高中生物 2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體難點剖析 新人教版選修

1、難點剖析知識·巧學一、動物細胞融合1.動物細胞融合的概念：是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。2.動物細胞融合的原理：與植物原生質體融合的基本原理相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。3.用滅活病毒誘導動物細胞融合過程： 4.動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。辨析比較 動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較比較項目細胞融合的原理細胞融合的方法誘導手段用法植物體細胞雜交細胞膜

2、的流動性去除細胞壁后誘導原生質體融合離心、電刺激、振動、顯微操作、聚乙二醇等試劑誘導克服了遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株動物細胞融合細胞膜的流動性使細胞分散后誘導細胞融合除應用植物細胞雜交手段外，再加滅活的病毒誘導制備單克隆抗體的技術之一二、單克隆抗體1.單克隆抗體的制備（1）抗體：B淋巴細胞產生。主要成分：球蛋白，具有特異性，從血清中分離出的抗體產量低、純度低、特異性差。（2）單克隆抗體的制備過程：多種雜交細胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)克隆篩選出的雜交細胞將不同種雜交細胞分開，并克隆專一抗體，檢驗陽性細胞注射到小鼠體內或體外培養(yǎng)獲得單克隆抗體。（3）雜交瘤細胞的特點：既能大量迅速繁殖，又

3、能產生專一抗體。（4）單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，產量大。2.單克隆抗體的應用（1）作為診斷試劑：準確識別各種抗原物質，并跟抗原特異性的結合，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。（2）用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌癥，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其他疾病。知識拓展 如何進行雜交瘤細胞的抗體檢測及克隆化培養(yǎng)？融合后的細胞經選擇性培養(yǎng)基培養(yǎng)后，能存活的細胞就是雜交瘤細胞。但這些雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞，通常用“有限稀釋法”來選擇。將雜交瘤細胞稀釋，用多孔細胞培養(yǎng)板培養(yǎng)，使每孔細胞不超過一個，通過培養(yǎng)讓其增殖。然后檢測各孔上清液中細胞分泌的抗體（常用酶聯(lián)免疫吸附

4、試驗法），那些上清液可與特定抗原結合的培養(yǎng)孔為陽性孔。陽性孔中的細胞還不能保證是來自單個細胞，挑選陽性孔的細胞繼續(xù)進行有限稀釋，一般需進行34次，直至確信每個孔中增殖的細胞為單克隆細胞。該過程即為雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)。問題·探究問題1動植物細胞融合技術有何相同點和不同點？探究：動、植物細胞融合技術基本原理相同，誘導融合的方法基本類似。不同點是：(1)植物細胞融合前需先去掉細胞壁；(2)動物細胞融合除物理法、化學法外，還用到生物方法，即滅活病毒；(3)培養(yǎng)基成分不同，動物細胞培養(yǎng)是用液體培養(yǎng)基，其成分中有動物血清，另外還有培養(yǎng)目的和結果等方面的區(qū)別。問題2制備單克隆抗體時，為什么要選

5、用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞？探究：哺乳動物感染抗原后，其體內會形成相應的B淋巴細胞，B淋巴細胞能分泌相應的抗體凝聚或殺死這些抗原。動物在免疫反應的過程中，每一種B淋巴細胞能分泌一種特異性抗體，要想獲得大量的特異性抗體，必須使能分泌該單一抗體的B淋巴細胞大量增殖。B淋巴細胞具有產生單一抗體的能力，但不能在體外增殖；骨髓瘤細胞是一種癌細胞，它能在體外培養(yǎng)條件下無限增殖，但不能產生抗體。因此，把一種B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合，產生雜交瘤細胞，它會兼有兩個親本細胞的特性在體外培養(yǎng)條件下能不斷增殖，同時能產生出某種特異性的抗體。問題3 為什么不用兩個而要用多個細胞進行動物細胞間的

6、融合？探究：就目前常用的細胞融合方法來看，不管是用物理的、化學的方法，還是生物的方法，其融合率都不可能是100%。僅用兩個細胞融合，其效率太低，不一定能得到融合細胞。更重要的是，即使兩個細胞已發(fā)生融合，但并不一定是研究者期望得到的細胞類型。目前動物細胞融合技術最有價值的應用就是單克隆抗體的制備。我們以制備單克隆抗體為例來說明這一問題。我們知道，體內產生的特異性抗體種類可多達百萬種以上，但是每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體，如果僅取一個脾細胞（含B淋巴細胞）和一個瘤細胞雜交，我們不能確定該脾細胞分泌的抗體是否正是我們所需要的；若用大量的脾細胞和瘤細胞進行融合，就可以從融合細胞中篩選出能分泌所

