選修3動(dòng)物細(xì)胞工程(上課用)

動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體一、動(dòng)物細(xì)胞融合有些細(xì)胞的融合是正常的生命活動(dòng)。如精子與卵細(xì)胞的結(jié)合。

兩個(gè)細(xì)胞正在融合

受精作用(一)動(dòng)物細(xì)胞融合的概念

動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交,是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。（二）動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程與植物原生質(zhì)體融合原理相同，方法類似。雜交細(xì)胞:融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞。⑴.原理：1、動(dòng)物細(xì)胞融合的基本原理是什么？2、動(dòng)物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)方式是什么？與植物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)方式有什么不同？

與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，即細(xì)胞膜的流動(dòng)性。⑵.誘導(dǎo)方式：物理法：電激、振動(dòng)、離心化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）生物法：滅活的病毒例如：仙臺(tái)病毒利用滅活仙臺(tái)病毒是動(dòng)物細(xì)胞融合所特有的。滅活的病毒失去感染活性，但仍有融合活性。用于動(dòng)物細(xì)胞工程中的細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑。(原理：見52頁(yè)生物技術(shù)資料卡）(三）動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。利用雜交瘤技術(shù)，制備單克隆抗體。動(dòng)物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一個(gè)細(xì)胞核?？贵w的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法從血清中分離抗體該法制備抗體的特點(diǎn)：

產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。多種效應(yīng)B細(xì)胞動(dòng)物體內(nèi)多種抗體抗原二：動(dòng)物細(xì)胞融合的成功應(yīng)用——單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備—極富創(chuàng)造性的方案將能夠產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞和具有無(wú)限增殖能力的骨髓瘤細(xì)胞融合在一起，形成雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既能大量增殖，又能持續(xù)分泌成分單一的特異性抗體。這種單一類型的只針對(duì)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(英國(guó))和科勒(德國(guó))因此在1984年獲諾貝爾獎(jiǎng)。運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，設(shè)想怎樣獲得單一類型的抗體？能否用單個(gè)B淋巴細(xì)胞通過(guò)克隆形成的細(xì)胞群來(lái)產(chǎn)生單一類型的抗體呢？B淋巴細(xì)胞在體外不能無(wú)限增殖。B淋巴細(xì)胞注射特定抗原蛋白骨髓瘤細(xì)胞培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞融合（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中融合細(xì)胞幾種類型？骨髓瘤細(xì)胞---骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞---B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞---骨髓瘤細(xì)胞多種雜交細(xì)胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體檢驗(yàn)陽(yáng)性克隆上述雜交細(xì)胞分開不同雜交細(xì)胞，克隆專一抗體，檢驗(yàn)陽(yáng)性細(xì)胞單克隆抗體注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)1、單克隆抗體的制備過(guò)程第1次篩選目的：得到雜交瘤細(xì)胞。第2次篩選目的：在雜交瘤細(xì)胞中篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。

該細(xì)胞繼承雙親細(xì)胞的遺傳特性，既能產(chǎn)生專一抗體又能無(wú)限增殖。雜交瘤細(xì)胞有何特點(diǎn)？特異性強(qiáng)，靈敏度高由單一雜交瘤細(xì)胞增殖產(chǎn)生的高度專一的抗體目的：獲得產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞動(dòng)物特異性免疫分離B淋巴細(xì)胞（B）；找到骨髓瘤細(xì)胞（G）。注意B淋巴細(xì)胞是一個(gè)系列。（B1,B2,B3,---Bn）細(xì)胞融合——三種融合方式:（BB;BG;GG）第一次篩選：在“選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)”上培養(yǎng)篩選雜交瘤細(xì)胞第二次篩選：在“多孔培養(yǎng)板上”培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞系列

，每孔只放一個(gè)雜交瘤細(xì)胞?！翱寺』囵B(yǎng)”每個(gè)雜交瘤細(xì)胞，并進(jìn)行“單一抗體檢測(cè)”，“檢測(cè)陽(yáng)性”的孔內(nèi)即是所需要的雜交瘤細(xì)胞。選擇所需要的雜交瘤克隆細(xì)胞群，體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。提取單克隆抗體。7、單克隆抗體的制備過(guò)程利用了哪些原理？免疫原理、細(xì)胞融合原理和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管沒(méi)有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細(xì)胞。請(qǐng)回答：（1）試管中除融合的雜種細(xì)胞外，還有

