動物細(xì)胞融合與單

克隆抗體專題2

2.2動物細(xì)胞工程1.掌握動物細(xì)胞融合的原理和方法。2.結(jié)合圖2－24，歸納單克隆抗體的制備過程及應(yīng)用。目標(biāo)導(dǎo)航重難點(diǎn)擊1.動物細(xì)胞融合的原理和方法。2.單克隆抗體的制備過程。方式一：1970年，有兩位科學(xué)家做了人—鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)，以證明細(xì)胞膜的流動性。思考該如何實(shí)現(xiàn)人—鼠細(xì)胞的融合，動物細(xì)胞融合后還有什么用途呢？植物體細(xì)胞雜交可得到雜種植株，動物細(xì)胞融合后能像電影上一樣形成雜種動物個體嗎？課堂導(dǎo)入方式二：“太空婚禮”2002年12月30日，兩場籌備了10年的“太空婚禮”首次在神舟四號飛船上舉行，植物細(xì)胞“新人”是黃花煙草和革新一號煙草葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體，動物細(xì)胞“新人”是小鼠B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，兩批新人同時在“產(chǎn)房”——電融合儀內(nèi)孕育新生命。請思考：新人一的婚禮流程是怎樣的？愛情結(jié)晶是什么？新人二的婚禮流程又是怎樣的？愛情結(jié)晶會是什么呢？要想知道答案，就讓我們一起來進(jìn)入今天的課題吧！一、動物細(xì)胞融合二、單克隆抗體的制備內(nèi)容索引對點(diǎn)訓(xùn)練當(dāng)堂檢測自查自糾一、動物細(xì)胞融合1.概念：

或

動物細(xì)胞結(jié)合形成

的過程，也稱細(xì)胞雜交。2.原理：

。3.誘導(dǎo)融合的方法(1)物理、化學(xué)方法：與植物體細(xì)胞雜交相同，如聚乙二醇、電激等。(2)生物方法：

。4.過程：具有不同

的兩個或多個細(xì)胞

細(xì)胞。兩個知識梳理答案多個一個細(xì)胞細(xì)胞膜的流動性滅活的病毒遺傳信息滅活的病毒雜交5.結(jié)果：形成

細(xì)胞。6.意義：突破了

方法的局限，使

成為可能。成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和

等的重要手段。如：利用

，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。雜交答案有性雜交遠(yuǎn)緣雜交生物新品種培育動物細(xì)胞融合技術(shù)1.關(guān)于動物細(xì)胞融合過程與結(jié)果的思考：(1)融合處理后的細(xì)胞是否可以直接用于培養(yǎng)，為什么？答案不可以，還需要篩選。因?yàn)檎T導(dǎo)融合的手段只是促使細(xì)胞間的融合，不能保證所有的細(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)動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是什么？答案動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是來自不同細(xì)胞的兩個或多個細(xì)胞核融合成一個細(xì)胞核。答案合作探究(3)動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合所用的誘導(dǎo)方法有何不同？答案動物細(xì)胞融合可用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo)。2.細(xì)胞融合技術(shù)與有性雜交相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？答案有性雜交有著十分嚴(yán)格的時空關(guān)系和物種界限。動物細(xì)胞融合則不同，它通過人工的方法克服了存在于物種之間的遺傳屏障，從而能夠按照人們的意愿，把不同物種的不同組織類型的細(xì)胞融合在一起。答案3.動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的對比答案比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞的全能性_______________細(xì)胞融合方法用

酶去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合用

酶使細(xì)胞分散后，誘導(dǎo)細(xì)胞融合誘導(dǎo)手段離心、電激、振動、聚乙二醇等誘導(dǎo)與植物體細(xì)胞雜交相比，還可用

誘導(dǎo)細(xì)胞膜的流動性纖維素酶、果膠胰蛋白酶或膠原蛋白滅活的病毒結(jié)果形成________形成

，以生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品用途克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，擴(kuò)展雜交親本范圍，培育新品種制備

、病毒疫苗、干擾素等意義突破有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能答案雜種植株雜種細(xì)胞單克隆抗體活學(xué)活用1.判斷正誤(1)動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程(

)(2)動物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細(xì)胞遺傳信息的雙核或多核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞(

)(3)常用的誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的因素有：聚乙二醇、滅活的病毒、電激、離心等(

