2.2動物細胞工程2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體

“番茄—馬鈴薯”（理想圖）

通過長期的實驗，科學(xué)家們采用體細胞雜交技術(shù)獲得了“番茄—馬鈴薯”植株。如果將奶牛的細胞與植物細胞雜交，得到綠色的小奶牛，那豈不是只要曬曬太陽就可以擠出牛奶嗎？動物細胞也能融合嗎？奶牛的遐想一.動物細胞融合請同學(xué)們閱讀課本P52動物融合，思考：1、概念：2、結(jié)果：3、原理：4、誘導(dǎo)方式：5、應(yīng)用：6、意義：動物細胞融合的概念

動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)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。

動物細胞融合過程示意圖不同DNA的兩個細胞

滅活的病毒有絲分裂兩個完整的雜交細胞失去感染活性但保留融合活性主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株主要用途物理、化學(xué)方法（同左）滅活的病毒物理（離心、振動、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)方法使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合

細胞融合前的處理方法細胞膜的流動性細胞膜的流動性、植物細胞全能性細胞融合的原理動物細胞融合植物體細胞雜交比較項目植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較提問？1.抗體是由何種細胞產(chǎn)生的？

2.一個Ｂ淋巴細胞(漿細胞)能分泌多種抗體嗎？3.獲得抗體的傳統(tǒng)途徑？

二、單克隆抗體（P52-54)刺激漿細胞抗原動物體抗體漿細胞每一個Ｂ淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。6.如何獲得化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體？

7.體外培養(yǎng)淋巴細胞能無限增殖嗎?怎樣解決這個問題？5.這種方法獲得的抗體有什么缺陷？

產(chǎn)量低，純度低，特異性差體外培養(yǎng)單個Ｂ淋巴細胞，通過克隆形成細胞群，提取分泌的抗體1.設(shè)計方案：一個B淋巴細胞－－只分泌一種特異性抗體小鼠骨髓瘤細胞－－能夠無限增殖雜交細胞二、單克隆抗體2.制備過程：單克隆抗體的制備抗原小鼠B淋巴細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞篩選，繼續(xù)培養(yǎng)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)單克隆抗體細胞融合，選擇性培養(yǎng)基進行篩選克隆化培養(yǎng)和抗體檢測（1）為什么用小鼠骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合？（2）制備過程中應(yīng)用哪些細胞工程技術(shù)手段？

（3）在整個制備的過程中要經(jīng)過幾次篩選？（4）單克隆抗體的優(yōu)點？思考：動物細胞融合技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)Ⅰ篩選得到雜交瘤細胞，Ⅱ篩選出分泌特異抗體的細胞群特異性強、靈敏度高、化學(xué)性質(zhì)單一3.單克隆抗體的應(yīng)用：

①作為診斷試劑（最廣泛的用途），具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。

②用于治療疾病和運載藥物。

運用藥物與單克隆抗體連接在一起制成“生物導(dǎo)彈”．

優(yōu)點：療效高，毒副作用小。二、單克隆抗體知識結(jié)構(gòu)兩個過程動物細胞培養(yǎng)過程單克隆抗體制備過程三個“一”一個誘導(dǎo)細胞融合的新方法－－滅活的病毒一個新細胞－－雜交瘤細胞一個優(yōu)勢－－單克隆抗體特異性強、靈敏度高的優(yōu)勢你學(xué)過的技術(shù)哪些是屬于克隆技術(shù)？

克?。嚎寺∈怯⑽腸lone一詞的音譯，就是指無性繁殖?？寺∫辉~常用于分子、細胞水平的描述。一般認為生物學(xué)上有三個層次的克隆：分子水平的克?。篜CR技術(shù)克?。康模┗蛑参锛毎寺。航M培獲得愈份組織細胞水平的克隆動物細胞培養(yǎng)動物細胞的克隆單克隆抗體的制備植物組織培養(yǎng)個體水平的克隆動物克?。ê艘浦布夹g(shù)）克隆教學(xué)反饋1.動物細胞融合技術(shù)最重要的用途是A.克服遠源雜交不親和B.制備單克隆抗體C.培育新物種D.生產(chǎn)雜種細胞B2.單克隆抗體是由下列哪種細胞產(chǎn)生的 A.B淋巴細胞B.T淋巴細胞C.骨髓瘤細胞D.雜交瘤細胞

DB體外培養(yǎng)骨髓瘤細胞雜交瘤細胞足夠數(shù)量的細胞群注射到小鼠腹腔AC

4.下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌的實驗方案制備單克隆抗體不能，沒有將抗原注入小鼠體內(nèi)，無法獲得產(chǎn)生單一抗體的B淋巴細胞。(1).該實驗方案的目的是：________________(2).該方案能達到預(yù)期效果嗎？為什么？(3).A是從小鼠的脾臟中取得__________該細胞能夠產(chǎn)生______。(4).圖中B為________________過程，常用_________________作為誘導(dǎo)劑，該細胞繼承___________的遺傳特性，既能__________,又能___________。(5).C過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括________培養(yǎng)和__________培養(yǎng)兩個階段。B淋巴細胞抗體細胞融合滅活的病毒雙親細胞分泌抗體無限增殖原代傳代課后習(xí)題1.單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞誘導(dǎo)融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是①淋巴細胞②小鼠骨髓瘤細胞③B淋巴細胞自身融合細胞④小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞⑤雜交瘤細胞A.②④B.①③⑤

