選修三生物動物細胞融合與單克隆抗體

1、1.本節(jié)課的學習任務為2.2.2動物細胞融合和單克隆抗體2.請同學們拿出課本、教學案、自主學習叢書、文具3.提問動物細胞工程第一課時知識點 2002年年12月月30日，日， 兩場籌備了兩場籌備了10年的年的“太太空婚禮空婚禮”首次在神舟四號飛船上舉行，首次在神舟四號飛船上舉行，植物細胞植物細胞“新人新人”黃花煙草黃花煙草和和革新一號煙草革新一號煙草葉肉細胞葉肉細胞原原生質(zhì)體生質(zhì)體，動物細胞動物細胞“新人新人”是小鼠是小鼠B淋巴細胞淋巴細胞和和骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞，兩批新人同時在，兩批新人同時在 “產(chǎn)房產(chǎn)房”電融電融合儀內(nèi)孕育新生命。合儀內(nèi)孕育新生命?！疤栈槎Y太空婚禮”植物體細胞雜交技術(shù)植物體

2、細胞雜交技術(shù)動物細胞融合技術(shù)動物細胞融合技術(shù)(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物體細胞雜交過程示意圖植物體細胞雜交過程示意圖A細胞細胞B細胞細胞人工誘導人工誘導1.11.1動物動物細胞融合的概念細胞融合的概念雜交細胞雜交細胞 動物細胞融合（也稱動物細胞融合（也稱細胞雜交）：是指細胞雜交）：是指兩個兩個或多個細胞或多個細胞融合形成一融合形成一個個單核細胞單核細胞的過程。的過程。一、動物細胞融合一、動物細胞融合融合后形成的具有原來兩個或多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，稱個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。為雜交細胞。閱讀課本閱讀課本P52P52及識圖及識圖2-232

3、-23，并完成學，并完成學案第案第1 1頁頁細胞膜的流動性細胞膜的流動性滅活病毒、滅活病毒、PEGPEG、電激等、電激等融合后的細胞進行有絲分裂，融合后的細胞進行有絲分裂，形成完整的雜交細胞形成完整的雜交細胞誘導的手段？誘導的手段？融合后細胞的類型？融合后細胞的類型？ABAB雜交細胞遺傳物質(zhì)雜交細胞遺傳物質(zhì)有什么特點？有什么特點？三種三種AAAA、ABAB、BBBB（A A、B B）含兩種生物的遺傳物質(zhì)含兩種生物的遺傳物質(zhì)1.21.2動物細胞融合過程動物細胞融合過程原理？原理？1.21.2動物細胞融合過程動物細胞融合過程 為什么滅活的為什么滅活的病毒能作誘導劑病毒能作誘導劑？滅活喪失感染性滅活

4、喪失感染性保留融合活性保留融合活性1.3動物細胞融合技術(shù)的意義和應用打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能；打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能；廣泛應用多個學科領(lǐng)域；廣泛應用多個學科領(lǐng)域；重要用途：重要用途：1.4 1.4 比較動、植物細胞雜交技術(shù)比較動、植物細胞雜交技術(shù) 【例例1】能使動物細胞融合的特有的誘導因子是能使動物細胞融合的特有的誘導因子是 （ ）A.離心離心 B.滅活的病毒滅活的病毒 C.電刺激電刺激 D.振動振動【例例2】融合后的雜交細胞的遺傳物質(zhì)有何特點（融合后的雜交細胞的遺傳物質(zhì)有何特點（ ）A.具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息 B.能無限增殖能無限增

5、殖 C.可形成新個體可形成新個體 D.培養(yǎng)過程會貼壁培養(yǎng)過程會貼壁【例例3】動物細胞融合的作用中最重要的是（動物細胞融合的作用中最重要的是（ ）A.克服遠源雜交不親和克服遠源雜交不親和 B.制備單克隆抗體制備單克隆抗體 C.培育新物種培育新物種 D.生產(chǎn)雜種細胞生產(chǎn)雜種細胞BBA抗體：能夠與抗原發(fā)生特抗體：能夠與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的異性結(jié)合的免疫球蛋白免疫球蛋白。能產(chǎn)生抗體的細胞是能產(chǎn)生抗體的細胞是漿細漿細胞（即效應胞（即效應B細胞）。細胞）。二、單克隆抗體二、單克隆抗體抗體的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法抗體的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法抗原抗原 反復注射動物反復注射動物從動物的從動物的血清血清中分離抗體中分離抗體該法制備抗

