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退出目录2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体退出目录课前预习导学目标导航学习目标重点难点举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。重点:单克隆抗体的制备和应用。难点:单克隆抗体的制备过程。退出目录预习导引退出目录一、动物细胞融合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.特点:融合后形成的杂交细胞是具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。3.原理:膜的流动性。4.方法:与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。5.意义:细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。6.用途:最重要的用途是制备单克隆抗体。退出目录二、单克隆抗体1.原理:一种效应B细胞产生一种单一抗体,B淋巴细胞在体外不能无限增殖,而肿瘤细胞具有无限增殖的特点,将单个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,可以使杂种细胞具有两个亲本的遗传特性,既能无限增殖又能产生专一抗体。2.单克隆抗体的制备(1)过程将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合,经过筛选后得到杂交瘤细胞,这种细胞能产生特定抗体。将这样的细胞群在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。(2)杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生专一的抗体。(3)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,能大量制备。退出目录3.单克隆抗体的应用:(1)作为诊断试剂:准确地识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。(2)用于治疗疾病和运载药物:主要用于癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其他疾病。预习交流1.杂交细胞是通过什么途径得到的?依据的原理是什么?提示:细胞融合。原理是细胞膜具有一定的流动性。2.诱导动物细胞融合与植物细胞融合有什么不同?提示:动物细胞融合时特有的生物融合剂是灭活的病毒。退出目录课堂合作探究问题导学退出目录一、动物细胞融合活动与探究1.动物细胞融合过程图示是怎样的?融合完成的标志是什么?提示:动物细胞融合完成的标志是来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。退出目录2.诱导动物细胞融合的方法有哪些?提示:(1)物理法:电激、离心、振动等;(2)化学法:聚乙二醇(PEG);(3)生物法:灭活的病毒。3.动物细胞融合的意义是什么?提示:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。特别是利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。退出目录迁移与应用关于动物细胞融合的说法,不正确的是()。A.细胞融合首先用酶解法分散成单个细胞B.细胞融合是个细胞识别过程C.融合细胞能表现出两个亲本的特点D.原生质体在自然条件下常自发融合解析:动物细胞融合首先用胰蛋白酶将细胞分散成单个细胞;动物细胞融合首先是一个细胞识别过程,然后进行细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合;融合细胞获得了两个亲本的遗传物质,能表现出两个亲本的特点;原生质体在自然条件下一般不会自发融合,需要诱导剂诱导。答案:D退出目录动物细胞融合与受精作用的区别(1)受精作用是同种生物之间进行的,精子与卵细胞的融合不需要任何诱导剂,就能形成受精卵,受精卵内具备同种生物的两个亲本的遗传物质。(2)动物细胞融合是在不同物种间进行的细胞融合,由于物种间存在生殖隔离,所以自然条件下不能融合成杂交细胞,必须有诱导剂作用才能融合。形成的杂交细胞具备两个亲本细胞的遗传物质,从而体现两个亲本的遗传特性。退出目录二、单克隆抗体的制备活动与探究1.单克隆抗体制备的原理是什么?提示:(1)一个B淋巴细胞只产生一种特异性抗体,肿瘤细胞具有无限增殖的特点。(2)细胞融合产生的杂交瘤细胞可以保持亲代双方的特性:既能无限增殖,又能产生单一抗体。2.单克隆抗体制备时为什么用免疫小鼠?提示:免疫小鼠能产生相应的B淋巴细胞,从而产生抗体。3.为什么用多个B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合?提示:(1)细胞融合成功率太低,仅用两个细胞融合,不一定能得到融合细胞。(2)用大量免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合,并从融合细胞中筛选才能得到分泌所需抗体的杂交瘤细胞。退出目录4.细胞融合后会得到哪些杂交细胞?我们需要的是哪种杂交细胞?提示:得到的细胞有:未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞(融有2个B淋巴细胞核或是2个骨髓瘤细胞核)、融合的杂种细胞(即杂交瘤细胞)。