【公开课】动物细胞融合技术与单克隆抗体课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2.2.2

动物细胞融合技术与单克隆抗体“生物导弹”追踪癌细胞抗体本节课教学目标1.展开对动物细胞融合技术的原理及应用的讨论，培养归纳与概括的能力。(科学思维)2.理解单克隆抗体制备方案的提出背景，认同创造性思维的重要性。(科学思维)3.关注单克隆抗体的诊断作用，明确疾病诊断、治疗的重要性。(社会责任)活动一：请同学们阅读课本P49页的两段话回答以下问题（3min）什么是单克隆抗体？请你尝试利用“拆词法”，分析“单克隆抗体”一词中“单”和“克隆”的含义。单克隆抗体：由单个B淋巴细胞经过克隆（无限增殖）形成基因型相同的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。能产生抗体，但不能迅速大量增殖肿瘤细胞？A细胞B细胞正在融合的原生质体再生出细胞壁脱分化再分化移栽植物细胞融合植物组织培养杂种植株愈伤组织A原生质体B原生质体移栽后的植株植物体细胞杂交技术

回顾旧知活动二：请同学们快速阅读课本P48页回答以下问题（3min）1.什么是动物细胞融合技术（概念）？原理是什么？2.所形成的杂种细胞有什么特点？3.诱导动物细胞融合的方法有哪些？4.什么是病毒的灭活？5.动物细胞融合技术有什么意义和应用？01动物细胞融合技术1.概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。细胞膜的流动性PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。（化学法、

物理法、

生物法

）动物细胞融合特有01动物细胞融合技术2.原理：4.融合方法：3.特点：杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息5.灭活：指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。意义：①突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；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。②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。③利用动物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。

01动物细胞融合技术01动物细胞融合技术资料：1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒，利用经抗原免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合产生的细胞制备出了单克隆抗体。他们因为这一贡献，于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。活动三：请同学们根据资料和课本图2-16，尝试建构制备单克隆抗体的流程（文字+箭头）（5min）细胞融合过程：01动物细胞融合技术杂交瘤细胞(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合诱导融合多种B淋巴细胞骨髓瘤细胞①PEG融合法②电融合法③灭活病毒诱导法单克隆抗体活动四：依据图2-16制备单克隆抗体过程的示意图，思考以下问题：（3min）1.初始的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均有多个，融合后得到的细胞有几种？是否都是杂交瘤细胞？2.诱导融合后得到的杂交瘤细胞，是否都能分泌所需的抗体？3.经筛选后得到的既能迅速、大量增殖，又能分泌所需抗体的数量有限，怎样获得大量的单克隆抗体？杂交瘤细胞(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)注射特定的抗原将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合诱导融合多种B淋巴细胞培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞多种杂交细胞（B-骨）抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞(分泌的抗体能与特定抗原结合)注射到小鼠腹腔内体外培养单克隆抗体①PEG融合法②电融合法③灭活病毒诱导法用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。（B-B）（骨-骨）用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。第一次筛选杂交瘤细胞(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)注射特定的抗原将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合诱导融合多种B淋巴细胞培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞多种杂交细胞（B-骨）抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞(分泌的抗体能与特定抗原结合)注射到小鼠腹腔内体外培养单克隆抗体（B-B）（骨-骨）对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测。经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞（每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞）第二次筛选将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。杂交瘤细胞(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)注射特定的抗原将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合诱导融合多种B淋巴细胞培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞多种杂交细胞（B-骨）抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞(分泌的抗体能与特定抗原结合)注射到小鼠腹腔内体外培养单克隆抗体（B-B）（骨-骨）将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理融合前处理用_____________和__________去壁后诱导原生质体融合用____________使细胞分散后诱导细胞融合诱导融合的方法

意义和用途克服

的障碍，获得杂种_________

获得细胞膜的流动性植物细胞全能性细胞膜的流动性纤维素酶果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶物理法、化学法物理法、化学法还有生物法：灭活的病毒诱导法远缘杂交制备单克隆抗体植株总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合杂交细胞，1．关于动物细胞融合的说法，不正确的是(

)A．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B．动物细胞融合后形成的具有两个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞C．常用的诱导动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活病毒诱导，电融合、紫外线照射等D.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课堂检测C2.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.前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株D.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞课堂检测D3．关于单克隆抗体的说法，正确的是()①是经过免疫的淋巴细胞产生的②单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选③由被特定抗原刺激的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞产生④单一的抗原进入动物体内后，从动物体内提取的抗体⑤化学性质单一，特异性强，灵敏度高，可用于防病、治病等A．②⑤ B．②③⑤C．②④

D．①③④课堂检测B20世纪90年代初，英国科学家成功地利用“生物导弹”单克隆抗体瞄准并杀死了癌细胞，使患血癌的一名67岁退休教授与一名女患者的癌细胞奇迹般消失了。被称为“生物导弹”的单克隆抗体，能够跟踪和杀死细菌、病毒或癌细胞。创设情境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。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，还有哪些理论上可以作为ADC偶联的物质？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。1、诊断试剂——最广泛应用抗原-抗体杂交法抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。单克隆抗体的应用具有准确、高效、简易、快速特点.诊断优点：原因：单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。乙肝测定试剂艾滋病检测试剂(主要用于癌症治疗)如：单克隆抗体+抗癌药物=“生物导弹”2、用于治疗疾病和运载药物②位置准确、疗效高、副作用小结合同位素的单抗(“生物导弹”—单抗导向，药物为弹头)①特异性强、灵敏度高结合同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术。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.前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株练习与应用C2.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