6、體的缺點：該法制備抗體的缺點：產(chǎn)量低、純度低，且抗產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度體的特異性差、靈敏度低。低。二、單克隆抗體二、單克隆抗體回顧回顧抗體是機體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原抗體是機體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。主要分布在血清中。主要分布在血清中?！翱寺】寺　睆挠⑽膹挠⑽摹癱lone”clone”音譯而來，是指從一個共音譯而來，是指從一個共同祖先，通過同祖先，通過無性繁殖無性繁殖的方法產(chǎn)生出來的一群的方法產(chǎn)生出來的一群遺傳特遺傳特性相同性相同的的DNADNA分子，細胞或個體。在細胞水平指分子，

7、細胞或個體。在細胞水平指動動物細胞培養(yǎng)物細胞培養(yǎng). .14讀下面一段資料，讀下面一段資料，找出單克隆抗體的概念找出單克隆抗體的概念 人們發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應的過程中，體內(nèi)的人們發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應的過程中，體內(nèi)的B B細胞細胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體，但是每個可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體，但是每個B B細胞只細胞只分泌一種化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的分泌一種化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用單個單一抗體，必須用單個B B細胞進行無性繁殖，即克隆。細胞進行無性繁殖，即克隆。2.1單克隆抗體的概念單克隆抗體的概念 單克隆單克隆抗體：

8、單個抗體：單個B B細胞克隆產(chǎn)生的細胞克隆產(chǎn)生的化學化學性質(zhì)單一、特異性強性質(zhì)單一、特異性強的抗體的抗體提示提示1 1：對：對B B細胞進行細胞培養(yǎng)可行嗎？細胞進行細胞培養(yǎng)可行嗎？提示提示2 2：我們所學的哪種細胞是可以無限增殖的？：我們所學的哪種細胞是可以無限增殖的？問題：問題：如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？請嘗試設如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？請嘗試設計一個方案。計一個方案。2.2單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備一個一個B B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體淋巴細胞只分泌一種特異性抗體 骨髓瘤細胞能無限增殖骨髓瘤細胞能無限增殖雜交瘤細胞雜交瘤細胞動物細胞培養(yǎng)技術(shù)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)設計方案：設計方案：動物細胞

9、融合技術(shù)動物細胞融合技術(shù)單克隆單克隆抗體抗體 既能產(chǎn)生特異性抗體，既能產(chǎn)生特異性抗體， 又能大量增殖的細胞又能大量增殖的細胞為什么給小鼠注射特定的為什么給小鼠注射特定的抗原蛋白？抗原蛋白？ 會有幾種融合方式？會有幾種融合方式？ 雜交瘤細胞是如何篩選出雜交瘤細胞是如何篩選出來的？有何特點？來的？有何特點？ 是否所有的雜交瘤細胞都是否所有的雜交瘤細胞都能產(chǎn)生專一性抗體？能產(chǎn)生專一性抗體？ 如何大規(guī)模進行培養(yǎng)得到如何大規(guī)模進行培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？大量的單克隆抗體？BBBB 、B B瘤瘤 、瘤瘤瘤瘤 （B B、瘤）、瘤）（一選）（一選）選選擇性培養(yǎng)基擇性培養(yǎng)基：只有只有雜交瘤雜交瘤細胞細胞才能存

10、才能存活活獲得產(chǎn)生相應獲得產(chǎn)生相應抗體的抗體的B B細胞細胞（二選）：選（二選）：選能產(chǎn)生所需能產(chǎn)生所需專專一抗體的雜交一抗體的雜交瘤細胞瘤細胞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隆抗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接起來。順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？序是？ 2.3單克隆抗體的應用單克隆抗體的應用診斷試劑診斷試劑最廣泛應用最廣泛應用準確、高效、簡易、快速準確、高效、簡易、快速單克隆抗體最主要的優(yōu)點：單克隆抗體最主要的優(yōu)點：特異性強，靈敏特異性強，靈敏度高，并能大量制備。度高，并能大量制備?！吧飳椛飳?/p>

