动物细胞融合与单克隆抗体

2.2动物细胞工程安徽省淮南市第十六中学潘荣选修3现代生物科技专题专题2细胞工程安徽省远程教育优秀作品教学目标重点难点问题探讨教学过程知识结构教学反馈课后习题教学参考2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体教学目标了解动物细胞融合的原理、过程和意义。理解单克隆抗体制备的过程和应用重点难点1.教学重点：单克隆抗体的制备和应用2.教学难点：单克隆抗体的制备过程问题探讨“番茄—马铃薯”（理想图）通过长期的实验，科学家们采用体细胞杂交技术获得了“番茄—马铃薯”植株。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？教学过程一.动物细胞融合1.动物融合的过程请同学们阅读课本P52动物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思考题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.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.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、电激等物理方法；PEG等化学方法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.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7.你推测一下动物细胞融合有哪些方面的应用吗？思考题利用动物细胞融合技术诱导形成杂交瘤细胞8.在生产实际中杂交瘤细胞有怎样的应用？生产单克隆抗体6.你能归纳出什么叫做动物细胞融合吗？主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株主要用途物理、化学方法（同左）灭活的病毒物理（离心、振动、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、植物细胞全能性细胞融合的原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较2.动物细胞融合的概念动物细胞融合也称细胞杂交，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信息的单核细胞称为杂交细胞。提问？1.抗体是由何种细胞产生的？效应B细胞（浆细胞）。2.一个Ｂ淋巴细胞(浆细胞)能分泌多种抗体吗？每一个Ｂ淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。3.一种抗原侵入机体之后，引起机体免疫反应产生的抗体只有一种吗？动物在免疫反应过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上。4.简述获得抗体的传统途径？抗原动物体抗体抗原不纯抗体不纯二、单克隆抗体刺激浆细胞6.如何获得化学性质单一、特异性强的抗体？体外培养单个Ｂ淋巴细胞，提取分泌的抗体7.体外培养淋巴细胞能无限增殖吗?怎样解决这个问题？5.这种方法获得的抗体有什么缺陷？产量低，纯度低，特异性差1.设计方案：一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体小鼠骨髓瘤细胞－－能够无限增殖杂种细胞二、单克隆抗体2.制备过程：免疫小鼠培养骨髓瘤细胞融合骨髓瘤细胞B淋巴细胞注射特定抗原蛋白选择培养基上培养专一抗体检验阳性专一抗体检验阳性注射到小鼠体内体外培养单克隆抗体克隆杂交细胞分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，检验阳性细胞单克隆抗体制备过程示意图多种杂交细胞3.单克隆抗体的应用：①在基础理论研究中具有重要意义②在疾病诊断、治疗和预防方面，具有③生物导弹二、单克隆抗体特异性强、灵敏度高等优越性。知识结构两个过程动物细胞培养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－－灭活的病毒一个新细胞－－杂交瘤细胞一个优势－－单克隆抗体特异性强、灵敏度高的优势教学反馈1.动物细胞融合技术最重要的用途是（）A.克服远源杂交不亲和B.制备单克隆抗体C.培育新物种D.生产杂种细胞B2.单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的（）A.B淋巴细胞B.T淋巴细胞C.骨髓瘤细胞D.杂交瘤细胞D3.（多选）1975年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是（）A.效应B细胞B．T淋巴细胞C.骨髓瘤细胞D．杂交瘤细胞ABCDB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AC4.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的实验方案制备单克隆抗体不能，没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的B淋巴细胞。(1).该实验方案的目的是：________________(2).该方案能达到预期效果吗？为什么？(3).A是从小鼠的脾脏中取得__________该细胞能够产生______。(4).图中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___________。(5).C过程指细胞培养，该过程包括________培养和__________培养两个阶段，其中_____代以内的的细胞属于细胞株。B淋巴细胞抗体细胞融合灭活的病毒双亲细胞分泌抗体无限增殖原代传代50课后习题1.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.②③C2.动物细胞融合和植物原生质融合决定于()A.细胞膜的流动性B．细胞膜的选择透过性C.细胞质的流动性D．细胞质酶的活性A一.选择题3.“生物导弹”是指（）A.单克隆抗体B.杂交瘤细胞C.产生特定抗体的B淋巴细胞D.在单克隆抗体上连接抗癌药物D4.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是（）A．PEGB．灭活的病毒C．电刺激D．离心A二.简答题1.淋巴细胞是由动物体---------------------中的---------------------细胞分化发育而来的。2.杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是---------------------骨髓造血干主动运输三.思考与探究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.制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？提示：植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术基本相同，不同的是植物体细胞融合前需去掉细胞壁，然后再融合；动物细胞融合是两个体细胞直接融合。提示：哺乳动物感染抗原后，其体内会形成相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原。动物在免疫反应的过程中，每一种B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，要想获得大量的特异性抗体，必须使能分泌该单一抗体的B淋巴细胞大量增殖。B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。因此，把一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性──在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。教学参考1.已成功的动物细胞融合实例还有哪些？生物种类细胞来源成功年代酵母菌—鸡原生质体—血红细胞1975年人—胡萝卜腹水癌细胞—原生质体1976年人—小鼠纤维肉瘤细胞—畸胎瘤细胞1978年要知道更多的实例，需经常查阅更多科研报道。2.为什么不用两个而要用多个细胞进行动物细胞间的融合？就目前常用的细胞融合方法来看，不管是用物理的、化学的方法，还是生物的方法，其融合率都不可能是100%。仅用两个细胞融合，其效率太低，不一定能得到融合细胞。更重要的是，即使两个细胞已发生融合，但并不一定是研究者期望得到的细胞类型。目前动物细胞融合技术最有价值的应用就是单克隆抗体的制备。我们以制备单克隆抗体为例来说明这一问题。我们知道，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上，但是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，如果仅取一个脾细胞（含B淋巴细胞）和一个瘤细胞杂交，我们不能确定该脾细胞分泌的抗体是否正是我们所需要的；若用大量的脾细胞和瘤细胞进行融合，就可以从融合细胞中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。3.如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养？融合后的细胞经选择性培养基培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体（常用酶联免疫吸附试验法），那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。