【同步学与练】高中生物人教版（2019）选择性必修3学案：第2章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体（学生版）

第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体[学习目标]1.阐明动物细胞融合技术的概念，举例说出诱导动物细胞融合的方法。2.概述单克隆抗体的制备过程。一、动物细胞融合技术1．概念：使________或________动物细胞结合形成________的技术。2．原理：________________。3．诱导融合的方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(PEG融合法,法,法))4．意义：细胞融合技术突破了________的局限，使________成为可能。5．应用(1)成为研究细胞________、细胞________、肿瘤和培育________等的重要手段。(2)用于制造________。判断正误(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒()(2)灭活的含义是用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构()任务一：动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较1．19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？2．比较动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术(1)动物细胞融合和植物体细胞杂交技术的原理分别是什么？(2)两者在方法上有什么异同？(3)两者在最终结果上有什么不同？1．(2022·天津市高二月考)如图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程，下列叙述正确的是()A．细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合B．细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质C．该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性D．此过程的原理是动物细胞具有全能性2．对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是()A．均可使用PEG、电融合或灭活病毒诱导细胞融合B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离C．两者都可以体现细胞的全能性D．在适宜的条件下，均可产生完整个体二、单克隆抗体及其应用1．传统抗体的获得(1)方法：向动物体内反复注射某种______，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需________。(2)缺陷：________、纯度低、________。2．单克隆抗体的制备(1)大量制备单一抗体的思路(2)存在的问题：B淋巴细胞____________。(3)解决方案(4)制备过程3．单克隆抗体的优点(1)能准确地识别________的细微差异。(2)可以与特定抗原发生________结合。(3)可以________制备。4．单克隆抗体的应用(1)用作________，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。(2)运载药物，如ADC(抗体—药物偶联物)。(3)直接用于治疗疾病。判断正误(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞()(2)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同()(3)ADC的抗体具有靶向运输作用、药物具有治疗作用()任务二：单克隆抗体的制备过程和单克隆抗体的应用1．根据单克隆抗体的制备过程，回答以下问题：(1)给小鼠注射特定抗原的目的是什么？(2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现几种细胞？理论上融合的细胞有几种？体系中出现多种类型细胞的原因是什么？(若细胞融合，只考虑两两融合)(3)单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是什么？方法是什么？(4)资料：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，其本身也不能在体外长期存活。③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。请根据上述资料提出筛选出杂交瘤细胞的方法。(5)单克隆抗体制备过程中，第二次筛选的目的是什么？方法是什么？其原理是什么？2．阅读教材“思考·讨论：单克隆抗体的应用”，回答以下问题：(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？杂交瘤细胞的抗体检测和克隆化培养融合后的细胞经特定的选择培养基筛选培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用96孔板培养，使每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需要进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为能产生特定抗体的杂交瘤细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。3．甘草酸是中药甘草中的主要活性成分。为了快速检测甘草酸，科研人员利用细胞工程技术制备了抗甘草酸的单克隆抗体，其基本操作过程如图所示。下列相关叙述正确的是()A．过程①只需要注射一次相应抗原B．过程②诱导细胞融合，利用了细胞膜的选择透过性C．过程⑤无论是在体内还是在体外进行，细胞丁都可大量增殖D．过程③④筛选的目的相同4．(2023·广西桂林高二期中)将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如图所示。“生物导弹”主要由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列相关叙述错误的是()A．“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞B．杂交瘤细胞在培养瓶中培养时不会出现接触抑制的现象C．“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体D．构成“弹头”的抗癌药物具有选择性杀伤癌细胞的功能

第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体一、教材梳理1．两个多个一个细胞2．细胞膜的流动性3．电融合灭活病毒诱导4．有性杂交远缘杂交5．(1)遗传免疫生物新品种(2)单克隆抗体判断正误(1)×(2)√解析(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素是灭活的病毒。核心探讨任务一1．病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。2．(1)动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；植物体细胞杂交技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)都可用聚乙二醇(PEG)融合法和电融合法诱导融合；但动物细胞还可用灭活病毒诱导法诱导细胞融合。(3)动物细胞融合最终得到的是杂交细胞，而植物体细胞杂交技术最终得到的是杂种植株。典题应用1．B[不同种的细胞也能融合，如人、鼠细胞融合，A错误；如图所示，细胞A、B融合成一个细胞C，细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质，B正确；该融合过程体现了细胞膜具有流动性，C错误；此过程的原理是动物细胞膜具有流动性，D错误。]2．B[灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导因素，A错误；动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离，B正确；植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性，动物细胞融合技术体现了细胞膜具有流动性，C错误；目前，动物细胞融合技术不能产生完整个体，D错误。]二、教材梳理1．(1)抗原抗体(2)产量低特异性差2．(2)不可能无限增殖(3)大量增殖特定(4)B淋巴细胞杂交细胞杂交瘤能分泌所需抗体3．(1)抗原(2)特异性(3)大量4．(1)诊断试剂判断正误(1)×(2)×(3)√解析(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞如两两融合，得到的融合细胞有3种，即B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞，需要筛选才能得到杂交瘤细胞。(2)单克隆抗体制备过程中第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。核心探讨任务二1．(1)目的是能从该小鼠的脾中得到可以产生特定抗体的B淋巴细胞。(2)若只考虑细胞两两融合，培养基中共出现5种细胞。理论上融合的细胞有3种。细胞融合是随机的，且融合率达不到100%。(3)第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞。方法是用特定的选择培养基进行筛选。(4)培养基中加入氨基蝶呤。(5)第二次筛选的目的是筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。方法是抗体检测。其原理是抗原—抗体的特异性结合。2．(1)ADC的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)可以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。(3)单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原发生反应，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。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。典题应用3．C[在进行小鼠免疫处理时，一般要每隔一段时间重复注射相同抗原，以获得更多的已免疫的B淋巴细胞，A错误；细胞融合的原理是细胞膜的流动性，B错误；杂交瘤细胞可在小鼠腹腔或体外培养