11、彈” 單克隆抗體藥物單克隆抗體藥物 單抗導向，藥物為彈頭單抗導向，藥物為彈頭主要用于治療主要用于治療癌癥治療癌癥治療，單克隆抗體作為載體，運載抗，單克隆抗體作為載體，運載抗癌藥物，形成癌藥物，形成“生物導彈生物導彈”，準確殺傷癌變細胞。準確殺傷癌變細胞。AD【例例4 4】科學家用小鼠骨髓瘤細胞與某種細胞融合，得到科學家用小鼠骨髓瘤細胞與某種細胞融合，得到雜交細胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓雜交細胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細胞融合的是（瘤細胞融合的是（ ） A. A.經(jīng)過免疫的經(jīng)過免疫的B B淋巴細胞淋巴細胞 C.C.經(jīng)過免疫的經(jīng)過免疫的T T淋巴細胞淋巴細胞 B. B

12、.不經(jīng)過免疫的不經(jīng)過免疫的T T淋巴細胞淋巴細胞 D.D.不經(jīng)過免疫的不經(jīng)過免疫的B B淋巴細胞淋巴細胞【例例5 5】單克隆抗體是由下列哪種細胞產(chǎn)生的單克隆抗體是由下列哪種細胞產(chǎn)生的 （ ） A.B A.B淋巴細胞淋巴細胞 B BT T淋巴細胞淋巴細胞 C.C.骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞 D D雜交瘤細胞雜交瘤細胞B【例例6】用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是（列實驗步驟中錯誤的是（ ）A A將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B B淋巴淋巴細胞細胞B B用纖維素酶處理用纖維素酶處理B B淋巴細胞與小鼠骨髓

13、瘤細胞淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C C用聚乙二醇作誘導劑，促使能產(chǎn)生抗體的用聚乙二醇作誘導劑，促使能產(chǎn)生抗體的B B淋巴淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D D篩選雜交細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的篩選雜交細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體兩個過程兩個過程動物細胞培養(yǎng)過程動物細胞培養(yǎng)過程單克隆抗體制備過程單克隆抗體制備過程三個三個“一一”一個誘導細胞融合的新方法一個誘導細胞融合的新方法 滅活病毒滅活病毒一個新細胞雜交瘤細胞一個新細胞雜交瘤細胞一個優(yōu)勢單克隆抗體特異性一個優(yōu)勢單克隆抗體特異性 強、靈敏度高的優(yōu)勢強、靈敏度高的

14、優(yōu)勢形成雜種細胞形成雜種細胞獲得雜種植株獲得雜種植株結(jié)果結(jié)果物理、化學方法物理、化學方法（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）誘導方法誘導方法細胞膜的流動性細胞膜的流動性細胞膜的流動性、細胞膜的流動性、植物細胞全能性植物細胞全能性原原 理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項目比較項目1 1、植物、動物細胞融合的比較、植物、動物細胞融合的比較課堂小結(jié)課堂小結(jié)融合前處理融合前處理用纖維素酶、用纖維素酶、果膠酶去壁果膠酶去壁用胰蛋白酶用胰蛋白酶使細胞分散使細胞分散262 2、單克隆抗體制備過程、

15、單克隆抗體制備過程B B淋巴細胞淋巴細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞誘導誘導融合融合B-BB-B細胞細胞B-B-瘤細胞瘤細胞瘤瘤- -瘤細胞瘤細胞選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)雜交瘤細胞雜交瘤細胞（ B-B-瘤細胞）瘤細胞）克隆化培養(yǎng)克隆化培養(yǎng)抗體檢測抗體檢測產(chǎn)生所需產(chǎn)生所需抗體的雜抗體的雜交瘤細胞交瘤細胞體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)小鼠腹腔內(nèi)增殖小鼠腹腔內(nèi)增殖單克隆抗體單克隆抗體27(1)(1)若若A A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B B細胞是取自小鼠細胞是取自小鼠體內(nèi)的體內(nèi)的 細胞，細胞，從小鼠體內(nèi)提取分離該細胞之從小鼠體內(nèi)提取分離該細胞之前，應給小鼠注射前，應給小鼠注射_類物質(zhì)。類物質(zhì)。（2）d過程過

