动物细胞融合技术与单克隆抗体课件【核心素养提升+备课精讲精研】高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章细胞工程第2节动物细胞工程Part2动物细胞融合技术与单克隆抗体目录/CONTENTS0102动物细胞融合技术微生物的纯培养单克隆抗体及其应用植物体细胞杂交植物细胞融合植物组织培养温故而知新：意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。

01

动物细胞融合技术使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞

细胞膜的流动性1、概念：4、结果：2、原理：3、诱导方式物理法：电融合法化学法：聚乙二醇（PEG)生物法：灭活病毒诱导法与植物原生质体融合的方法相同——动物细胞融合特有灭活的病毒粘附使细胞凝聚细胞膜融合细胞膜打开细胞核融合01

动物细胞融合技术

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。动物细胞融合实质及完成的标志：细胞核的融合灭活病毒诱导细胞融合的原理【拓展】01

动物细胞融合技术正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞6、应用：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。5、意义：至今，种间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得成功。研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。为制造单克隆抗体开辟了新途径。项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理步骤诱导方法结果意义比较动物细胞融合与植物体细胞杂交细胞膜的流动性和植物细胞的全能性细胞膜的流动性酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株分散成单个细胞后诱导细胞融合物理方法、化学方法物理方法、化学方法、灭活病毒形成杂种植株形成杂种细胞克服远缘杂交不亲和障碍02

单克隆抗体及其应用02

单克隆抗体及其应用1.定义：机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。2.抗体的分布：1）血清（主要）2）组织液及外分泌液（如乳汁中）体液免疫

抗体1）每个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体2）体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上抗体1抗原传统抗血清（所有抗体混合）免疫

1

1234缺陷：产量低、纯度低，特异性差。（不能无限增殖）动物体内1抗原注射浆细胞1抗体

1B淋巴细胞增殖分化1、传统抗体制备方法及缺陷

1

02

单克隆抗体及其应用动物细胞融合杂交细胞动物细胞培养单克隆抗体骨髓瘤细胞

（能无限增殖）一种B淋巴细胞（只分泌一种特异性抗体）杂交瘤细胞既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体一个极富创造力的方案1975年，米尔斯坦和科勒1984年，诺贝尔生理学或医学奖02

单克隆抗体及其应用动物细胞融合杂交细胞动物细胞培养单克隆抗体骨髓瘤细胞

（能无限增殖）一种B淋巴细胞（只分泌一种特异性抗体）杂交瘤细胞既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体单克隆抗体一个B淋巴细胞细胞群抗体克隆02

单克隆抗体及其应用02

单克隆抗体及其应用单克隆抗体制备过程是怎样的？14注射特定抗原从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养多种B淋巴细胞骨髓瘤细胞诱导融合小鼠的脾脏中获取2、单克隆抗体的制备过程02

单克隆抗体及其应用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法能产生抗体，但不能大量增殖不能产生抗体，但能大量增殖2杂交瘤细胞(多种)13置于选择性培养基上培养

第一次筛选融合的细胞BB132BB瘤瘤瘤瘤√02

单克隆抗体及其应用克隆化培养抗体检测第二次筛选(抗原-抗体杂交技术)能分泌所需抗体的杂交瘤细胞阳性细胞杂交瘤细胞(多种)02

单克隆抗体及其应用每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞96孔板阳性孔17体外培养体内或体外培养能分泌所需抗体的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔02

单克隆抗体及其应用项目体内培养体外培养优点缺点易于控制培养条件（如无需提供无菌环境等），操作简单，成本较低规模小，产量少可大规模培养，大量生产需要人为控制培养条件，成本相对较高18体外培养单克隆抗体体内或体外培养能分泌所需抗体的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔02

单克隆抗体及其应用灵敏度高特异性强可大量制备02

单克隆抗体及其应用动物细胞融合动物细胞培养给小鼠注射特定的抗原B淋巴细胞（免疫）骨髓瘤细胞杂交细胞杂交瘤细胞单克隆抗体能分泌所需抗体的杂交瘤细胞第一次筛选第二次筛选诱导融合选择培养基克隆化培养，抗体检测体外培养或小鼠腹腔内增殖灵敏度高特异性强可大量制备既能大量繁殖又能产生抗体02

单克隆抗体及其应用1、诊断试剂——最广泛应用抗原-抗体杂交技术抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体在妊娠第8天就可以作出诊断，比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。具有准确、高效、简易、快速特点诊断优点：3、单克隆抗体的应用乙肝测定试剂艾滋病检测试剂血型检测试剂新冠病毒检测试剂02

单克隆抗体及其应用02

单克隆抗体及其应用单克隆抗体+同位素（荧光标记）在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。结合荧光标记的单克隆抗体药物3、单克隆抗体的应用1、诊断试剂——最广泛应用主要用于癌症治疗。2、运载药物优点：位置准确、疗效高、副作用小单克隆抗体+接头+药物（如细胞毒素）=ADC（抗体-药物偶联物）单克隆抗体+药物=“生物导弹”3、单克隆抗体的应用02

单克隆抗体及其应用主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞02

单克隆抗体及其应用3、治疗疾病医药领域，单抗类药物占用重要地位3、单克隆抗体的应用练习与应用

一、概念检测1.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是（

）A.它们的原理都涉及细胞膜的流动性B.都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合C.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞D.前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株2.科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（

）A.利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞D.将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体CA二、拓展应用假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题?解决这些问题的大致思路是怎样的?这样做会有什么风险?请查阅相关资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。提示：可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎，研究其发育机制，甚至可能培育出新的物种。但是，目前相关技术还不成熟，存在融合率低、胚胎死亡率高等问题，并且还可能带来一些伦理方面的问题。练习与应用02阳性孔抗体检测的方法——抗原-抗体杂交法在单克隆抗体制备过程中，两次筛选的目的和方法是不相同的。将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个细胞进行培养（克隆化培养）一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔多孔细胞培养板抗体检测板分泌抗体能跟特定抗原结合的细胞即为所需杂交瘤细胞第一次筛选（1）筛选原因：诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞。骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合（2）筛选方法：用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种融合后形成的细胞（“B-B细胞”、“瘤-瘤细胞”）都会死亡，只有杂交瘤细胞（“B-瘤细胞”）才能生长。杂交瘤细胞选择培养基（3）筛选目的：得到杂交瘤细胞。注意说明第二次筛选（1）筛选原因：由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经第一次筛选获得的杂交瘤细胞中存在产生其他抗体的细胞。（2）筛选方法：用多孔培养皿培养，在每个孔内只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群。（3）筛选目的：得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞多孔培养板克隆化培养和抗体检测筛选抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞既能迅速大量增殖又能产生特异性抗体注意说明单克隆抗体的应用资料1用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。资料2使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物（antibody-drugconjugates,ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，它的作用机制如下图所示。3、单克隆抗体的应用抗体药物接头ADC被细胞吞噬释放药物溶酶体裂解细胞凋亡1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？讨论：抗体：主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；药物：发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？3.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？①

可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗；②

一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路

来抑制其生长。①

单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高；生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒；②

ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。4.单克隆抗体在临床上还有哪些应用？你可以课后搜集资料，然后以“单克隆抗体在临