xì)胞的信言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(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?提示：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。ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細(xì)胞毒素對腫瘤細(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)。提示：單克隆抗體在臨床上的應(yīng)用涉及治療、診斷等方面。單克隆抗體藥物已被廣泛用于腫瘤、自身免疫病等疾病的治療，如利妥昔單抗被用于治療復(fù)發(fā)難治的低分化B細(xì)胞淋巴瘤;曲妥珠單抗被用于治療乳腺癌等。在臨床診斷方面，單克隆抗體被廣泛用于一些感染性疾病的檢測、腫瘤的診斷、激素和細(xì)胞因子的測定等。以單克隆抗體在診斷腫瘤方面的應(yīng)用為例，用放射性同位素或熒光標(biāo)記抗腫瘤表面抗原的單克隆抗體，可以用這些抗體來對體內(nèi)的腫瘤進(jìn)行定位，輔助診斷并確定腫瘤的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移等。4.單克隆抗體在臨床上還有哪些應(yīng)用?你可以課后搜集資料，然后以“單克隆抗體在臨床上的應(yīng)用”為主題，出一期黑板報(bào)或制作電子板報(bào)宣傳相關(guān)知識。三、總結(jié)及練習(xí)1．下列關(guān)于單克隆抗體制備的說法，正確的是(

)A．將特定抗原注射到小鼠體內(nèi)，可以從小鼠血清中獲得單克隆抗體B．經(jīng)特定抗原免疫過的B淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)時可分泌單克隆抗體C．誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后，發(fā)生融合的細(xì)胞均為雜交瘤細(xì)胞D．篩選出雜交瘤細(xì)胞后，需利用特定抗原再次篩選分泌單克隆抗體的細(xì)胞提示：制備單克隆抗體過程中，可在體外雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)液中，或體內(nèi)小鼠腹水中獲得純化的單克隆抗體，A錯誤；免疫過的B淋巴細(xì)胞高度分化，不能增殖，無法分泌單克隆抗體，B錯誤；發(fā)生融合的細(xì)胞可能有三種：B淋巴細(xì)胞－B淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞－骨髓瘤細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞－骨髓瘤細(xì)胞，C錯誤；制備單克隆抗體時，需篩選兩次，第一次得到雜交瘤細(xì)胞，第二次得到既能無限增殖又能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，D正確。D2．下圖為雜交瘤細(xì)胞制備示意圖。骨髓瘤細(xì)胞由于缺乏次黃嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT－)，在HAT篩選培養(yǎng)液中不能正常合成DNA，無法生長。下列敘述不正確的是(

)A．可用滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合B．兩兩融合的細(xì)胞都能在HAT培養(yǎng)液中生長C．雜交瘤細(xì)胞需進(jìn)一步篩選才能用于生產(chǎn)D．細(xì)胞膜的流動性是細(xì)胞融合的基礎(chǔ)B提示：誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法有電激、聚乙二醇、滅活的病毒(如滅活的仙臺病毒)等，A正確；兩兩融合的細(xì)胞包括免疫B細(xì)胞與免疫B細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的具有同種核的細(xì)胞、免疫B細(xì)胞與骨髓瘤