需要的是杂交瘤细胞。5.对得到的杂交瘤细胞还需哪些处理?为什么?提示:筛选、克隆化培养、抗体检测。因为培养的目的是获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。6.在单克隆抗体制备过程中经过了几次筛选?作用分别是什么?提示:2次。第一次:从多种杂交细胞中筛选出杂交瘤细胞。第二次:利用专一抗体检测阳性,筛选出能够产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞群。退出目录7.获取单克隆抗体的场所在哪里?提示:(1)若在培养基中进行杂交瘤细胞培养,则从培养液中提取。(2)若在小鼠或其他动物腹腔中培养,则从腹水中提取。退出目录8.你能写出单克隆抗体的制备流程吗?提示:退出目录迁移与应用1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题。(1)病原体注入小鼠体内后,要经过细胞处理后形成抗原—MHC复合体,才能被免疫细胞识别。(2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集,然后以作诱导剂,使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养,获得的杂交瘤细胞具有的特点。(3)单克隆抗体的特点是。根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法:。退出目录解析:灭活的病毒和聚乙二醇均可诱导动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。答案:(1)吞噬(或巨噬)(2)灭活的病毒或聚乙二醇既能产生特异性抗体,又能无限增殖(3)特异性强、灵敏度高等体外培养法和动物体内培养法退出目录1.植物体细胞杂交与动物细胞融合比较植物体细胞杂交动物细胞融合生物学原理膜的流动性前期处理原生质体制备:纤维素酶和果胶酶处理细胞分散:胰蛋白酶处理方法和手段①物理法:离心、振动、电激等②化学法:聚乙二醇(PEG)①物理法:离心、振动、电激等②化学法:聚乙二醇(PEG)③生物法:灭活的病毒应用进行远缘杂交,创造植物新品种等制备单克隆抗体等退出目录2.植物体细胞杂交和单克隆抗体制备比较比较项目植物体细胞杂交单克隆抗体制备理论基础细胞的全能性、细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前的处理纤维素酶、果胶酶除去细胞壁获得免疫的B淋巴细胞促融(1)物理法:离心、振动、电激;(2)化学法:聚乙二醇(1)物理法:离心、振动、电激;(2)化学法:聚乙二醇;(3)生物法:灭活的病毒过程退出目录当堂检测退出目录1.科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合,得到杂交瘤细胞,经培养可产生大量的单克隆抗体,与骨髓瘤细胞融合的是()。A.经过免疫的B淋巴细胞B.不经过免疫的T淋巴细胞C.经过免疫的T淋巴细胞D.不经过免疫的B淋巴细胞解析:此题考查对细胞工程的了解。单克隆抗体的产生是利用了细胞工程中的细胞融合技术。小鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞,在体外培养的条件下无限繁殖,产生特异性的单一抗体。答案:A退出目录2.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的障碍B.制备单克隆抗体C.培育新物种D.生产杂种细胞答案:B退出目录3.下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤,其中对单克隆抗体制备的相关叙述中,不正确的是()。①将X抗原注入小鼠体内,获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞③利用促细胞融合因子使细胞发生融合④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞⑥从腹水中提取抗体A.实验顺序应当是①②③⑤④⑥B.④过程中产生的多个杂交瘤细胞也为克隆C.③过程获得的细胞均可无限增殖D.③~⑤的过程中通常要经过两次筛选解析:利用促细胞融合因子使细胞发生融合,若只考虑两个细胞发生了融合,则有三种情况:两个骨髓瘤细胞融合、两个能产生抗X抗体的B淋巴细胞融合和杂交瘤细胞。两个能产生抗X抗体的B淋巴细胞融合不能无限增殖。答案:C退出目录4.基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活的病毒处理后,不可能获得下列哪种基因型的细胞?()A.AAaaB.AaBbC.AabbD.BBbb答案:C退出目录5.某小鼠生活过程中被多种病原体感染过,科学家却能够以该小鼠为实验材料,通过细胞工程技术获得抗某种病原体的高纯度单克隆抗体,这是因为()。A.小鼠体内只有一种抗体B.小鼠体内只有一种B淋巴细胞C.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后只产生一种杂交瘤细胞D.可以通过克隆培养法和抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞解析:高等动物时刻都在接触各种抗原,因而通常体内有多种B淋巴细胞,每种B淋巴细胞都能产生一种特异性的抗体。因而将小鼠的B淋巴细胞与瘤细胞融合将获得多种杂交瘤细胞。答案:D