高中生物选修蛋白质工程的崛起

高中生物选修蛋白质工程的崛起2002年１２月３０日，

两场筹备了10年的“太空婚礼”首次在神舟四号飞船上举行，植物细胞“新人”—黄花烟草和革新一号烟草叶肉细胞原生质体，动物细胞“新人”是小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，两批新人同时在“产房”—电融合仪内孕育新生命。一段时间后，我国首批”太空娃娃”终于顺利诞生。对照实验结果表明，细胞融合率大大提高。STS“太空婚礼”第2页,共24页，2024年2月25日，星期天“太空婚礼”科研项目一：“太空婚礼”科研项目二：

植物体细胞杂交技术动物细胞融合技术第3页,共24页，2024年2月25日，星期天(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图第4页,共24页，2024年2月25日，星期天物理法的融合效率较高,且对细胞（原生质体）的伤害小,易操作、控制和观察。太空中处于失重状态，不同种细胞（原生质体）更容易亲近；为什么在太空中细胞（原生质体）融合率会大大上升？为什么选用物理法诱导？第5页,共24页，2024年2月25日，星期天阅读课本P52动物细胞融合内容问题：什么是动物细胞融合？它相当于植物体细胞杂交过程的哪一步？它们的过程、基本原理、诱导融合方法和意义是否相同？

第6页,共24页，2024年2月25日，星期天一、动物细胞融合的概念第7页,共24页，2024年2月25日，星期天一、动物细胞融合（细胞杂交）1、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。第8页,共24页，2024年2月25日，星期天2、过程：动物细胞A动物细胞B灭活病毒诱导有丝分裂（膜融合、质融合、核融合）杂交细胞2个完整的杂交细胞AB（筛选）第9页,共24页，2024年2月25日，星期天为什么灭活的病毒能作诱导剂？灭活丧失感染性保留融合活性细胞核病毒颗粒细胞核第10页,共24页，2024年2月25日，星期天5、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:灭活的病毒仙台病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒第11页,共24页，2024年2月25日，星期天6、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。7、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造单克隆抗体第12页,共24页，2024年2月25日，星期天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细胞融合原理细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞融合的方法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诱导方法物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）物理、化学方法（同左）灭活的病毒用途获得杂种植株制备单克隆抗体第13页,共24页，2024年2月25日，星期天二、单克隆抗体传统的抗体生产办法及缺陷是什么？抗体由什么细胞产生？效应B淋巴细胞（浆细胞）第14页,共24页，2024年2月25日，星期天抗体的传统生产方法从血清中分离抗体该法制备抗体的特点：

产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。多种效应B细胞动物体内多种抗体抗原抗体第15页,共24页，2024年2月25日，星期天每个效应B细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体

思考与探究：如何获得大量化学性质单一、特异性强的抗体？提示：第16页,共24页，2024年2月25日，星期天单克隆抗体:单个细胞克隆产生的化学性质单一特异性强的抗体单:单个细胞克隆:无性繁殖1.单克隆抗体的概念提示1：对效应B细胞进行细胞培养可行吗？提示2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？问题：如何大量生产单克隆抗体？第17页,共24页，2024年2月25日，星期天一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体骨髓瘤细胞能无限增殖杂交瘤细胞动物细胞培养技术设计方案：动物细胞融合技术单克隆抗体

既能产生特异性抗体，又能大量繁殖的细胞第18页,共24页，2024年2月25日，星期天1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验2.制备单克隆抗体第19页,共24页，2024年2月25日，星期天注射抗原效应B淋巴细胞骨髓瘤细胞融合多种杂交细胞选择性培养基筛选1专一抗体检测克隆化培养单克隆抗体

筛选21.注射抗原的目的是什么？培养骨髓瘤细胞2.诱导细胞融合的手段有哪些？3.若细胞两两融合后，有几种融合情况？4.第一次筛选出的杂交瘤细胞为何需进行克隆化培养和专一抗体检测？第20页,共24页，2024年2月25日，星期天特异性强、纯度高、灵敏度高，产量大、容易标准化生产。3、单克隆抗体的优点第21页,共24页，2024年2月25日，星期天4、单克隆抗体的应用１、可用于作为诊断试剂：

有准确，高效，简易、快速的优点２、可用于疾病治疗

主要用于癌症治疗３、可用于运载药物（作为运载对应疾病的药物的“生物导弹”。）（“生物导弹”＝单克隆抗体＋药物）治疗癌症第22页,共24页，2024年2月25日，星期天

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、该方案能达到预期效果吗？为什么？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___________。1、该实验方案的目的是__________3、A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生______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。制备单克隆抗体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50B体外培养骨髓瘤细胞杂交瘤细胞足够数