动物细胞融合技术与单克隆抗体课件 【知识精讲精研】 高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章第2节动物细胞工程第2课时：动物细胞融合技术与单克隆抗体一、动物细胞融合技术

人细胞鼠细胞红色荧光染料标记的膜蛋白绿色荧光染料标记的膜蛋白细胞融合人鼠杂交细胞37°培养40min细胞融合1970年荧光标记的人-鼠细胞融合实验证明：细胞膜具有流动性1、概念：3、原理：2、结果：4、诱导方式：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。动物细胞没有细胞壁，可以直接诱导融合。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是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，并不破坏它们的抗原结构。细胞膜的流动性一、动物细胞融合技术灭活病毒诱导细胞融合的原理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。19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？病人体内病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。肺结核病人病理切片5、意义：6、应用：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。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。正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞融合前的处理方法诱导细胞融合的方法细胞融合成功的标志主要用途意义细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性细胞膜具有一定的流动性用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法再生出细胞壁细胞核的融合获得完整的杂种植株主要用于制造单克隆抗体打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能动物细胞融合技术与植物体细胞杂交的比较二、单克隆抗体及其应用缺陷：产量低、纯度低，特异性差、灵敏度低。不能无限增殖产生大量抗体动物体内抗原

刺激浆细胞抗体筛选单一B细胞增殖分化抗原不纯抗原不纯➽若要得到大量的单一抗体，我们该如何去做？1.抗体的早期生产方法：人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的浆细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个浆细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用克隆单个B淋巴细胞形成细胞群。每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体单一B淋巴细胞细胞群选择克隆产生大量纯度高特异性强的抗体B淋巴细胞不可能无限增殖如何获得大量、单一的抗体？遗憾的是体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖如何解决这一问题？B淋巴细胞不能无限增值资料1:１：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的思考讨论２：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和无限增殖能力同时具备癌细胞动物细胞融合动物细胞培养单克隆抗体动物细胞融合杂交瘤细胞骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒在前人工作的基础上，充分发挥想象力，设计了一个极富创造性的实验方案：一个极富创造力的方案资料2:既能迅速大量增殖，又能产生专一抗体1975年，米尔斯坦和柯勒1984年，诺贝尔生理学或医学奖1.单克隆抗体

由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。可大量增殖的融合细胞可大量增殖的骨髓瘤细胞单克隆抗体(由克隆细胞产生的单一抗体）B淋巴细胞用抗原注射小鼠从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养已免疫B淋巴细胞骨髓瘤细胞诱导融合多种杂交细胞小鼠的脾脏中获取2.单克隆抗体制备过程置于选择性培养基上培养

2杂交瘤细胞13第一次筛选多种杂交瘤细胞融合的细胞骨髓瘤细胞自身融合B细胞自身融合杂交细胞132未融合的B淋巴细胞未融合的骨髓瘤细胞克隆化培养抗体检测第二次筛选(抗原-抗体杂交技术)多种杂交瘤细胞能分泌所需抗体的杂交瘤细胞阳性细胞注射到小鼠体内体外培养分离、提纯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细胞培养工程师在工作动物细胞融合动物细胞培养给小鼠注射特定的抗原蛋白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，专一抗体检验体外培养或小鼠腹腔内增殖筛选出杂交瘤细胞方法？培养基中加入氨基嘌呤B淋巴细胞及同型融合细胞不能无限增殖，死亡骨髓瘤细胞及同型融合细胞不能无限增殖，死亡杂交瘤细胞能无限增殖，生长【第一次筛选】获得杂交瘤细胞知识拓展将杂交瘤细胞培养液稀释后滴入多孔板，如果稀释度足够高，多孔板的一个孔里就可能只有1个杂交瘤细胞，培养之后(即克隆化培养)，用标记的抗原检测每个小孔上清液里是否含有我们需要的特异性的抗体（抗原抗体能结合即为阳性孔）。这样经过多次克隆化培养以及有限稀释法的筛选，就能选出需要的那种杂交瘤细胞。多孔细胞培养板抗体检测板阳性孔【第二次筛选】能分泌所需抗体的杂交瘤细胞知识拓展资料2多孔细胞培养板阳性孔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【第二次筛选】能分泌所需抗体的杂交瘤细胞知识拓展抗体检测的方法——抗原-抗体杂交法单克隆抗体的应用：阅读教材“思考•讨论单克隆抗体的应用”中的资料，思考、讨论:1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？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.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。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？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，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗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

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。二、单克隆抗体及其应用1.单克隆抗体的优点单克隆抗体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（1）作为诊断试剂——最广泛的应用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。具有准确、高效、简易、快速特点新冠病毒抗原检测试剂盒艾滋病检测试剂（2）用于治疗疾病和运载药物优点：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”课后习题·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C课后习题·概念检测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