選修3動物細胞工程(上課用)

1、一、動物細胞融合一、動物細胞融合有些細胞的融合是正常的生命活動。如有些細胞的融合是正常的生命活動。如精子與卵細胞的結合。精子與卵細胞的結合。 兩個細胞正在融合兩個細胞正在融合 受精作用受精作用( (一一) )動物細胞融合的概念動物細胞融合的概念 動物細胞融合也稱細胞雜交動物細胞融合也稱細胞雜交, ,是指兩個或多是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。個動物細胞結合形成一個細胞的過程。（二）動物細胞融合的過程（二）動物細胞融合的過程與植物原生質體融合原理相同，方法類似。與植物原生質體融合原理相同，方法類似。雜交細胞雜交細胞: :融合后形成的具有原來兩個或融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺

2、傳信息的單核細胞。多個細胞遺傳信息的單核細胞。. .原理：原理：1、動物細胞融合的基本原理、動物細胞融合的基本原理是什么？是什么？2、動物細胞融合的誘導、動物細胞融合的誘導方式是什么？與植物細胞方式是什么？與植物細胞融合的誘導方式有什么不融合的誘導方式有什么不同？同？ 與植物原生質體融合的基本原理相同，與植物原生質體融合的基本原理相同，即細胞膜的流動性。即細胞膜的流動性。. .誘導方式：誘導方式：物理法：物理法：化學法：化學法：生物法：生物法： 滅活的病毒滅活的病毒例如：仙臺病毒例如：仙臺病毒利用滅活仙臺病毒是動物細胞融合所特有的。利用滅活仙臺病毒是動物細胞融合所特有的。 滅活的病毒失去滅活的

3、病毒失去感染活性，但仍有融合活性。感染活性，但仍有融合活性。用于動物細胞工程中的細胞融合的用于動物細胞工程中的細胞融合的誘導劑。誘導劑。( (原理：見原理：見5252頁生物技術資料卡）頁生物技術資料卡）( (三）動物細胞融合技術的應用三）動物細胞融合技術的應用 細胞融合技術突破了有性雜交的局限，使細胞融合技術突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。遠緣雜交成為可能。 利用雜交瘤技術，制備單克隆抗體。利用雜交瘤技術，制備單克隆抗體。動物細胞融合完成的標志：動物細胞融合完成的標志：兩個細胞的細胞核融合為一兩個細胞的細胞核融合為一個細胞核。個細胞核。抗體的傳統(tǒng)生產方法抗體的傳統(tǒng)生產方法從從血血清清

4、中中分分離離抗抗體體該法制備抗體的特點：該法制備抗體的特點： 產量低、純度低，且抗產量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。體的特異性差、靈敏度低。多多種種效效應應B細細胞胞動動物物體體內內多多種種抗抗體體抗抗原原 二：動物細胞融合的成功應用二：動物細胞融合的成功應用單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備 單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備極富創(chuàng)造性的方案極富創(chuàng)造性的方案 將能夠產生特定抗體的將能夠產生特定抗體的B B淋巴細胞淋巴細胞和具有無限增殖能力的和具有無限增殖能力的骨髓骨髓瘤細胞瘤細胞融合在一起，形成融合在一起，形成雜交瘤細胞雜交瘤細胞。雜交瘤細胞既能大量。雜交瘤細胞既能大量增殖，又能持續(xù)分

5、泌成分單一的特異性抗體。這種增殖，又能持續(xù)分泌成分單一的特異性抗體。這種單一類型單一類型的只針對某一特定抗原決定簇的抗體分子，就是單克隆抗體。的只針對某一特定抗原決定簇的抗體分子，就是單克隆抗體。 米爾斯坦米爾斯坦( (英國英國) )和科勒和科勒( (德國德國) )因此在因此在19841984年獲諾貝爾獎。年獲諾貝爾獎。運用已學知識，設想怎樣獲得單一類型的抗體？運用已學知識，設想怎樣獲得單一類型的抗體？能否用單個能否用單個B B淋巴細胞通過克隆形成的細胞群來產生單一類型淋巴細胞通過克隆形成的細胞群來產生單一類型的抗體呢？的抗體呢？B B淋巴細胞在體外不能無限增殖。淋巴細胞在體外不能無限增殖。B

