《动物细胞融合与单克隆抗体》 省赛获奖

动物细胞融合与单克隆抗体一、动物细胞融合概念是指___________________结合形成一个细胞的过程,也称_________原理_______________结果形成_____细胞两个或多个动物细胞细胞杂交细胞膜的流动性杂交诱导因素①______________、②___________、③电激等应用①成为研究_________、_________、肿瘤和生物___________等的重要手段;②制备___________意义克服了_________的不亲和性聚乙二醇(PEG)灭活的病毒细胞遗传细胞免疫新品种培育单克隆抗体远缘杂交二、单克隆抗体1.传统抗体的获得:(1)方法:①向动物体内反复注射某种_____,使动物产生抗体;②从动物血清中分离所需_____。(2)缺陷:_______、纯度低、_________。

抗原抗体产量低特异性差2.单克隆抗体的制备:(1)过程:骨髓瘤B淋巴细胞相互融合杂交瘤单克隆抗体(2)杂交瘤细胞的特点:既能迅速_________,又能产生_________。

大量繁殖专一抗体3.单克隆抗体优点4.应用:(1)作为_________,具有准确、高效、简易、快速的优点。(2)用于_________和_________。

①_________②_________③产量大特异性强灵敏度高诊断试剂治疗疾病运载药物1.判断正误(1)细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优越性在于能定向地改造生物的性状。()【分析】基因工程能定向地改造生物的性状。细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优越性在于克服远缘杂交不亲和的障碍。(2)制备单克隆抗体时,要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞。()×√(3)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性。

()【分析】判断是否体现全能性的标志是看其是否能发育成完整个体;杂交瘤细胞培养产生单克隆抗体是细胞水平上的克隆,不能体现全能性。×2.问题思考(1)诱导动物细胞融合与植物细胞杂交融合有什么不同?提示:动物细胞融合能用灭活的病毒进行诱导。(2)若不采用动物细胞融合的方法,能否生产出单克隆抗体?试简要说明。提示:能。可从经免疫的B淋巴细胞中获取决定所需抗体的基因(目的基因),导入骨髓瘤细胞,然后培养骨髓瘤细胞并从培养液中提取分泌物,便可得到单克隆抗体。一、动物细胞融合1.原理:细胞膜的流动性。2.操作步骤:3.过程:4.重组细胞的特点:融合形成的杂种细胞具有两种细胞的遗传信息,通过动物细胞的培养,杂种细胞表现出两个亲本细胞的特点。5.植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别:植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性和植物细胞的全能性细胞膜的流动性步骤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诱导方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、灭活病毒结果形成杂种植株形成杂种细胞【思维拓展】病毒的应用(1)病毒在免疫调节中属于抗原。(2)在基因工程中可作为载体。(3)在细胞工程中可作为诱导剂。灭活的病毒是动物细胞融合的诱导剂,一般不用于植物体细胞的融合过程。【典例训练1】(2013·温州高二检测)如图所示为细胞融合技术的一些过程:(1)从A细胞和B细胞到C细胞的过程中,采用的方法中与诱导植物原生质体融合不同的是

处理。(2)若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了

。这种酶可能是

、

,由此生成的细胞经培养形成的细胞团称为

。(3)若将基因型为AaBB的番茄细胞与基因型为AAbb的番茄细胞融合,由融合细胞培养成的愈伤组织细胞的基因型是

。(4)若将染色体组成为2A+XX的人细胞与染色体组成为2B+XX的鼠细胞融合,培育成的人-鼠细胞的染色体组成是

。【解题关键】解答本题要注意以下两点:(1)理解植物细胞融合和动物细胞融合过程的异同点。(2)杂种植物中染色体来自两个融合的亲本细胞。【解析】(1)动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒诱导融合。(2)植物细胞有细胞壁,若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞,那么这样的细胞已经用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞壁;植物体细胞杂交获得的杂种细胞,经脱分化形成愈伤组织。(3)(4)细胞融合后的染色体或基因分别是两种细胞的染色体或基因累加。答案:(1)灭活的病毒(2)细胞壁纤维素酶果胶酶愈伤组织(3)AAAaBBbb(4)2A+2B+2X+2X【规律方法】生物工程技术产生后代个体的遗传物质或基因来源(1)转基因生物:目的基因来自外源生物,绝大多数基因来自两个亲本。(2)杂种植株:遗传物质来自融合的两个亲本细胞。(3)经细胞培养获得的动物细胞:遗传物质只来自一个亲本。(4)动物细胞融合形成的杂交细胞:遗传物质来自融合的两个亲本细胞。(5)克隆动物:细胞核中的遗传物质来自供体动物,细胞质中的遗传物质来自提供卵母细胞的动物个体。二、单克隆抗体1.技术手段:动物细胞培养、动物细胞融合。2.制备过程:3.比较制备单克隆抗体中的几种细胞:细胞特点B淋巴细胞能产生单一抗体,但不能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖,但不能产生抗体杂交瘤细胞既能产生抗体,又能无限增殖4.制备单克隆抗体的两次筛选:第一次筛选:由于细胞融合是随机的,因此细胞混合物中融合细胞将以多种形式出现,因此必须从中筛选出既能分泌抗体同时又能大量增殖的杂交瘤细胞。第二次筛选:从杂交瘤细胞群中选出能产生专一抗体的特异性杂交瘤细胞。

