人教版(2019)高二生物選擇性必修三導(dǎo)學(xué)案

第2節(jié)第2課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握動(dòng)物細(xì)胞融合的原理和方法。

2.歸納單克隆抗體的制備過(guò)程及應(yīng)用。

學(xué)科素養(yǎng)：1.科學(xué)思維：建立模型一一動(dòng)物細(xì)胞融合的方法和單克隆

抗體制備的基本操作流程。

2.科學(xué)探究：運(yùn)用所學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)資料，探索單克隆抗

體制備過(guò)程中的疑難問(wèn)題。

3.社會(huì)責(zé)任：關(guān)注動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的發(fā)展和應(yīng)用前景。

知識(shí)點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)

自主梳理

1.概念：使動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成的技術(shù)。

融合后形成的雜交細(xì)胞具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的0

2.誘導(dǎo)原理和結(jié)果

(1)誘導(dǎo)原理：o

⑵誘導(dǎo)結(jié)果：形成細(xì)胞。

3.誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的常用方法

⑴化學(xué)法：融合法等。

(2)物理法：等。

(3)生物法：誘導(dǎo)法等。

4.意義

(1)成為研究、、腫瘤和培育生物新品種等的重要

手段。

⑵利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來(lái)的雜交瘤技術(shù)，為

_________________開(kāi)辟了新途徑。

答案：

1.兩個(gè)或多個(gè)一個(gè)細(xì)胞遺傳信息

2.（1）細(xì)胞膜的流動(dòng)性（2）雜交

3.（DPEG（2）電融合法（3）滅活病毒

4.（1）細(xì)胞遺傳細(xì)胞免疫（2）制造單克隆抗體

［互動(dòng)探究］

1.（生命觀念）動(dòng)物細(xì)胞融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？融合處理后的細(xì)胞

是否可以直接用于培養(yǎng)？為什么？

提示：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。不可以。因?yàn)檎T導(dǎo)融合的手段只是促使細(xì)胞

間的融合，不能保證所有細(xì)胞都發(fā)生融合，形成的融合細(xì)胞也有多種,

因此需要篩選。

2.（科學(xué)思維）動(dòng)物細(xì)胞之間或動(dòng)物與人細(xì)胞之間都可以進(jìn)行融合，

產(chǎn)生的融合細(xì)胞有多少種？（只考慮兩兩融合）

提示：3種。

3.（科學(xué)思維）比較動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交所用的促融方法

的異同。

提示：相同點(diǎn)：二者都可以采用PEG融合法、電融合法進(jìn)行促融。不

同點(diǎn)：動(dòng)物細(xì)胞融合還可以采用滅活病毒誘導(dǎo)進(jìn)行促融。

歸納提升

1.融合的原理與過(guò)程

（1）原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。

⑵過(guò)程：動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程包括細(xì)胞膜融合、細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞

核融合。其中細(xì)胞膜融合是細(xì)胞融合的先導(dǎo)，在細(xì)胞膜融合中體現(xiàn)出

細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，細(xì)胞融合的實(shí)質(zhì)是核融合。動(dòng)物細(xì)胞融合

完成的標(biāo)志是兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核融合為一個(gè)細(xì)胞核。如下圖（以滅活

的病毒誘導(dǎo)為例）：

細(xì)胞核

病毒顆粒

細(xì)胞核

滅活的病毒顆粒細(xì)胞膜被病

2.融合的結(jié)果

形成單核雜交細(xì)胞，具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息，可表現(xiàn)出

兩個(gè)或多個(gè)親本的特點(diǎn)。

3.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較

比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合

細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的增

原理

能性殖

融合

先除去細(xì)胞壁先使細(xì)胞分散開(kāi)

前處理

使用的酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶

物理法：電融合法、離心法除物理法和化學(xué)法外，也可

誘導(dǎo)手段

化學(xué)法：PEG融合法用滅活的病毒誘導(dǎo)

細(xì)胞A、B

去［壁

原生質(zhì)體A、B細(xì)胞A、B

融［合融［合

過(guò)程融合的原生質(zhì)體雜交細(xì)胞

再生出［細(xì)胞壁有絲［分裂

雜種細(xì)胞多個(gè)相同的雜交細(xì)胞

植物組［織培養(yǎng)

雜種植株

結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞

應(yīng)用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體

克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了

意義

雜交的親本組合

針對(duì)訓(xùn)練

1.關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息的

多核細(xì)胞稱(chēng)為雜交細(xì)胞

B.動(dòng)物細(xì)胞融合已經(jīng)成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生