16、程是一個是一個_過程，該過程的進過程，該過程的進行常用行常用_或或_的誘導。的誘導。(3)(3)假設僅考慮某兩個細胞的融合，則可形成假設僅考慮某兩個細胞的融合，則可形成 種種類型的類型的C C細胞，因此需用細胞，因此需用_培養(yǎng)基篩選出培養(yǎng)基篩選出D D細細胞用于培養(yǎng)，胞用于培養(yǎng)，D D細胞的名稱是細胞的名稱是 ，其特點，其特點是是_。效應效應B抗原抗原細胞融合細胞融合聚乙二醇聚乙二醇 滅活的病毒滅活的病毒選擇性選擇性 3既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體雜交瘤細胞雜交瘤細胞(4)(4)在培養(yǎng)時通過在培養(yǎng)時通過_分裂方式大量繁殖。分裂方式大量繁殖。D D細細胞體外培養(yǎng)需

17、要注意的條件是（要求答胞體外培養(yǎng)需要注意的條件是（要求答5 5項）項）_。（5 5）單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預防方面）單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預防方面，與常規(guī)抗體相比，其特點是，與常規(guī)抗體相比，其特點是_。特異性強、靈敏度高特異性強、靈敏度高無菌、無毒的環(huán)境；充足的營養(yǎng)；適宜的溫度和無菌、無毒的環(huán)境；充足的營養(yǎng)；適宜的溫度和pHpH；適宜的氣體環(huán)境適宜的氣體環(huán)境1515、（1）單克隆抗體是指）單克隆抗體是指 。（2 2）制備單克隆抗體的步驟：）制備單克隆抗體的步驟：將將_注入小鼠體內(nèi)，從小鼠脾臟中獲得淋巴細注入小鼠體內(nèi)，從小鼠脾臟中獲得淋巴細胞，其中至少胞，其中至少1 1個淋巴細胞

18、帶有抗該抗原的抗體。個淋巴細胞帶有抗該抗原的抗體。將步驟獲得的將步驟獲得的B B淋巴細胞與步驟培養(yǎng)的骨髓瘤細胞淋巴細胞與步驟培養(yǎng)的骨髓瘤細胞在在_的誘導下融合。的誘導下融合。將誘導后產(chǎn)生的多種細胞，放在將誘導后產(chǎn)生的多種細胞，放在_培養(yǎng)基的多孔培養(yǎng)基的多孔培養(yǎng)板上培養(yǎng)，篩選。培養(yǎng)板上培養(yǎng)，篩選。這樣獲得的雜交瘤細胞既具有這樣獲得的雜交瘤細胞既具有B B淋巴細胞淋巴細胞_的能力，又具有的能力，又具有_的本領(lǐng)。的本領(lǐng)。檢測和分離帶有抗檢測和分離帶有抗X X抗體的陽性細胞，培養(yǎng)板中每孔放抗體的陽性細胞，培養(yǎng)板中每孔放一個細胞進行培養(yǎng)。一個細胞進行培養(yǎng)。將陽性細胞進行增殖，從而制備出大量抗該抗原的單克將陽性細胞進行增殖，從而制備出大量抗該抗原的單克隆抗體。隆抗體?；瘜W性質(zhì)單一，特異性強的抗體化學性質(zhì)單一，特異性強的抗體抗原抗原聚乙二醇聚乙二醇選擇性選擇性無限增殖無限增殖產(chǎn)生專一抗體產(chǎn)生專一抗體（3）大量制備單克隆抗體的方法主要有兩種：）大量制備單克隆抗體的方法主要有兩種：體外培養(yǎng)法，可獲得體外培養(yǎng)法，可獲得10 g/