专题专题2 细胞工程细胞工程2.2.2 2.2.2 动物细胞融合和单克隆抗体动物细胞融合和单克隆抗体1.1.掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别 和联系。和联系。2.2.简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。3.3.了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说 出其应用实例。出其应用实例。 通过复习植物体细胞杂交导入新课；首先直接阐明动物细胞融合的概念，再提出动物细胞融合的原理和诱导因素是什么？进入相关知识点的学习；接着由出动物细胞融合的意义引出单克隆抗体的制备，通过让学生阅读资料，找出单克隆抗体的概念，再通观看视频让学生对单克隆抗体的制备过程有一个初步的印象，然后结合教材上的图片，对该过程进行归纳和整理；接着讲述单克隆抗体的有点和应用；最后通过课堂总结及课堂检测，完善内化课堂知识。 通过视频展示单克隆抗体的制备过程，并结合形象的图片对单克隆抗体的制备过程进行分解和整理，加深学生对两次筛选的目的以及单克隆抗体和杂交瘤细胞的特点进行区分，以此来突破单克隆抗体的制备这一重点和难点。杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈愈愈伤伤伤伤组组组组织织织织再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂种细胞细胞AB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导融合融合完成完成的的标志标志植物细胞植物细胞B一、动物细胞融合1.1.概念：概念：动物细胞融合动物细胞融合也称细胞杂交，也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，多个细胞遗传信息的单核细胞，称为称为杂交细胞杂交细胞。2.2.原理：原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性 细胞融合是正常的生命活动细胞融合是正常的生命活动两个细胞正在融合两个细胞正在融合 受精作用受精作用 动动物物细细胞胞融融合合过过程程示示意意图图不同DNA的两个细胞 灭活的病毒有丝分裂两个完整的杂交细胞3.3.诱导方法：诱导方法：物理法：物理法：化学法：化学法：生物法：生物法：灭活的病毒灭活的病毒电激等电激等聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)PEG) 灭活灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去 感染能力，但并不破坏这些病原体的抗原结构。感染能力，但并不破坏这些病原体的抗原结构。4.4.意义：意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。可能。5.5.应用：应用： 最重要的用途是最重要的用途是制备制备单克隆抗体单克隆抗体主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体获得杂种植株获得杂种植株主要用途主要用途物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、物理（离心、振动、电刺激）振动、电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法使细胞分散后诱使细胞分散后诱导细胞融合导细胞融合去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱导原生质体融合导原生质体融合 细胞融合的方法细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性细胞融合的原理细胞融合的原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较读下面一段资料，读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念。找出单克隆抗体的概念。 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B B细胞细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B B细胞只分细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。 用单个效应用单个效应B B细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌一种细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。提示提示1 1：对：对B B细胞进行细胞培养可行吗？细胞进行细胞培养可行吗？提示提示2 2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？如何大量生产单克隆抗体？如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个方案。请尝试设计一个方案。提示提示3 3：有什么方法能使一个细胞同时具备产生：有什么方法能使一个细胞同时具备产生 抗体的能力和无限增殖能力呢？抗体的能力和无限增殖能力呢？