选修3 现代生物科技专题 2.2 细胞工程2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 “番茄马铃薯”（理想图） 通过长期的实验，科学家们采用植物体细胞杂交技术获得了“番茄马铃薯”植株。杂种植株融合的原生质体ABAB再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化过程植物细胞A原生质体B原生质体A杂种细胞AB去 壁去 壁人工诱导方法？植物细胞B植物体细胞杂交技术纤维素酶、果胶酶等物理法：离心、振动、电激等化学法：聚乙二醇等试剂筛选如果将奶牛的细胞与植物细胞杂交，得到绿色的小奶牛，那岂不是只要晒晒太阳就可以挤出牛奶吗？动物细胞也能融合吗？动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，分化潜能逐渐变弱动物细胞培养技术动物细胞融合技术制备单克隆抗体技术动物细胞核移植技术动物细胞工程常用技术思考题1.1.植物体细胞杂交时首先应用什么方法去掉细胞壁？ 酶解法，如纤维素酶或果胶酶2.2.动物细胞融合时需要进行去壁处理吗？为什么？无需，因为动物细胞无细胞壁3.3.植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的方法有哪些？离心、振动、电激等物理方法；聚乙二醇等化学方法4.4.动物细胞融合能利用上述两类方法吗？还有其他方法吗？能 还可以利用灭活的病毒进行诱导5.5.植物体细胞杂交应先进行原生质体的融合再进行组织培养形 成完整的杂种个体，动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？不能，只能形成杂种细胞可用胰蛋白酶将细胞分散一、动物细胞融合技术1.概念： 动物细胞融合（cell fusion）也称为细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传物质的单核细胞，称为杂交细胞。结果：“2个或多个动物细胞”“1个杂交单核细胞” 2、诱导方法物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：灭活的病毒病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。举例：仙台病毒紫外线丧失感染性保留融合活性（诱导细胞融合）用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核病毒颗粒细胞核灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜连接细胞融合，形成单核杂交细胞原理：细胞膜具有一定的流动性有丝分裂4、过程：动物细胞A动物细胞B诱导，融合杂交细胞AB有丝分裂（膜融合、质融合、核融合）注意：动物细胞的融合也需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后，再从中筛选杂交细胞。3、原理：细胞膜的流动性6、应用：成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。特别是利用杂交瘤技术制备单克隆抗体。5、意义：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）成为可能。植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞融合前的处理诱导方法结果用途意义细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合使细胞分散后诱导细胞融合物理（离心、振动、电刺激）化学（PEG）物理、化学方法灭活的病毒培育新品种制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等形成杂种植株形成杂种细胞，生产细胞产品突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能1、在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是A诱导融合的方法完全相同B所用的技术手段完全相同C所采用的原理完全相同D都能形成杂种细胞D2、下列关于动物细胞融合，叙述正确的是A动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的双核或多核细胞称为杂交细胞B原理是细胞的全能性C打破生殖障碍，使远缘杂交成为现实D常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、离心等3、动物细胞融合的目的中最重要的是A.克服远缘杂交不亲和B.制备单克隆抗体C.培育新品种DB1.1.什么是抗体？2.2.主要分布在哪里？提问？ 抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。二、制备单克隆抗体技术主要分布在血清中，也分布于组织液及外分泌液中。 抗体 抗原 B B淋巴细胞刺激增殖分化效应B B细胞（浆细胞）分泌每一个浆细胞只能分泌一种抗体4.传统抗体的生产方法及缺陷？反复注射抗原克隆单一的效应B细胞不能无限增殖产量低、纯度低抗体特异性差1 1、设计方案：一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖米尔斯坦和科勒杂交细胞2 2、制备过程：继承了双亲细胞的遗传物质：既能无限增殖，又能产生特异性抗体注入小鼠细胞融合分离抗原注入小鼠体内骨髓瘤细胞细胞培养选择培养细胞培养基体内培养体外培养从腹水提取从培养液提取经过免疫的B淋巴细胞杂交瘤细胞单克隆抗体抗原（羊的红细胞）注射到小鼠体内获取经过免疫的B淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞融合灭活的病毒、PEG多种杂交细胞选择性培养基杂交瘤细胞抗体阳性检测足够数量的、能产生特定抗体的杂交瘤细胞群体外培养注射到小鼠腹腔培养液小鼠腹水单克隆抗体筛选克隆化培养筛选(动物细胞培养技术)(动物细胞融合技术) 制备单克隆抗体过程中两次筛选第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出杂交瘤细胞。