【易错提醒】诱导融合的B淋巴细胞是经免疫产生的B淋巴细胞,未经免疫的B淋巴细胞不能产生抗体。【典例训练2】如图是制备分泌抗X(H1N1流感病毒)抗体的过程,根据图解回答问题:(1)给小鼠注射抗原的目的是

。(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有

的特性。(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了____________和

的动物细胞工程技术手段。(4)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用

处理离体组织细胞使之分散。【解题关键】解答本题的关键点有:(1)注意单克隆抗体制备中所用的B淋巴细胞是经过免疫的B淋巴细胞;(2)细胞融合之后要经过两次筛选,才能获得产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。【解析】(1)根据抗原抗体特异性结合的原理,为获得特定抗体,用特定抗原刺激,小鼠体内便可产生能产生特定抗体的B淋巴细胞。(2)杂交瘤细胞具有两种细胞的遗传物质,既能产生特定抗体,又能无限增殖。(3)从图中看出,单克隆抗体技术实际是应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。(4)细胞融合时是单个细胞和单个细胞的融合,为将细胞从动物组织中离散,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。答案:(1)获得能产生相应抗体的B淋巴细胞(2)既能产生特定抗体,又能无限增殖(3)动物细胞融合动物细胞培养(4)胰蛋白酶或胶原蛋白酶【互动探究】(1)本题筛选过程中对细胞克隆培养时,在特定培养基上使每孔一个细胞的目的是什么?提示:使每个孔内不多于一个细胞,达到单克隆培养的目的(或单一细胞培养以保证抗体的纯度)。(2)如需要大量产生这种抗X的抗体,对已获取能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞如何培养?提示:可进行体外培养,需要配制相应的培养液、控制好pH和温度等。三、植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)理论基础(原理)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶)注射特定抗原,处理正常小鼠促融方法(1)物理法:离心、振动、电激等(2)化学法:聚乙二醇(PEG)(1)物理、化学法:与植物细胞融合相同(2)生物法:灭活的病毒植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)过程第一步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠免疫处理第二步原生质体的融合(物、化法)动物细胞的融合(物、化、生法)第三步杂种细胞的筛选和培养杂交瘤细胞的筛选与培养第四步杂种植株的诱导与鉴定单克隆抗体的提纯植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)意义和用途克服远缘杂交障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围(1)制备单克隆抗体(2)诊断、治疗、预防疾病。例如:单抗诊断盒、“生物导弹”治疗癌症【易错提醒】植物体细胞杂交的结果(1)植物体细胞杂交的终点不是杂种细胞,而是杂种植株。(2)杂交后形成的杂种细胞包含两个亲本的遗传物质,其染色体数、基因组成情况、染色体组都是两个细胞之和,表现出两个亲本的遗传性状。【典例训练3】某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几处不正确(

)植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养、植物体细胞杂交动物细胞培养和融合等特殊处理酶解法去除细胞壁胃蛋白酶处理得到细胞悬浮液融合方法物理方法、化学方法、生物方法物理方法、化学方法和生物方法植物细胞工程动物细胞工程典型应用无病毒植物的培育、人工种子、种间植物杂交等单克隆抗体的制备等培养基区别所用的糖必须为葡萄糖所用的糖为葡萄糖且动物血清不可缺少A.0

B.1

C.2

D.3【解题关键】解答本题应注意以下两点:(1)植物细胞工程和动物细胞工程的主要技术手段;(2)植物细胞工程和动物细胞工程在细胞融合、细胞培养的方法和过程中的异同。【解析】选D。受培养基pH影响,动物的组织块剪碎后只能用胰蛋白酶处理使细胞分散开,而不能用胃蛋白酶处理;植物细胞原生质体的促融方法可用物理法或化学法,而不用生物法;植物组织培养的培养基中的糖用的是蔗糖,而不是葡萄糖。【变式训练】关于单克隆抗体制备与植物体细胞杂交的说法中正确的是(

)A.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交的基本原理相同B.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交诱导细胞融合的方法相同C.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交在细胞融合前处理过程相同D.单克隆抗体制备与植物体细胞