一个一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖杂交瘤细胞杂交瘤细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术设计方案：设计方案：动物细胞融合技术动物细胞融合技术单克隆单克隆抗体抗体 既能产生特异性抗体，既能产生特异性抗体， 又能又能大量增殖的细胞大量增殖的细胞19751975年英国科学家年英国科学家米尔斯坦米尔斯坦和和柯勒柯勒的实验的实验单克隆抗体的制备过程单克隆抗体的制备过程杂交杂交杂交杂交 细胞细胞细胞细胞灭活的病毒等手段灭活的病毒等手段灭活的病毒等手段灭活的病毒等手段小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞B B淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞经免疫经免疫经免疫经免疫的小鼠的小鼠的小鼠的小鼠提取提取杂交瘤杂交瘤杂交瘤杂交瘤细胞细胞细胞细胞第一次筛选第一次筛选第一次筛选第一次筛选用特定的用特定的选选择性培养基择性培养基第二次筛选第二次筛选第二次筛选第二次筛选能产生特定抗体、培养条件能产生特定抗体、培养条件能产生特定抗体、培养条件能产生特定抗体、培养条件下能无限增殖的杂交瘤细胞下能无限增殖的杂交瘤细胞下能无限增殖的杂交瘤细胞下能无限增殖的杂交瘤细胞体外培养体外培养体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔提取单克隆抗体提取单克隆抗体提取单克隆抗体提取单克隆抗体二、单克隆抗体的制备1.1. 单克隆抗体的制备过程单克隆抗体的制备过程 3.3.3.3.为何要进行两次筛选？为何要进行两次筛选？为何要进行两次筛选？为何要进行两次筛选？4.4.如何进行第如何进行第2 2次筛选？次筛选？培养在多孔培养板上，每孔只有一个杂交瘤细胞。培养在多孔培养板上，每孔只有一个杂交瘤细胞。第第1 1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。第第2 2次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群。次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群。1.1.本过程利用了哪些原理？本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2.2.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B B细胞融合？细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有遗传物质，不仅具有B B细胞分泌抗体的能力，细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体。单克隆抗体。2.2.单克隆抗体的优点：单克隆抗体的优点：3.3.3.3.单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用特异性强，灵敏度高，可大量制备特异性强，灵敏度高，可大量制备（1）作为诊断试剂）作为诊断试剂最广泛应用最广泛应用 具有准确、高效、简易、快速具有准确、高效、简易、快速（2）用于治疗疾病和运载药物）用于治疗疾病和运载药物“生物导弹生物导弹” 单克隆抗体药物单克隆抗体药物 单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头主要用于治疗主要用于治疗癌症治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成抗癌药物，形成“生物导弹生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。准确杀伤癌变细胞。两个两个“过程过程”动物细胞培养过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程三个三个“一一”一个诱导细胞融合的新方法一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒灭活病毒一个新细胞杂交瘤细胞一个新细胞杂交瘤细胞一个优势单克隆抗体特异性强、一个优势单克隆抗体特异性强、 灵敏度高的优势灵敏度高的优势1.动物细胞工程技术的基础是：（动物细胞工程技术的基础是：（ ）A动物细胞融合动物细胞融合B胚胎移植胚胎移植C动物细胞培养动物细胞培养 D核移植核移植在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中， 正确的是（）正确的是（） A结果是相同的结果是相同的 B杂种细胞的形成过程基本相同杂种细胞的形成过程基本相同 C操作过程中酶的作用相同操作过程中酶的作用相同 D诱导融合的手段相同诱导融合的手段相同. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞淋巴细胞 诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞， 在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ） 淋巴细胞淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞 B淋巴细胞自身融合细胞淋巴细胞自身融合细胞 小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 A B C D CB体外培养体外培养骨髓瘤细骨髓瘤细胞胞杂交瘤细杂交瘤细胞胞足够数量的细胞足够数量的细胞群群 注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC 4. 下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌 单克隆抗体的实验方案：单克隆抗体的实验方案：（2）该方案能达到预期效果吗？为什么？）该方案能达到预期效果吗？为什么？（4）图中）图中B为为 过程，常用过程，常用 _ 作为诱导剂，该细胞作为诱导剂，该细胞 继承继承 的遗传特性，的遗传特性， 既能既能 ，又能，又能 。 （1）该实验方案的目的是）该实验方案的目的是 .（3）A是从小鼠的脾脏中取得是从小鼠的脾脏中取得_, 该细胞能够产生该细胞能够产生_。制备单克隆抗体制备单克隆抗体B细胞细胞抗体抗体细胞融合细胞融合灭活病毒灭活病毒双亲细胞双亲细胞产生特异性抗体产生特异性抗体无限增殖无限增殖