物新品種的重要手段

C.常用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合手段有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等

D.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能

答案：A

解析：動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息

的單核細(xì)胞稱(chēng)為雜交細(xì)胞，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞融合已經(jīng)成為研究細(xì)胞

遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種的重要手段，B正確；常用

于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合手段有：化學(xué)法（聚乙二醇）、生物法（滅活的病

毒）、物理法（如電激等），C正確；細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方

法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能，D正確。

2.下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較，正確的是()

A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同

B.所用的技術(shù)手段完全相同

C.所采用的原理完全相同

D.都能形成雜種細(xì)胞

答案：D

解析：植物體細(xì)胞雜交誘導(dǎo)融合的方法有物理法和化學(xué)法，動(dòng)物細(xì)胞

融合的誘導(dǎo)方法有物理法、化學(xué)法和生物法，A錯(cuò)誤；兩者所用的技

術(shù)手段不完全相同，植物體細(xì)胞雜交還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，

而動(dòng)物細(xì)胞融合不需要，B錯(cuò)誤；兩者所采用的原理不完全相同，植

物體細(xì)胞雜交的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性，而動(dòng)物細(xì)胞

融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性，C錯(cuò)誤；兩者都能形成雜種細(xì)胞，D

正確。

知識(shí)點(diǎn)二單克隆抗體及其應(yīng)用

自主梳理

1.傳統(tǒng)抗體

⑴制備方法：向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種,使之產(chǎn)生相應(yīng)抗

體，從動(dòng)物中分離出所需抗體。

⑵缺點(diǎn)：產(chǎn)量低、、0

2.單克隆抗體制備原理

(1)B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：一種B淋巴細(xì)胞只分泌o

(2)骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn)：能在體外大量________。

⑶雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)：B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到的雜交瘤細(xì)

胞，既能又能產(chǎn)生大量

3.制備過(guò)程

4.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)

能準(zhǔn)確地識(shí)別,與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可

以O(shè)

5.單克隆抗體的應(yīng)用

⑴作為，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。

(2)用于和o

答案：

1.(1)抗原血清

⑵純度低特異性差

2.(1)一種特異性抗體(2)增殖

⑶無(wú)限增殖特定抗體

4.抗原的細(xì)微差異大量制備

5.(1)診斷試劑(2)治療疾病運(yùn)載藥物

［互動(dòng)探究］

L(科學(xué)思維)單克隆抗體的制備過(guò)程

⑴思考不直接用經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)獲得抗體的原因是

什么？

⑵連線比較單克隆抗體制備過(guò)程中幾種細(xì)胞的特點(diǎn)。

I.免疫過(guò)的B淋巴細(xì)胞①能無(wú)限增殖但不能產(chǎn)生抗體

II.骨髓瘤細(xì)胞②既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生單一抗體

in.雜交瘤細(xì)胞③能增殖、分化形成漿細(xì)胞、記憶細(xì)胞

iv.B淋巴細(xì)胞④能產(chǎn)生單一抗體，但不能無(wú)限增殖

⑶單克隆抗體制備過(guò)程中用到了哪些技術(shù)手段？

(4)兩次篩選雜交瘤細(xì)胞的目的分別是什么？

⑴提示：可以產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞為漿細(xì)胞，是高度分化的動(dòng)物

細(xì)胞，培養(yǎng)時(shí)很難恢復(fù)分裂能力，不能進(jìn)行無(wú)限增殖，難以獲得大量

抗體。

(2)提示：I—④，II—①，III—②，IV—③。

⑶提示：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合。

(4)提示：第一次篩選的目的：獲得雜交瘤細(xì)胞。

第二次篩選的目的：獲得能產(chǎn)生所需單一抗體的雜交瘤細(xì)胞。

2.(社會(huì)責(zé)任)單克隆抗體的應(yīng)用

單克隆抗體被廣泛用作診斷試劑的原因是什么？

提示：?jiǎn)慰寺】贵w能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特

異性結(jié)合，并且可以大量制備。

歸納提升

1.兩種抗體的比較

名稱(chēng)產(chǎn)生特點(diǎn)

一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、

血清抗體由漿細(xì)胞分泌

特異性差

單克隆由雜交瘤細(xì)胞

特異性強(qiáng)，靈敏度高，能大量制備

抗體分泌

2.制備單克隆抗體過(guò)程中的兩次篩選

項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選

從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細(xì)

篩選誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)

胞有很多種，形成的雜交瘤

原因胞，另外還有未融合的細(xì)胞

細(xì)胞也有很多種

用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)