C.①②③④

D.②③C一.選擇題2.“生物導(dǎo)彈”是指 A.單克隆抗體B.雜交瘤細胞C.產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞D.在單克隆抗體上連接抗癌藥物

D3.只能使動物細胞融合的常用誘導(dǎo)方法A．PEG

B．滅活的病毒C．電刺激D．離心B4.美國杜克大學(xué)醫(yī)療中心一個研究小組在《科學(xué)》雜志上撰文透露，他們利用成年豬的動脈血管細胞和能夠模擬胚胎環(huán)境的新型生物效應(yīng)器，成功地在實驗室培育出新的動脈血管。這種血管的外形和功能都與真的血管一樣。這一研究成果是生物組織培養(yǎng)工程領(lǐng)域的重大進展。下列關(guān)于以上技術(shù)的敘述中，不正確的是

A．以上技術(shù)屬于“克隆”

B．這種技術(shù)中可能要利用去核卵細胞

C．這項技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細胞的“全能性”

D．這項技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細胞發(fā)育成血管的潛能C5.下列哪一項屬于克隆A．將雞的某個DNA分子片段整合到小鼠的DNA分子中B．將抗藥菌的某基因引入草履蟲的細胞內(nèi)

C．將鼠骨髓瘤細胞與經(jīng)過免疫的脾細胞融合成雜交瘤細胞D．將某腫瘤細胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個細胞系D6.列表比較動植物細胞工程的有關(guān)內(nèi)容，你認為錯誤的是比較內(nèi)容植物細胞工程動物細胞工程A特殊處理酶解法去除細胞壁用胰蛋白酶處理后制成細胞懸浮液B融合方法物理方法、化學(xué)方法、生物方法物理方法、化學(xué)方法C典型應(yīng)用人工種子、種間雜種植物單克隆抗體的制備D培養(yǎng)基區(qū)別蔗糖是離體組織賴以生長的成分動物血清不可缺少B7.下列不屬于動物細胞工程應(yīng)用的是A大規(guī)模生產(chǎn)干擾素，用于抵抗病毒引起的感染B為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細胞C大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D利用胚胎移植技術(shù)，加快優(yōu)良種畜的繁殖C8、在以下4種細胞工程技術(shù)中，培育出的新個體中，體內(nèi)遺傳物質(zhì)均來自一個親本的是A．細胞和組織培養(yǎng) B．細胞融合C．動物克隆 D．細胞核移植9、下列有關(guān)克隆的敘述，不正確的是A.生物體通過體細胞進行的無性繁殖B．扦插和嫁接實質(zhì)上也是克隆C．將某種瘤細胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個細胞系

D．將雞的某個DNA片段整合到小鼠的DNA中AD二.簡答題1.淋巴細胞是由動物體---------------------中的---------------------細胞分化發(fā)育而來的。2.雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是---------------------骨髓造血干主動運輸3.(06佛山一模）兩場籌備了10年的“太空結(jié)合”首次在神舟八號飛船上舉行了,“新人”之一是小白鼠B淋巴細胞和骨髓瘤細胞,新人在“產(chǎn)房”——電融合儀內(nèi)孕育新生命。160min后,中國首批“太空娃娃”終于順利誕生?！疤胀尥蕖闭Q生和地面實驗如圖所示。請回答下列問題：(1)小白鼠B淋巴細胞和骨髓瘤細胞能融合在一起,體現(xiàn)了細胞膜具有__________的特點。一定的流動性(2)若用于SARS的預(yù)防上,則宜采用_______細胞?？茖W(xué)工作者正在研究治療癌癥使用的生物導(dǎo)彈是_______。(3)B淋巴細胞和T淋巴細胞都是由________________細胞形成的。這種相同細胞的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上產(chǎn)生穩(wěn)定差異的過程,叫做__________。(4)鼠的淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后,在培養(yǎng)時通過_______________（有絲/減數(shù)）分裂方式大量繁殖。細胞中染色體數(shù)目與淋巴細胞相比有何特點？_____________；要觀察融合后的細胞中的染色體形態(tài)、數(shù)目,可用一定濃度的____溶液處理。(5)融合的細胞具有兩種細胞的特性,即_________________和____________________。SARS病毒感染后產(chǎn)生的效應(yīng)B細胞單克隆抗體+抗癌藥物造血干細胞細胞分化有絲加倍龍膽紫無限增值產(chǎn)生單一抗體4．下面兩幅圖分別是單克隆抗體制備過程和克隆羊培育過程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲和圖乙所示的過程中，都必須用到的動物細胞工程技術(shù)手段是__________。(2)圖甲中②過程常在___________誘導(dǎo)下完成，④過程與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點是____________________________。動物細胞培養(yǎng)聚乙二醇不需特定的培養(yǎng)基，不需嚴格的外界環(huán)境條件(3)單克隆抗體能定向攻擊癌細胞，主要是利用其_________________________。(4)若不考慮環(huán)境因素影響，克隆羊的性狀全部像白面綿羊嗎?_____________。原因是_________________________________________。(5)圖乙過程的技術(shù)具有多種用途，但是不能()A．有選擇地繁殖某一性別的家畜B．繁殖家畜中的優(yōu)良個體C．用于保存物種D．改變動物的核基因(6)在目前現(xiàn)有技術(shù)條件下，還不能將從動物體內(nèi)分離出來的成熟的體細胞直接培養(yǎng)成一個新個體，而是必須將體細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中才能發(fā)育成新個體，你認為原因最可能是()A．卵細胞大，便于操作B．卵細胞含有的營養(yǎng)物質(zhì)多C．卵細胞細胞質(zhì)可使體細胞核全能性得到表達D．重組細胞才具有全能性特異性卵細胞細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)也能控制某些性狀