第二次筛选是将产生特定抗体的杂交瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内取免疫过的B淋巴细胞时可以取出很多种，因此形成的杂交瘤细胞也有很多种，所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞免疫小鼠免疫小鼠单克隆抗体单克隆抗体筛选筛选克隆、筛选克隆、筛选体内培养体内培养体外培养体外培养B B B B淋巴细胞淋巴细胞（选择培养基）（选择培养基）（抗体检测）（抗体检测）细胞融合细胞融合杂交细胞杂交细胞优点：特异性强，灵敏度高，产量大 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质，并与特异性结合用于运载药物：制成“生物导弹”治疗疾病：主要用于癌症治疗既不损伤细胞，又减少了用药剂量，疗效高、毒副作用小的新型药物优点：准确、高效、简易、快速动物细胞融合技术制备单克隆抗体技术过程：不同的动物细胞杂交细胞原理：.应用：主要用于制备。制备：获取细胞和骨髓瘤细胞融合、筛选细胞动物细胞培养提取单克隆抗体应用：作为，用于治疗疾病或运载药物。诱导剂细胞膜的流动性单克隆抗体B淋巴杂交瘤生物导弹课堂小结：1 1、单克隆抗体是指（ ） A.A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B.B.单个B B淋巴细胞增殖产生的抗体 C. C.单个杂交瘤细胞增殖产生的高度单一的抗体 D. D.单个抗体通过克隆化，产生大量抗体C2 2、“生物导弹”是指 （ ） A.A.单克隆抗体 B.B.杂交瘤细胞 C. C.产生特定抗体的B B淋巴细胞 D.D.在单克隆抗体上连接抗癌药物 D练一练3.3.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B B淋巴细胞诱导融合后，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（ ）淋巴细胞 B B淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞 A. B A. B C. C. D D C4.生产单克隆抗体时，在培养基中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，该试剂的作用是A能选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制B能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活C能抑制淋巴细胞的DNA复制D能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成A5在现代生物科技的应用中，需要进行检测与筛选的是（双选）( )A对植物的离体组织进行培养，大规模培育优良品种B将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，制备单克隆抗体C利用人的皮肤细胞进行体外培养，解决自体移植皮肤不足的问题D将抗虫基因导入植物细胞，培育具有抗虫特性的新植株植物组织培养技术动物细胞融合技术动物细胞培养技术基因工程BD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抗体的实验方案2 2、该方案能达到预期效果吗？为什么？4 4、图中B B为_过程，常用_作为诱导剂，该细胞继承_的遗传特性，既能_,_,又能_。1 1、该实验方案的目的是_3 3、A A是从小鼠的脾脏中取得_,_,该细胞能够产生_5 5、C C过程指细胞培养，该过程包括_培养和_培养两个阶段，其中_代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型。制备单克隆抗体B B淋巴细胞抗体细胞融合灭活病毒双亲细胞分泌抗体无限增殖原代传代10B体外培养骨髓瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群注射到小鼠腹腔AC因为没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生此种抗体的效应B细胞作业：完成创新设计P3034A A 、 B B细胞为动物细胞, ,请据图回答问题: :A细胞B细胞C细胞D细胞(1)(1)若A A细胞为骨髓瘤细胞，B B细胞为淋巴细胞, ,那么D D细胞称为 细胞, ,由D D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为 。杂交瘤克隆练一练(2)D(2)D细胞中产生的抗体其化学本质是 , ,合成该物质的场所是 , ,它是由 控制合成的, ,合成过程包括 和 两个重要步骤. .球蛋白核糖体基因转录翻译(3)D(3)D细胞中产生的抗体具有 作用, ,与血清抗体相比其优越之处在于 强 高. .免疫特异性灵敏度(4)(4)若A A为人细胞,B,B为鼠细胞, ,用同位素标记A A细胞膜上的蛋白质,B,B不标记, ,在C C细胞时, ,检测结果发现整个细胞一半有放射性另一半没有. .在D D细胞时, ,检测结果发现整个细胞都有放射性, ,请解释原因 . .构成细胞膜的蛋白质分子大都可以流动 如果把B B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起，会有几种融合方式？B淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞+ + + +B淋巴细胞骨髓瘤细胞B淋巴细胞如下图所示细胞是经HAT培养基筛选出的能产生单克隆抗体A的杂交瘤细胞，关于该细胞中标出的三个基因的开闭状态，下列说法正确的是A其中有一个是打开的，即A抗体基因B其中有两个是打开的C其中有一个是打开的，即ATP合成酶基因D其中三个都是打开的B