2.2.2动物细胞融合技术与单克隆抗体课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章

细胞工程

照片中两只可爱的小猴，分别叫“中中”和“华华”，它们诞生于2017年，一出生就轰动了全世界，这是我国科学家的研究成果。你知道它们是如何培育出来的吗？在这之前，科学家培育了胚胎细胞克隆猴，你知道两者有什么不同吗？其实，自1996年首个体细胞克隆动物多莉羊诞生以来，人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜，但为什么体细胞克隆猴的诞生能轰动世界呢？

上面这些成果的取得都有赖于细胞工程的发展，培养克隆动物只是细胞工程的一个方面。近年来，细胞工程领域成果跌出，方兴未艾。第2节

动物细胞工程（第2课时）02简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。阐明动物细胞培养的条件和过程。目标0103学习目标04阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。植物体细胞杂交植物细胞融合植物组织培养温故知新：植物体细胞杂交技术

植物体细胞杂交技术可以跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。那么，有没有技术让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢？请同学们快速阅读课本P48页，回答以下问题：①动物细胞融合的概念？

②动物细胞融合的原理？③诱导融合的方法？

④融合的结果？⑤动物细胞融合的意义和运用？

知识回顾必修1第三章第1节以前学习：这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。现在学习：一、动物细胞融合技术1、概念：2、原理：3、诱导方法：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。细胞膜的流动性物理法：电融合法化学法：PEG（聚乙二醇)融合法生物法：灭活病毒诱导法灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么呢？

灭活是指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。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：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。一、动物细胞融合技术相关信息4、结果：5、意义：6、应用：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的杂交细胞。突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。第一第二第三为制造单克隆抗体开辟了新途径。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。至今，种间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得成功。一、动物细胞融合技术比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理融合前处理诱导融合的方法意义

主要用途植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较

打破生殖隔离，实现远缘杂交育种。细胞膜的流动性细胞膜的流动性植物细胞的全能性用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞物理法（电融合法、离心法）化学法（聚乙二醇融合法、

高Ca+—高PH融合法）物理法（电融合法}化学法（PEG融合法）生物法（灭活病毒诱导法）制备单克隆抗体突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。培育植物新品种1．关于动物细胞融合的说法，不正确的是()

A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成

一个细胞的过程

B．动物细胞融合后形成的具有两个动物细胞遗传信息的细胞称为杂

交细胞

C．常用的诱导动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活的病毒诱导、

紫外线照射等

D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能C巩固练习2.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B巩固练习3.

关于动物细胞融合与植物体细胞杂交技术的比较,下列叙述合理

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.在适宜条件下,均可发育成完整个体B巩固练习二、单克隆抗体及其应用二、单克隆抗体及其应用做核酸：这个场景大家再熟悉不过了

居家隔离不能出去做核酸怎么检测？二、单克隆抗体及其应用抗原检测试纸新冠病毒（抗原）抗体阳性阴性无效问：为什么抗原试纸能准确

检测出新冠病毒呢？还记得什么是抗体？抗体是什么细胞产生的？主要分布在哪吗？二、单克隆抗体及其应用

抗体能与相应抗原特异性结合新冠病毒抗原检测试剂盒（一）抗体：1、概念：机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。血清（主要）、组织液及外分泌液（如乳汁中）。二、单克隆抗体及其应用2、产生细胞：3、分布：浆细胞记忆B细胞浆细胞抗体（二）早期获得抗体的方法：

向动物体内反复注射某种抗原，

使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。抗体不纯为解决这一难题，科学家进行了多年的研究和探索。缺点：产量低、纯度低、特异性差二、单克隆抗体及其应用

科学家发现哺乳动物感染病原体后，体内会形成相应的B淋巴细胞（浆细胞），这些细胞能分泌抗体，抗体识别并特异性结合病原体，从而抑制病原体的增殖等。动物体内产生的特异性抗体的种类可多达百万种以上，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。因此，要想获得大量的单一抗体，必须克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群。

遗憾的是，在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。二、单克隆抗体及其应用怎样解决这一难题呢？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：一种B淋巴细胞（只产生一种特定抗体）能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合杂交瘤细胞产生足够数量的特定抗体米尔斯坦科勒