不是D

C3。我國植物學(xué)家將名貴蘭花的莖尖細胞放進培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，最終發(fā)育成完整的新植株。下圖是細胞培養(yǎng)形成蘭花植株示意圖，請根據(jù)圖回答：

注：胚狀體即等同于植物種子的胚的結(jié)構(gòu)。

(1)過程④由愈傷組織形成胚狀體要經(jīng)過____________和__________過程，⑤過程主要是指____________________________________.

細胞分裂分化組織器官的形成，可逐漸發(fā)展成為完整植株(2)在培養(yǎng)過程中，除了提供水分和必要的有機營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入______________和____________。同時，培養(yǎng)過程中，除保證必要的溫度、光照和氧氣等外界條件外，還必須保證的關(guān)鍵條件是________________________。

(3)一個蘭花莖尖在一年之內(nèi)可以生產(chǎn)出400萬株蘭花苗，與有性生殖相比，植物組織培養(yǎng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在_______________________和_____________________________。

(4)用于動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，在成分上的主要區(qū)別是_________________________。礦質(zhì)元素植物激素?zé)o菌環(huán)境保持母本的優(yōu)良性狀培養(yǎng)周期短，繁殖效率高動物細胞培養(yǎng)液需加動物血清4。紫草素是紫草細胞的代謝產(chǎn)物，可作為生產(chǎn)治療燙傷藥物的原料。用組織培養(yǎng)技術(shù)可以在生物反應(yīng)器中通過培養(yǎng)紫草細胞生產(chǎn)紫草素。下圖記錄了生物反應(yīng)器中紫草細胞產(chǎn)量、紫草素產(chǎn)量隨培養(yǎng)時間發(fā)生的變化。 (1)在生產(chǎn)前，需先加入紫草細胞作為反應(yīng)器中的“種子”。這些“種子”是應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，將紫草葉肉細胞經(jīng)過________________________而獲得的。這項技術(shù)的理論基礎(chǔ)_______________________。

脫分化細胞的全能性(2)從圖中可以看出：反應(yīng)器中紫草細胞的生長呈現(xiàn)______________規(guī)律；影響紫草素產(chǎn)量的因素是__________________和________________________。(3)在培養(yǎng)過程中，要不斷通入無菌空氣并進行攪拌的目的是________________________和___________________________。S型增長細胞數(shù)量細胞所處的生長期保證氧氣供應(yīng)充足使細胞與培養(yǎng)液充分接觸三.思考與探究1.植物體細胞雜交技術(shù)與動物細胞融合技術(shù)有什么不同？2.制備單克隆抗體時，為什么要選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞？提示：植物體細胞雜交技術(shù)與動物細胞融合技術(shù)基本相同，不同的是植物體細胞融合前需去掉細胞壁，然后再融合；動物細胞融合是兩個體細胞直接融合。

提示：哺乳動物感染抗原后，其體內(nèi)會形成相應(yīng)的B淋巴細胞，B淋巴細胞能分泌相應(yīng)的抗體凝聚或殺死這些抗原。動物在免疫反應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生出某種特異性的抗體。

課后了解：已成功的動物細胞融合實例還有哪些？

生物種類細胞來源成功年代酵母菌—雞原生質(zhì)體—血紅細胞1975年人—胡蘿卜腹水癌細胞—原生質(zhì)體1976年人—小鼠纖維肉瘤細胞—畸胎瘤細胞1978年要知道更多的實例，需經(jīng)常查閱更多科研報道。2.為什么不用兩個而要用多個細胞進行動物細胞間的融合？

就目前常用的細胞融合方法來看，不管是用物理的、化學(xué)的方法，還是生物的方法，其融合率都