2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体（第2课时）

第二章细胞工程第2节第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体（课前+课中+课后，三案一体）课前案【预习新知】一、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。2.原理：细胞膜具有一定的流动性。3.诱导融合方法：PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。4.意义：突破了有性生殖的局限，使远缘杂交成为可能。二、单克隆抗体及其应用1.制备过程（1）杂交瘤细胞的特征：既能大量增殖，又能产生特定抗体。（2）单克隆抗体的特征：能准确地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。2.应用（1）用作诊断试剂。（2）运载药物。（3）治疗疾病。【预习自测】1.动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。（√）2.与植物原生质体融合子相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。（X）3.动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。（X）4.单克隆抗体的制备首先要从小鼠体内提取B淋巴细胞。（X）5.单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。（X）第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体课中案【导】回顾必修一：细胞膜的结构【思】1.什么是动物细胞融合技术？2.单克隆抗体是如何制备的？在临床上有哪些应用？【议】1.比较动物细胞融合和植物体细胞杂交所用的促融方法的异同。二者都可以采用电融合法、PEG融合法等物理、化学方法，除上述方法外，动物细胞融合还可以采用灭活的病毒进行促融。2.取B淋巴细胞前为什么要对动物进行注射抗原处理？B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原才能增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞（浆细胞），产生相应的抗体。与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。3.制备单克隆抗体过程中两次筛选的目的相同吗？不同。第一次筛选的目的是得到杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。阅读课本50页思考讨论“单克隆抗体的应用”的两个资料，完成以下几题。4.ADC的抗体和药物各具有什么作用？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。5.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？可用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗。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，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。6.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床上各具有什么优势？单克隆抗体诊断试剂盒中的抗体只与特定的抗原反应，故特异性和灵敏度提高，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，利于控制质量和标准化生产。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。7.单克隆抗体在临床上还有哪些应用？①作为诊断试剂②运载药物【展】学生展示讨论结果【评】1.单克隆抗体的制备过程2.两次筛选的原因、方法及结果。3.两种培养杂交瘤细胞方法的优缺点。【检】引导学生总结本节课内容【练】完成课后案第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体课后案1．早孕检测试纸可通过检测尿液中人绒毛膜促性腺激素（HCG）的含量，来诊断育龄期女性是否受孕，其有效成分是科学家利用HCG免疫健康小鼠而制备的抗HCG单克隆抗体。下列有关单克隆抗体制备的叙述，正确的是（）A．用HCG对小鼠进行免疫后得到的B淋巴细胞都能产生抗HCG抗体B．进行多次克隆化培养和抗体检测的主要目的是筛选获得杂交瘤细胞C．杂交瘤细胞在体外进行大规模培养时，常会出现接触抑制现象D．该早孕诊断方法利用了单克隆抗体能准确识别抗原细微差异的特点【答案】D【分析】制备的抗人绒毛膜促性腺激素（HCG）单克隆抗体，可用于早孕检测，其制备过程：提取HCG→将HCG注射至小鼠体内→获取B淋巴细胞→B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→筛选出杂交瘤细胞→克隆上述杂交瘤细胞，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞→体外或体内培养→单克隆抗体。【详解】A、用HCG对小鼠进行免疫后小鼠体内会产生针对HCG的B淋巴细胞，但得到的B淋巴细胞并不都能产生抗HCG抗体，A错误；B、进行多次克隆化培养和抗体检测的主要目的是筛选获得既能无限增殖又能产生抗HCG单克隆抗体的杂交瘤细胞，B错误；C、杂交瘤细胞培养时不会出现接触抑制现象，C错误；D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性，因此该早孕诊断方法利用了单克隆抗体能准确识别抗原细微差异的特点，D正确。故选D。【点睛】本题通过早孕检测试纸考查学生对单克隆抗体制备过程的了解，加强学生对相关知识的记忆和理解。2．目前，利用单克隆抗体对疾病进行治疗已取得巨大的成果，原理是将单克隆抗体同药物偶联，再与病原体或肿瘤的特异性抗原结合后发挥作用。在单克隆抗体的制备过程中不涉及的操作是（）A．体细胞核移植B．特定抗原免疫小鼠C．动物细胞培养D．杂交瘤细胞的筛选【答案】A【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。【详解】克隆抗体制备过程包括：特定抗原免疫小鼠、诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合、杂交瘤细胞筛选、单一抗体阳性检测、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（即动物细胞培养），或注射到小鼠腹腔内增殖、提取单克隆抗体等，该制备过程中不涉及体细胞核移植操作，A符合题意。故选A。3．“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列相关叙述错误的是（）A．体细胞诱变育种时，需要筛选诱变处理后的植株，以获得新品种B．制备单克隆抗体时，可利用选择培养基筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞C．植物体细胞杂交时，要进行杂种细胞的鉴定和筛选以及杂种植株的鉴定和选育D．培育转基因植物时，可通过质粒上不同的标记基因对农杆菌和植物细胞进行筛选【答案】B【分析】很多生物工程技术都需要进行“筛选”，如基因工程中需根据标记基因等筛选出含有重组DNA的受体细胞；由于基因突变具有多害少利性，诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株；单克隆抗体制备过程中进行了两次筛选（一次是使用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；另一次是进行抗体阳性检测以筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞）。【详解】A、诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株，以获得新品种，A正确；B、制备单克隆抗体时，可利用选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞，再进行抗体的阳性检测，筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，B错误；C、植物体细胞杂交时，需要进行杂种细胞的鉴定和筛选以及杂种植株的鉴定和选育，C正确；D、利用农杆菌转化法培育转基因植物时，只有TDNA可转入植物细胞的染色体上，需要在重组质粒上设计不同的标记基因对农杆菌和植物细胞进行筛选，D正确。故选B。4．如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法正确的是（

）A．双抗可同时与2种抗原结合B．制备单克隆抗体时可采用PEG融合法、电融合法和离心法诱导细胞融合C．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞【答案】ABC【分析】单克隆抗体的制备过程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【详解】A、根据题意，双抗具有双特异性，即可同时与2种抗原发生特异性结合，A正确；B、诱导动物细胞融合的方法包括物理法（离心、振动、电激等）、化学法（PEG融合法）和生物法（灭活的病毒），B正确；C、根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，C正确；D、同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，一种浆细胞只能产生一种抗体，D错误。故选ABC。5．猪瘟病毒（CSFV）蛋白质外壳上的E2蛋白，对于病毒入侵细胞至关重要。研究人员利用E2蛋白来制备抗CSFV的单克隆抗体，过程如图所示。下列叙述错误的是（

）A．细胞①可从注射E2蛋白的小鼠脾脏中获得B．细胞③为既能无限增殖又能产生特异性抗体的细胞C．单克隆抗体的制备过程中需要进行2次筛选及抗体检测D．此过程生产的单克隆抗体可用于CSFV的检测【答案】B【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养或注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【详解】A、相应的B淋巴细胞是从小鼠的脾脏内提取，即细胞①可从注射E2蛋白的小鼠脾脏中获得，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取，A正确；B、细胞③是融合细胞，但不一定是杂交瘤细胞，故不都是既能无限增殖又能产生特异性抗体的