未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情

篩選

合后形成的細(xì)胞都會(huì)死亡，況下開(kāi)始克隆化培養(yǎng)和抗體

方法

只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)

生長(zhǎng)生特異性抗體的細(xì)胞群

篩選得到能分泌所需抗體的雜交

得到雜交瘤細(xì)胞

目的瘤細(xì)胞

3.三類(lèi)細(xì)胞的比較

細(xì)胞類(lèi)型來(lái)源特點(diǎn)

由B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后能產(chǎn)生單一抗體，但不能無(wú)

漿細(xì)胞

增殖分化而來(lái)限增殖

骨髓瘤能無(wú)限增殖，但不能產(chǎn)生抗

從骨髓腫瘤中提取

細(xì)胞體

雜交瘤漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而既能產(chǎn)生抗體，又能無(wú)限增

細(xì)胞成殖

針對(duì)訓(xùn)練

1.將小鼠骨髓瘤細(xì)胞與一種B淋巴細(xì)胞融合，可使融合的細(xì)胞經(jīng)培

養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，其依據(jù)是（）

A.B淋巴細(xì)胞可產(chǎn)生抗體，但不能無(wú)限增殖，骨髓瘤細(xì)胞不產(chǎn)生抗

體，但能無(wú)限增殖

B.B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞都能進(jìn)行體外培養(yǎng)

C.B淋巴細(xì)胞既能無(wú)限增殖，也可以產(chǎn)生抗體

D.骨髓瘤細(xì)胞只有與B淋巴細(xì)胞融合，才能產(chǎn)生抗體

答案：A

解析：用雜交瘤細(xì)胞生產(chǎn)單克隆抗體，依據(jù)的原理是B淋巴細(xì)胞可產(chǎn)

生抗體，但不能無(wú)限增殖；骨髓瘤細(xì)胞不產(chǎn)生抗體，但能無(wú)限增殖。

2.人工合成的脂質(zhì)體是由磷脂雙分子層形成的納米級(jí)別的囊泡，可

實(shí)現(xiàn)靶向給藥。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.脂質(zhì)體的穩(wěn)定性受溫度的影響

B.脂質(zhì)體可以運(yùn)載脂溶性藥物

C.脂質(zhì)體表面結(jié)合單克隆抗體可提高給藥的靶向性

D.脂質(zhì)體膜無(wú)選擇透過(guò)性

答案：D

解析：脂質(zhì)體類(lèi)似于含生物膜的結(jié)構(gòu)，所以其穩(wěn)定性受溫度影響，A

正確；脂溶性藥物可以直接穿過(guò)脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，所以脂質(zhì)體

可以運(yùn)載脂溶性藥物，B正確；單克隆抗體特異性高，所以脂質(zhì)體表

面結(jié)合單克隆抗體可提高給藥的靶向性，c正確；脂質(zhì)體由磷脂雙分

子層形成，易溶于脂類(lèi)的物質(zhì)才容易進(jìn)入脂質(zhì)體，所以脂質(zhì)體膜存在

一定的選擇透過(guò)性，D錯(cuò)誤。

［要語(yǔ)必背］

1.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)是使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的

技術(shù)。

2.動(dòng)物細(xì)胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）法、滅活病毒誘導(dǎo)法、

電融合法。

3.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的主要用途是制備單克隆抗體。

4.雜交瘤細(xì)胞是由經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而成的，

具有既能大量增殖又能產(chǎn)生專(zhuān)一抗體的能力。

5.制備單克隆抗體過(guò)程中第一次篩選是為了獲得雜交瘤細(xì)胞，第二

次篩選是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。

6.單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高，并可大量制備。

7.單克隆抗體的主要用途有：作為診斷試劑、用于治療疾病和運(yùn)載

藥物。

鞏固練習(xí)

1.（2021吉林高二期末）動(dòng)物細(xì)胞融合的結(jié)果是（）

A.獲得新個(gè)體

B.獲得雜交細(xì)胞

C.獲得新物種

D.獲得多倍體種群

答案：B

解析：動(dòng)物細(xì)胞融合是指兩個(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，結(jié)果是獲得雜交細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞融合最大的用途是制備單克隆抗

體，綜上分析，B正確。

2.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的說(shuō)法，不正確的是()

A.細(xì)胞融合前要用酶解法分散成單個(gè)細(xì)胞

B.細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性

C.融合后得到的雜交細(xì)胞能表現(xiàn)出兩個(gè)親本細(xì)胞的特點(diǎn)