6、 B淋巴細胞淋巴細胞注射特定注射特定抗原蛋白抗原蛋白骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞融合融合（只考慮兩兩融合（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中融合細）培養(yǎng)液中融合細胞幾種胞幾種類型類型？骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞-骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞B B淋巴細胞淋巴細胞- B- B淋巴細胞淋巴細胞B B淋巴細胞淋巴細胞-骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞多種多種雜交細雜交細胞胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體檢驗陽性專一抗體檢驗陽性克隆上述雜交細胞克隆上述雜交細胞分開不同雜交細胞，克隆專一抗體，分開不同雜交細胞，克隆專一抗體，檢驗陽性細胞檢驗陽性細胞單克隆抗體單克隆抗體注射到小鼠注射到小

7、鼠體內體內體外培體外培養(yǎng)養(yǎng) 該細胞繼承該細胞繼承雙親細胞雙親細胞的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能產生專產生專一抗體一抗體又能又能無限增殖無限增殖。雜交瘤細胞有何特點？雜交瘤細胞有何特點？特異性強，靈敏度高特異性強，靈敏度高由單一雜交瘤由單一雜交瘤細胞增殖產生細胞增殖產生的高度專一的的高度專一的抗體抗體目的：獲得產生相目的：獲得產生相應抗體的應抗體的B淋巴細淋巴細胞胞1.動物特異性免疫動物特異性免疫2.分離分離B淋巴細胞（淋巴細胞（B）；找到骨髓瘤細胞（）；找到骨髓瘤細胞（G）。注意）。注意B淋巴細淋巴細胞是一個系列。（胞是一個系列。（B1,B2,B3,-Bn）3.細胞融合細胞融合三種融合方式三

8、種融合方式:（BB;BG;GG）4.第一次篩選：在第一次篩選：在“選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)”上培養(yǎng)篩選上培養(yǎng)篩選雜交瘤細胞雜交瘤細胞5.第二次篩選：在第二次篩選：在“多孔培養(yǎng)板上多孔培養(yǎng)板上”培養(yǎng)培養(yǎng)雜交瘤細胞系列雜交瘤細胞系列每孔每孔只放一個雜交瘤細胞。只放一個雜交瘤細胞。“克隆化培養(yǎng)克隆化培養(yǎng)”每個雜交瘤細胞，并進每個雜交瘤細胞，并進行行“單一抗體檢測單一抗體檢測”，“檢測陽性檢測陽性”的孔內即是所需要的雜交的孔內即是所需要的雜交瘤細胞。瘤細胞。6.選擇所需要的雜交瘤克隆細胞群，選擇所需要的雜交瘤克隆細胞群，體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)或注射到或注射到小鼠腹腔小鼠腹腔內增殖內增殖。提取單克隆抗體。

9、提取單克隆抗體。7 7、單克隆抗體的制備過程利用了哪些原理？、單克隆抗體的制備過程利用了哪些原理？免疫原理、細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理免疫原理、細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理24 4）如何進行第）如何進行第2 2次篩選？次篩選？培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個雜交瘤細胞。培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個雜交瘤細胞。第第1 1次篩選得到雜交瘤細胞（多種）。第次篩選得到雜交瘤細胞（多種）。第2 2次篩選得次篩選得到能產生特異性抗體的雜交瘤細胞群。到能產生特異性抗體的雜交瘤細胞群。問題強化：問題強化：1 1）本過程利用了哪些原理？）本過程利用了哪些原理？免疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理免

10、疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理2 2）為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與）為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與B B細胞融合？細胞融合？這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質，這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質，不僅具有不僅具有B B細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領，因而可以獲得大量單克隆抗體本領，因而可以獲得大量單克隆抗體 （1）作為診斷試劑作為診斷試劑：在臨床生化診斷、病理組織定位、在臨床生化診斷、病理組織定位、體內腫瘤的定位等體內腫瘤的定位等, ,與常規(guī)抗體相比與常規(guī)抗體相比, ,具有具有準確、高效、準確、高效、簡易、快速簡易

