动物细胞融合与单克隆抗体

专题2细胞工程2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体环节Ⅰ：学习目标1.掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。2.简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。3.了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说出其应用实例。阅读教材52∽54页，回答下列问题：环节Ⅱ：问题导学1.植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术有什么不同？2.常规血清抗体与单克隆抗体有何区别？3.单克隆抗体怎么制备？4.单克隆抗体主要有哪几方面的用途？一、动物细胞融合9:45环节Ⅲ：点拨精讲细胞融合是正常的生命活动两个细胞正在融合受精作用1、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。2、结果形成单核的杂交细胞3、原理细胞膜的流动性4、诱导方式物理法：离心、振动、电激化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：灭活的病毒一、动物细胞融合动物细胞融合过程示意图不同DNA的两个细胞灭活的病毒有丝分裂两个完整的杂交细胞技巧归纳灭活的病毒能作为诱导剂,不灭活的病毒不能作为诱导剂1.灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。2.不灭活的病毒会感染细胞,而不能诱导细胞融合。5、过程：动物细胞A动物细胞B诱导融合一个完整的杂交细胞AB（膜融合、质融合）（核融合）细胞融合完成的标志:细胞核融合成一个核7、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。8、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。最有价值的应用:制备单克隆抗体6、实质：细胞核融合动物细胞融合杂种细胞愈伤组织杂种植株植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B植物体细胞杂交去壁原生质体融合植物组织培养物理法化学法生物法：灭活的病毒动物细胞A动物细胞B杂种细胞（常用方法）9.植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较再生细胞壁主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株用途物理、化学方法（同左）灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）诱导方法使细胞分散后诱导细胞融合去除细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性、植物细胞全能性原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目9.植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较例1下图表示细胞融合技术的一些过程,请据图回答:(1)若A、B细胞为动物细胞,从A和B细胞到C细胞的过程中,常用作为来诱导融合。A、B融合为C的过程说明细胞膜具有特性。其融合完成的标志是。得到的C细胞可称为。灭活的病毒诱导剂流动性细胞核融合杂交细胞(2)若A、B细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解去掉了,这种酶可能是酶,由此生成的A和B细胞称为。A、B到C细胞的过程中,常用的物理方法是;融合完成的标志是;形成的D细胞还要应用技术把D培养成株。(3)若A为人细胞,B为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在形成C细胞时,细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。到D细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,原因是。细胞壁纤维素酶和果胶原生质体离心、振动、电激形成新的细胞壁植物组织培养细胞膜上的蛋白质是可以运动的二、单克隆抗体什么是抗体？由何种细胞产生？主要分布在哪里？起何作用？效应B细胞血清特异性免疫作用抗体：机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。接受抗原刺激后，能分泌针对该抗原的特异性抗体，在体液免疫中具有重要功能。B淋巴细胞本身是一种终末分化细胞，通常不再进行细胞分裂，存活一段时间后便会死亡——短命细胞B淋巴细胞所以B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖，而癌细胞是可以无限增殖的。骨髓瘤细胞:恶性增殖的转化细胞，只要营养条件适合可永远分裂和存活——长命细胞。经筛选与驯化，现已建立多种骨髓瘤细胞株——没有抗体分泌物。因此可以利用小鼠骨髓瘤细胞与之融合，就可获得既能无限增殖又能产生单一抗体的细胞。②特点：产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏常规抗体制备一个B淋巴细胞：只分泌一种特异性抗体单克隆抗体杂交瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞：能无限增殖融合单克隆抗体培养①向动物体内反复注射抗原，使动物产生抗体，然后从血清中分离所需抗体。优点：特异性强、灵敏度高、反应灵敏、并且能大规模生产。杂交细胞灭活的病毒等手段小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞经免疫的小鼠提取杂交瘤细胞第一次筛选用特定的选择性培养基（HAT培养基）第二次筛选能产生特定抗体、培养条件下能无限增殖的杂交瘤细胞体外培养注射到小鼠腹腔提取单克隆抗体二、单克隆抗体的制备1.单克隆抗体的制备过程多孔培养板单个细胞培养，抗体检测3.为何要进行两次筛选？4.如何进行第2次筛选？培养在多孔培养板上，每孔只有一个杂交瘤细胞。