D.融合后得到的雜交細(xì)胞具有兩個(gè)細(xì)胞核

答案:D

解析：動(dòng)物細(xì)胞融合前需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，將組織細(xì)胞

分散成單個(gè)細(xì)胞，A正確；動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性,

B正確；雜交細(xì)胞獲得了兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，能表現(xiàn)出兩個(gè)親本細(xì)

胞的特點(diǎn)，C正確；融合后得到的雜交細(xì)胞是單核細(xì)胞，D錯(cuò)誤。

3.對(duì)比動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，下列論述合理的是

()

A.均可使用PEG、電融合法或滅活病毒的方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合

B.兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離

C.兩者都可以體現(xiàn)細(xì)胞的全能性

D.在適宜的條件下，均可發(fā)育成完整個(gè)體

答案：B

解析：滅活的病毒是動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)劑，A錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞

融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù)都可以打破生殖隔離，B正確；植物體細(xì)

胞雜交技術(shù)體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，動(dòng)物細(xì)胞融合沒(méi)有體現(xiàn)，C錯(cuò)誤；

目前，動(dòng)物細(xì)胞融合不能發(fā)育成完整個(gè)體，D錯(cuò)誤。

4.下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，正確的是（）

A.PEG是促細(xì)胞融合劑，可直接誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合

B.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交都能形成雜種個(gè)體

C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)中所用培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分完全相同

D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中只進(jìn)行過(guò)一次用胰蛋白酶進(jìn)行處理

答案：A

解析：PEG是促細(xì)胞融合劑（化學(xué)誘導(dǎo)），可直接誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，

A正確；動(dòng)物細(xì)胞融合不能形成雜種個(gè)體，植物體細(xì)胞雜交能形成雜

種個(gè)體，B錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)中所用培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)

成分不同，C錯(cuò)誤；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中進(jìn)行過(guò)兩次用胰蛋白酶進(jìn)行處理,

首先用胰蛋白酶處理使組織細(xì)胞分散，還有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)貼壁生長(zhǎng)的

細(xì)胞，在傳代培養(yǎng)時(shí)需用胰蛋白酶進(jìn)行處理，D錯(cuò)誤。

5.無(wú)論是植物細(xì)胞，還是動(dòng)物細(xì)胞，都可以利用一定的方法誘導(dǎo)融

合，可用模型圖表示細(xì)胞融合技術(shù)的一些過(guò)程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的

是（）

A.若該過(guò)程表示植物原生質(zhì)體的融合，則甲、乙細(xì)胞可用酶解法獲

取

B.若該過(guò)程表示動(dòng)物細(xì)胞融合，可用滅活的病毒誘導(dǎo)

C.若該過(guò)程表示制備單克隆抗體，則丙細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞

D.以上三個(gè)過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性

答案：D

解析：植物細(xì)胞融合需先用酶除去細(xì)胞壁，制備原生質(zhì)體，再誘導(dǎo)細(xì)

胞融合，A正確；若該過(guò)程表示動(dòng)物細(xì)胞融合，則可用物理、化學(xué)和

生物的方法誘導(dǎo)，生物方法即用滅活的病毒誘導(dǎo)，B正確；若該過(guò)程

表示制備單克隆抗體，則丙細(xì)胞是雜交瘤細(xì)胞，C正確；以上三個(gè)過(guò)

程都體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性，D錯(cuò)誤。

6.新型冠狀病毒和SARS病毒都會(huì)造成肺炎。如圖是SARS—CoVS蛋

白特異性單克隆抗體的制備過(guò)程?；卮鹣铝袉?wèn)題：

SARS-CoV骨髓瘤專(zhuān)一^■抗

S蛋白細(xì)胞株、體檢驗(yàn)沙翹

I甲一＞A

小鼠體內(nèi)一?已免疫/暨竽化隆抗體

B細(xì)胞培養(yǎng)

⑴若只考慮細(xì)胞兩兩融合，圖中產(chǎn)生甲細(xì)胞的溶液中理論上

—種類(lèi)型的細(xì)胞，在細(xì)胞融合的過(guò)程中區(qū)別于植物體細(xì)胞雜交

技術(shù)所持有的誘導(dǎo)因素是

⑵用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出的甲細(xì)胞具有的特點(diǎn)是—，篩選

出的甲細(xì)胞還需進(jìn)行,經(jīng)多次的篩選，就可以獲得

足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。

（3）在SARS—CoVS蛋白特異性單克隆抗體的制備過(guò)程中，需要用到

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