11、、快速特點特點. （2）用于治療疾病和運載藥物用于治療疾病和運載藥物： 主要用于癌癥治療。主要用于癌癥治療。 生物導彈：生物導彈：抗癌細胞的單克隆抗體抗癌細胞的單克隆抗體+ +放射性同位素放射性同位素+ +化學化學藥物或細胞毒素藥物或細胞毒素。（單克隆抗體：導向。準確找到癌細。（單克隆抗體：導向。準確找到癌細胞位置，原位殺死癌細胞。）胞位置，原位殺死癌細胞。）3 3、單克隆抗體的應用、單克隆抗體的應用特異性強，靈敏度高，可大量制備。特異性強，靈敏度高，可大量制備。 單抗制備過程分哪幾步？單抗制備過程分哪幾步？請用箭頭把以下代表單克請用箭頭把以下代表單克隆抗體制備過程步驟的圖解的字母按正確順序連

12、接起來隆抗體制備過程步驟的圖解的字母按正確順序連接起來。順序是？。順序是？ B體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞足夠數(shù)量的細胞群足夠數(shù)量的細胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC 下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術的方法，設計的生產破傷下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術的方法，設計的生產破傷風桿菌單克隆抗體的實驗方案風桿菌單克隆抗體的實驗方案2、該方案能達到預期效果嗎？為什么？、該方案能達到預期效果嗎？為什么？4、圖中、圖中B為為_過程，常用過程，常用_作為誘導劑，該細胞繼作為誘導劑，該細胞繼承承_的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能_,又能又能_。1、該實驗方案的目的是、該實驗方案的目的是_

13、3、A是從小鼠的脾臟中取得是從小鼠的脾臟中取得_,該細胞能夠產生該細胞能夠產生_5、C過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括_培養(yǎng)和培養(yǎng)和_培養(yǎng)兩個階段，其培養(yǎng)兩個階段，其中中_代以內的的細胞屬于細胞株。代以內的的細胞屬于細胞株。制備單克隆抗體制備單克隆抗體漿細胞漿細胞抗體抗體細胞融合細胞融合滅活病毒滅活病毒雙親細胞雙親細胞分泌抗體分泌抗體無限增殖無限增殖原代原代傳代傳代50例例3 3： 細胞細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞細胞融合細胞融合 漿漿篩選篩選 瘤細胞瘤細胞 雜交雜交細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng)選出能產生選出能產生特定抗體的特定抗體的細胞群繼續(xù)細胞群繼續(xù)培養(yǎng)培養(yǎng)體外培養(yǎng)體外培養(yǎng) 體內培養(yǎng)體

14、內培養(yǎng)從培養(yǎng)液或小從培養(yǎng)液或小鼠腹水中取出鼠腹水中取出 單克隆抗體單克隆抗體植物體細胞雜交植物體細胞雜交、動物細胞融合的比較動物細胞融合的比較三、細胞工程比較三、細胞工程比較主要用于制備主要用于制備單克隆抗體單克隆抗體獲得雜種植株獲得雜種植株用途用途物理、化學法物理、化學法（同左）（同左）滅活的病毒滅活的病毒物理（離心、振物理（離心、振蕩、電刺激）蕩、電刺激）化學（聚乙二醇）化學（聚乙二醇）誘導方法誘導方法使細胞分散后使細胞分散后誘導細胞融合誘導細胞融合去除細胞壁后誘去除細胞壁后誘導原生質體融合導原生質體融合細胞融合的方法細胞融合的方法細胞膜流動性細胞膜流動性細胞增殖細胞增殖細胞膜的流動性、細胞膜的流動性、植物細胞全能性植物細胞全能性原理原理動物細胞融合動物細胞融合植物體細胞雜交植物體細胞雜交比較