然后用特定抗原来检测第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。第2次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群。1.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2.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？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B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体。思考：5.杂交瘤细胞的筛选：(B淋巴细胞)骨髓瘤细胞杂交瘤细胞B细胞/B细胞骨髓瘤细胞/骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞B细胞筛选出不能长期存活不能长期存活HAT培养基筛选H,次黄嘌呤;A,氨基喋呤;T,胸腺嘧啶DNA内源性途径(主要途径)谷氨酰胺or单磷酸尿苷酸二氢叶酸还原酶AHT外源性途径(旁路途径)(Hypoxanthineguzninephosphoribosyltransferase)次嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)胸腺嘧啶激酶(TK)(Thymidinekinase)B淋巴细胞：两条途径骨髓瘤细胞：只有H→DNA这一条途径外源性途径(旁路途径)氨基蝶呤：阻断H→DNA2.单克隆抗体的优点：3.单克隆抗体的应用特异性强，灵敏度高，可大量制备（1）作为诊断试剂——最广泛应用具有准确、高效、简易、快速（2）用于治疗疾病和运载药物“生物导弹”＝单克隆抗体＋药物单抗导向，药物为弹头主要用于治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。例2下图是单克隆抗体的制备过程,请据图回答问题:(1)抗体的化学本质是,主要分布于中,也分布于组织液及外分泌液中。(2)若想通过①过程获得所需的B淋巴细胞,应先对小鼠进行的处理是,该处理的实质是在小鼠体内发生的过程。制备单克隆抗体的B淋巴细胞一般从中采集。球蛋白血清注射(相应的)抗原体液免疫脾(3)②过程除了采用诱导植物细胞原生质体融合的方法外,还可以用作为诱导剂。细胞两两融合后,可出现种融合细胞。(4)③过程中杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的方式是。(5)④过程要挑选出能产生的细胞群继续培养。特定抗体灭活的病毒3主动运输两个“过程”动物细胞融合过程单克隆抗体制备过程三个“一”一个诱导细胞融合的新方法－－灭活病毒一个新细胞－－杂交瘤细胞一个优势－－单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优势环节Ⅳ：课堂总结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．结果是相同的B．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D．诱导融合的手段相同Ｂ环节Ⅴ：当堂检测2.能使动物细胞融合的特有的诱导因子是()。A.离心B.灭活的病毒C.电刺激D.振动B3、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓疤细胞融合的是（）A.经过免疫的B淋巴细胞B.没经过免疫的T淋巴细胞C.经过免疫的T淋巴细胞D.没经过免疫的Ｂ淋巴细胞A4.要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖,形成细胞群。其原因是()。A.在体外培养条件下,B淋巴细胞可以无限增殖B.在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体C.每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应D.每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体D5.某同学在学习“细胞工程”时,列表比较动植物细胞工程的有关内容,你认为错误的是()。选项比较内容植物细胞工程动物细胞工程A特殊处理酶解法去除细胞壁用胰蛋白酶处理后制成细胞悬液B融合方法物理方法、化学方法、生物方法物理方法、化学方法C典型应用人工种子、种间杂种植物单克隆抗体的制备D培养基区别蔗糖是离体组织中赖以生长的成分动物血清不可缺少B6.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和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（）①淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞A．②④B．①③⑤C．①②③④D．②③C7、下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。（1）_______________技术是单克隆抗体技术的基础。（2）根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于________培养基。（3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是________________。（4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用________________。（5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的_______________特点，又具备淋巴细胞的_______________特点。（6）淋巴细胞是由动物体_________中的______________细胞分化、发育而来。（7）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是____________。动物细胞培养选择特异性强,灵敏度高灭活的病毒在体外大量增殖分泌特异性抗体骨髓造血干细胞主动运输