2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体课件-高二下学期生物人教版选择性必修3

新课程标准核心素养1.举例说出动物细胞融合的概念、原理及应用。2.阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程。3.认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。1.生命观念——以细胞的结构与功能为基础，理解动物细胞融合的内涵；并正确理解植物体细胞杂交与动物体细胞融合技术的区别。2.科学思维——结合具体实例，以流程图的形式表示单克隆抗体的制备过程。第2节动物细胞工程二动物细胞融合技术与单克隆抗体一、动物细胞融合技术1、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。4、结果：形成杂交细胞。即融合后形成的原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。2、原理：细胞膜的流动性3、诱导方式物理法：电融合法化学法：聚乙二醇（PEG)融合法生物法：灭活病毒诱导法5．意义：细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。6．应用(1)成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。(2)用于制造单克隆抗体。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2025/9/257、动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较二、单克隆抗体的制备1.传统抗体制备方法及缺陷向动物体内反复注射某种抗原从动物血清中分离所需抗体产量低、纯度低、特异性差（2）缺点：（1）方法：如何解决这个问题呢？能大量增殖，但不能产生抗体。

由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖大胆设想：B淋巴细胞骨髓瘤细胞（能产生抗体）（能大量增殖）融合细胞（既能产生抗体，又能大量增殖）米尔斯坦科勒2.单克隆抗体制备原理：①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外不能无限增殖。②骨髓瘤细胞特点：③杂交瘤细胞特点：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。(2)制备过程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。注射特定的抗原培养骨髓瘤细胞多种B淋巴细胞骨髓瘤细胞诱导融合将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合多种杂交细胞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。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。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)杂交瘤细胞(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。单克隆抗体(2)制备过程注射到小鼠腹腔内体外培养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。多种杂交细胞【思考讨论】1．给小鼠注射特定抗原的目的是什么？

_______________________________________________________。2.为什么不直接选用特定的浆细胞直接去培养？_______________________________________________________。3.相应的B细胞是从小鼠的

内提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的

中提取。4．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？其中融合的细胞有几种？(如融合的话，只考虑两两融合)浆细胞已经高度分化，不能在分裂脾脏骨髓从该小鼠的脾中得到可以产生特定抗体的B淋巴细胞。共有5种细胞；其中融合的细胞有3种。5.杂交瘤细胞的特点是__________________________________________6.细胞融合后需经两次筛选。第一次筛选的目的是_____________________________________；

方法是_____________________________________第二次筛选的目的是______________________________________。

方法是_____________________________________7.单克隆抗体的优点：____________________________________8.筛选获得的杂交瘤细胞可在

条件下做大规模培养，也可以注射到小鼠的

内增殖，这样就可以从

中或小鼠的

中提取出大量的单克隆抗体筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群特异性强，灵敏度高，并可大量制备体外腹腔培养液腹水既能迅速大量繁殖，又能产生单一的特异性抗体。筛选得到杂交瘤细胞（多种）用选择培养基进行筛选。抗体检测；其原理是抗原—抗体的特异性结合。小结：单克隆抗体制备的过程小鼠相应的B淋巴（浆细胞）细胞注射抗原杂交瘤细胞选择性培养基筛选能分泌所需抗体的杂交瘤细胞筛选，克隆化培养体外培养体内培养大量单克隆抗体从培养液中提取从小鼠腹水中提取骨髓瘤细胞多种杂交细胞诱导融合比较项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种融合细胞，还有未融合的细胞等由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选目的筛选出杂交瘤细胞筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞筛选方法用特定的选择培养基筛选；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用96孔板培养，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较核心归纳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。思考·讨论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，如杀伤靶细胞细胞凋亡ADC的作用机制示意图①ADC被细胞吞噬②⑤ADC抗体药物接头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。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；②ADC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4.单克隆抗体在临床上还有哪些应用？你可以课后搜集资料，然后以“单克隆抗体在临床上的应用”为主题，出一期黑板报或制作电子板报宣传相关知识。

单克隆抗体在临床上的应用涉及治疗、诊断等方面。单克隆抗体药物已被广泛用于肿瘤、自身免疫病等疾病的治疗，如利妥昔单抗被用于治疗复发难治的低分化B细胞淋巴瘤；曲妥珠单抗被用于治疗乳腺癌等。在临床诊断方面，单克隆抗体被广泛用于-些感染性疾病的检测、肿瘤的诊断、激素和细胞因子的测定等。以单克隆抗体在诊断肿瘤方面的应用为例，用放射性同位素或荧光标记抗肿瘤表面抗原的单克隆抗体，可以用这些抗体来对体内的肿瘤进行定位，辅助诊断并确定肿瘤的复发与转移等。3、单克隆抗体的应用（1）作为诊断试剂，如定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。优点：血型检测试剂方法：抗原-抗体杂交法准确、高效、简易、快速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。最广泛的应用乙肝测定试剂艾滋病检测试剂★用于快速诊断COVID－19的单克隆抗体试剂盒（2）用于治疗疾病和运载药物如：制成“生物导弹”“生物导弹”＝单克隆抗体＋药物注意：“生物导弹”——单抗导向，药物为弹头优点：位置准确、疗效高、副作用小结合同位素的单抗【课堂小结】单克隆抗体筛选二杂交细胞杂交瘤细胞体外或体内培养筛选一骨髓瘤细胞

诱导融合分泌特异抗体的杂交瘤细胞杂交瘤细胞群提取已免疫的B淋巴细胞动物细胞融合技术动物细胞培养技术单克隆抗体的制备既能大量繁殖又能产生专一抗体特异性强灵敏度高可大量制备注射抗原(1)动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相同的。()(2)促进动物细胞融合的方法与诱导原生质体融合的方法相同，有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。()解析：诱导原生质体融合的方法不包括灭活病毒诱导法。(3)动物细胞融合与植物体细胞杂交都能突破有性杂交的局限，实现远缘杂交。()√×√(4)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性()(5)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()(6)制备单克隆抗体过程中，经诱导融合后，要用选择培养基进行筛选；在该培养基上，未融合的亲本细胞都会死亡，只有融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞才能生长。(

)×√×【课后练习】1.在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）A．结果是相同的 B．杂种细胞的形成过程基本相同C．操作过程中酶的作用相同D．诱导融合的手段相同B【当堂检测】2.下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述中，正确的是(

)A.动物细胞经PEG诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体B.单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂C.杂交瘤细胞是B淋巴细胞癌变的结果D.单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质不同B3.科学家以COVID－19(新冠病毒)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COVID－19 B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对COVID－19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，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体A4.下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是(

)A.将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体C.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞D.筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌所需抗体的细胞D5.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是由胎盘的滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,可通过孕妇血液循环而随尿排出,利用HCG单克隆抗体诊断是否妊娠的灵敏度很高,回答下列问题:(1)在人体内,糖蛋白可分布在体液、

等处,其中后者的糖蛋白具有