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。大量增殖单克隆抗体二、单克隆抗体及其应用单克隆抗体一个B淋巴细胞细胞群抗体克隆米尔斯坦和科勒制备单克隆抗体过程的示意图二、单克隆抗体及其应用二、单克隆抗体及其应用（三）单克隆抗体的制备过程：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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞二、单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合融合后会出现哪些不同细胞？二、单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合融合后会出现哪些不同细胞？B细胞1骨髓瘤细胞杂交瘤细胞1B细胞2B细胞3B细胞4骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞2杂交瘤细胞3杂交瘤细胞4……等多种杂交瘤细胞B细胞1B细胞1B细胞2B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞间融合骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞二、单克隆抗体及其应用二、单克隆抗体及其应用二、单克隆抗体及其应用两两融合的细胞……等多种未融合的细胞如何筛选？B细胞2B细胞3B细胞4骨髓瘤细胞B细胞1第一次筛选：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二、单克隆抗体及其应用用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞方法？知识拓展：第一次筛选获得杂交瘤细胞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人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。

③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。B淋巴细胞及同型融合细胞不能分裂增殖，死亡骨髓瘤细胞及同型融合细胞虽有增殖能力，但合成DNA的D途径被阻断，死亡杂交瘤细胞二、单克隆抗体及其应用有增殖能力，靠S途径合成DNA，能无限增殖，生长培养基中加入氨基蝶呤两两融合的细胞B细胞2B细胞3B细胞4骨髓瘤细胞B细胞1……等多种未融合的细胞未融合的亲本细胞融合的具有同种核的细胞融合的杂交瘤细胞二、单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合二、单克隆抗体及其应用二单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合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。第一次筛选如何从不同的杂交瘤细胞中筛选出我们所需要的杂交瘤细胞呢？二、单克隆抗体及其应用二单克隆抗体及其应用第二次筛选：得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞二、单克隆抗体及其应用将这些杂交瘤细胞进行培养并稀释二、单克隆抗体及其应用将这些杂交瘤细胞进行培养并稀释稀释到之后将培养液滴入96孔板的每个孔中，每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞。二、单克隆抗体及其应用二、单克隆抗体及其应用二、单克隆抗体及其应用进行克隆化培养抗原1二、单克隆抗体及其应用抗体检测呈阳性二、单克隆抗体及其应用补充：若滴入每个孔中的不是一个杂交瘤细胞，可再进行多次稀释并检测！二、单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合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。第一次筛选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）第二次筛选二、单克隆抗体及其应用二单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合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。第一次筛选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）第二次筛选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。体外培养注射到小鼠腹腔内二、单克隆抗体及其应用二单克隆抗体及其应用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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合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。第一次筛选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）第二次筛选体外培养注射到小鼠腹腔内单克隆抗体二、单克隆抗体及其应用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。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。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。抗原1从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞B细胞1B细胞2B细胞3B细胞4……等多种B细胞

培养骨髓瘤细胞诱导融合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。第一次筛选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）第二次筛选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。体外培养注射到小鼠腹腔内单克隆抗体二、单克隆抗体及其应用从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。二、单克隆抗体及其应用单克隆抗体杂交细胞杂交瘤细胞体外或体内培养第一次筛选骨髓瘤细胞

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能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备注射抗原单克隆抗体的制备小结选择性培养基上培养第二次筛选克隆化培养抗体检测既能迅速大量繁殖,又能产生抗体（进行多次）4.如图为单克隆抗体的制备流程示意图。下列叙述正确的是(

)

A.甲是从已免疫小鼠脾脏中获得的能产生特定抗体的T淋巴细胞B.①表示将骨髓瘤细胞去核后进行细胞融合C.乙为融合细胞,同时具有细胞甲和骨髓瘤细胞的特性D.②表示筛选能产生所需抗体的细胞D巩固练习5.科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养

可产生大量的单克隆抗体，与骨髓疤细胞融合的是（）A.经过免疫的B淋巴细胞B.没经过免疫的T淋巴细胞

C.经过免疫的T淋巴细胞D.没经过免疫的Ｂ淋巴细胞A巩固练习6.下图是单克隆抗体制备流程的示意图,有关叙述正确的是()A.①是从已免疫的小鼠脾中获得的细胞毒性T细胞B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C.③同时具有脾细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性D.④是经筛选培养获得的能分泌所需抗体的细胞群D巩固练习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。抗体药物接头ADC被细胞吞噬释放药物溶酶体裂解细胞凋亡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。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。1、作为诊断试剂—在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要

的作用。抗人绒毛膜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、快速的特点诊断优点：新冠病毒抗原检测试剂盒艾滋病检测试剂二、单克隆抗体及其应用（