7、需抗體的雜交瘤細胞。典題·熱題例1 動物細胞融合和植物體細胞雜交技術的比較中，正確的是()A.誘導融合的方法完全相同B.所用的技術手段基本相同C.培養(yǎng)基成分相同D.都能形成雜種細胞解析：動物細胞融合和植物體細胞雜交這兩項細胞工程技術中，都包含有細胞融合的過程，都能形成雜種細胞。對于誘導方法來說，除動物細胞的融合還常用滅活的病毒作誘導劑外，其他的是基本相同的。植物體細胞雜交前需先去掉細胞壁，在完成細胞融合后，還要將雜種細胞培育成植株，所以，它們所應用的技術手段是有差別的。植物細胞培養(yǎng)用的是固體培養(yǎng)基，動物細胞培養(yǎng)用的是液體培養(yǎng)基，其成分中還有動物血清，培養(yǎng)基成分有一定的差別。答案：D方

8、法歸納結合新老知識，對有關聯(lián)的知識點進行比較、歸納，找出相同點和不同點，加深理解。相同點：動、植物細胞融合技術基本原理相同，誘導融合的方法基本類似。不同點：(1)植物細胞融合前需先去掉細胞壁；(2)動物細胞融合除物理法、化學法外，還用到生物方法，即滅活病毒；(3)培養(yǎng)基成分不同，動物細胞培養(yǎng)是用液體培養(yǎng)基，其成分中有動物血清，另外還有培養(yǎng)目的和結果等方面的區(qū)別。例2 用動物細胞工程獲得單克隆抗體，下列實驗步驟錯誤的是()A.將抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗體的B淋巴細胞B.用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C.用聚乙二醇作誘導劑，使能產生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D.篩選雜交瘤

9、細胞，并從中選出能產生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體解析：考查對單克隆抗體的制備過程的掌握情況。單克隆抗體的制備過程是：將一種抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗體的B淋巴細胞，然后將B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞同時培養(yǎng)，在聚乙二醇的誘導下，促使B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，得到雜交瘤細胞。從中選出能產生抗體的細胞群，即可得到單克隆抗體。因為動物細胞無細胞壁，所以用不到纖維素酶。答案：B誤區(qū)警示體內產生的特異性抗體種類可多達百萬種以上，但是每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體，如果僅取一個脾細胞（含B淋巴細胞）和一個瘤細胞雜交，我們不能確定該脾細胞分泌的抗體是否正是我們所需要的；若用大量的脾細胞

10、和瘤細胞進行融合，就可以從融合細胞中篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。例3 科學家用小鼠骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合，得到雜交細胞，經培養(yǎng)可產生大量的單克隆抗體，所用的B淋巴細胞是來自()A.骨髓的B淋巴細胞B.脾臟的能產生的抗體的B淋巴細胞C.胸腺的B淋巴細胞D.脾臟經過篩選的，能產生單一抗體的B淋巴細胞解析：單克隆抗體制備中使用的B淋巴細胞應該是能產生抗體的。只有脾臟經過篩選的被抗原刺激過的B細胞才能產生抗體。答案：D例4 我國科學家2001年在山東萊陽農學院培養(yǎng)出克隆?！翱悼怠焙汀半p雙”的過程如下圖所示，請分析完成下列問題：（1）所指細胞工程的名稱分別是_和_。（2）“康康”和“雙雙”之間能否進行器官移植？_。為什么？_。（3）實施細胞工程時，所需要的受體細胞大多采用動物卵細胞的原因是_。（4）“康康”和“雙雙”的培養(yǎng)成功說明了什么問題？_。解析：動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養(yǎng)、動物細胞移植、動物細胞融合、生產單克隆抗體等，圖中所示a為細胞核移植，b為胚胎移植。圖中的“康康”和“雙雙”是獲得早期胚胎后進行分割移植而得到的個體，來源于同一個細胞，其體內遺傳物質幾乎完全相同，在進行器官移植時不會發(fā)生排斥反應；在進行動物細胞工程中克隆時，一般采用卵細胞，原因是卵細胞的體積大，易操作，卵細