種融合細(xì)胞。（2）設(shè)計(jì)一方法（不考慮機(jī)械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜種細(xì)胞，并說(shuō)原理。方法：

。原理：培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞加入氨基嘌呤后,使D合成的途徑阻斷,所以僅D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞或彼此融合的細(xì)胞就不能增殖,但雜種細(xì)胞則可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖23）為何要進(jìn)行兩次篩選？4）如何進(jìn)行第2次篩選？培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞。第1次篩選得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第2次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞群。問(wèn)題強(qiáng)化：1）本過(guò)程利用了哪些原理？免疫原理，細(xì)胞融合原理和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理2）為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B細(xì)胞融合？這樣融合成的雜交瘤細(xì)胞，繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有B細(xì)胞分泌抗體的能力，而且還有無(wú)限增殖的本領(lǐng)，因而可以獲得大量單克隆抗體（1）作為診斷試劑：在臨床生化診斷、病理組織定位、體內(nèi)腫瘤的定位等,與常規(guī)抗體相比,具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速特點(diǎn).（2）用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于癌癥治療。生物導(dǎo)彈：抗癌細(xì)胞的單克隆抗體+放射性同位素+化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素。（單克隆抗體：導(dǎo)向。準(zhǔn)確找到癌細(xì)胞位置，原位殺死癌細(xì)胞。）2、單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：3、單克隆抗體的應(yīng)用特異性強(qiáng)，靈敏度高，可大量制備。例題1：1975年，英國(guó)劍橋大學(xué)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科勒和米爾斯坦，把小鼠的淋巴細(xì)胞（脾細(xì)胞）和小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合起來(lái)，成為雜交瘤細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)在體外大量生產(chǎn)抗體的目的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。(1)淋巴細(xì)胞能與骨髓瘤細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞，兩種細(xì)胞膜也能“融合”

在一起，說(shuō)明細(xì)胞膜

。(2)單克隆抗體的準(zhǔn)確定義應(yīng)為()A．一類特殊抗體B．無(wú)性繁殖系

C．單一抗體細(xì)胞的無(wú)性繁殖系產(chǎn)生的抗體

D．單一抗體細(xì)胞的有性繁殖系產(chǎn)生的抗體(3)雜交瘤細(xì)胞繁殖進(jìn)行的是_______分裂，其遺傳性狀__________。(4)單克隆抗體注入體內(nèi)后可以自動(dòng)追蹤抗原(病原體或癌變細(xì)胞等)并與之結(jié)合，而絕不攻擊任何正常細(xì)胞，故稱為“生物導(dǎo)彈”這是利用了

_____________

。具有一定的流動(dòng)性C有絲不變抗體能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的特點(diǎn)

單抗制備過(guò)程分哪幾步？請(qǐng)用箭頭把以下代表單克隆抗體制備過(guò)程步驟的圖解的字母按正確順序連接起來(lái)。順序是？

[例題2]B體外培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞足夠數(shù)量的細(xì)胞群注射到小鼠腹腔AC

下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)方案2、該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎？為什么？4、圖中B為________過(guò)程，常用_________作為誘導(dǎo)劑，該細(xì)胞繼承___________的遺傳特性，既能__________,又能___________。1、該實(shí)驗(yàn)方案的目的是__________3、A是從小鼠的脾臟中取得_______,該細(xì)胞能夠產(chǎn)生______5、C過(guò)程指細(xì)胞培養(yǎng)，該過(guò)程包括_____培養(yǎng)和_____培養(yǎng)兩個(gè)階段，其中_____代以內(nèi)的的細(xì)胞屬于細(xì)胞株。制備單克隆抗體漿細(xì)胞抗體細(xì)胞融合滅活病毒雙親細(xì)胞分泌抗體無(wú)限增殖原代傳代50例3：小結(jié)

細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合

漿篩選

瘤細(xì)胞

雜交細(xì)胞培養(yǎng)選出能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群繼續(xù)培養(yǎng)體外培養(yǎng)

體內(nèi)培養(yǎng)從培養(yǎng)液或小鼠腹水中取出

單克隆抗體植物體細(xì)胞雜交、動(dòng)物細(xì)胞融合的比較三、細(xì)胞工程比較主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學(xué)法（同左）滅活的病毒物理（離心、振蕩、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)方法使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體