)(4)動物細(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√×√√2.如圖表示將人成纖維細(xì)胞與小鼠細(xì)胞進(jìn)行融合，獲得部分雜種細(xì)胞的過程(注：雜種細(xì)胞中人類的染色體會隨機(jī)丟失，各種雜種細(xì)胞保留人類染色體的種類和數(shù)量是不同的)。請回答下列問題：(1)圖中誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素有_________________________________(至少寫出兩種)，細(xì)胞融合后，再用特定的__________培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，得到雜種細(xì)胞。解析答案解析誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的因素包括物理因素(如電激)、化學(xué)因素(如聚乙二醇)、生物因素(如滅活的病毒)。通過選擇性培養(yǎng)基將雜種細(xì)胞篩選出來。聚乙二醇(PEG)、滅活的病選擇性毒、電激(2)培養(yǎng)雜種細(xì)胞時，根據(jù)細(xì)胞所需營養(yǎng)物質(zhì)的種類和數(shù)量嚴(yán)格配制培養(yǎng)基，此外經(jīng)常會在培養(yǎng)基中加入________________。培養(yǎng)過程中細(xì)胞需置于含CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的____。解析答案解析動物細(xì)胞培養(yǎng)液一般包括糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素、動物血清、動物血漿。動物血清、血漿pH(3)若只考慮人成纖維細(xì)胞與小鼠細(xì)胞兩兩融合形成的雜種細(xì)胞，假如每種雜種細(xì)胞只保留了人的1條染色體，從染色體組成的角度考慮，雜種細(xì)胞可能有____種。解析答案解析人體細(xì)胞中含有24種染色體，分別是22種常染色體和2種性染色體(即X染色體和Y染色體)。24在人成纖維細(xì)胞與小鼠細(xì)胞進(jìn)行融合的混合體系中可能有幾種細(xì)胞？答案在混合體系中可能有五種細(xì)胞，即三種融合細(xì)胞和兩種未融合細(xì)胞。一題多變答案返回二、單克隆抗體的制備1.傳統(tǒng)抗體的獲得(1)方法：①向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種

，使動物產(chǎn)生抗體；②從動物血清中分離所需

。(2)缺陷：

、純度低、

。2.單克隆抗體的制備(1)制備原理①B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：一種B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生一種單一抗體，B淋巴細(xì)胞在體外

(能/不能)無限增殖。②骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn)：能無限增殖。③雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)：B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到雜交瘤細(xì)胞，既能

，又能產(chǎn)生特異性抗體?？乖R梳理答案抗體產(chǎn)量低特異性差不能無限增殖①向小鼠注射特定________②從小鼠

中獲取相應(yīng)B淋巴細(xì)胞①將鼠的

與脾中形成的

融合②用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出

，該雜種細(xì)

胞既能

又能產(chǎn)生__________(2)制備過程抗原蛋白答案制備特異性B淋巴細(xì)胞?獲得雜交瘤細(xì)胞?

培養(yǎng)和

檢測

?將雜交瘤細(xì)胞在

培養(yǎng)或注射到小鼠

中增殖

?提取單克隆抗體：從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取脾臟骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞迅速大量繁殖專一的抗體克隆化抗體體外腹腔(3)單克隆抗體優(yōu)點(diǎn)：

、并可大量制備。(4)單克隆抗體的應(yīng)用①作為診斷試劑，具有準(zhǔn)確、

、簡易、

的優(yōu)點(diǎn)。②用于治療疾病和

。特異性強(qiáng)、靈敏度高答案高效快速運(yùn)載藥物1.仔細(xì)觀察教材P53圖2－24，探討下列問題：(1)制備單克隆抗體過程中的幾種細(xì)胞有何特點(diǎn)？答案①免疫的B淋巴細(xì)胞：能產(chǎn)生單一抗體，但不能無限增殖。②骨髓瘤細(xì)胞：能無限增殖，不能產(chǎn)生抗體。③雜交瘤細(xì)胞：既能產(chǎn)生特定的抗體，又能在培養(yǎng)條件下進(jìn)行無限增殖。(2)單克隆抗體制備過程中有兩次篩選，其目的分別是什么？答案第一次篩選是在B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合之后，篩選出只有B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞。第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群。答案合作探究2.用單克隆抗體及相關(guān)物質(zhì)制成的“生物導(dǎo)彈”中真正起治療作用的物質(zhì)是什么？答案“生物導(dǎo)彈”中真正發(fā)揮治療作用的物質(zhì)是相關(guān)“藥物”，單克隆抗體所起的作用是將藥物定向帶到靶細(xì)胞所在位置，借助其導(dǎo)向作用，在原位殺死癌細(xì)胞，這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量。因此，“生物導(dǎo)彈”可作為一種療效高、毒副作用小的新型藥物。答案3.判斷正誤(1)制備單克隆抗體所用的B淋巴細(xì)胞是經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞(

)(2)細(xì)胞融合之后需要一次篩選，方可獲得能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞(

)(3)利用單克隆抗體制成的“生物導(dǎo)彈”，其選擇性是由藥物決定的，與抗體無關(guān)(

)(4)動物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體能體現(xiàn)細(xì)胞全能性(

)活學(xué)活用答案√×××4.下圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是(

)A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T細(xì)胞B.②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成C.③同時具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性D.④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群解析答案解析

①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)，A項(xiàng)錯誤；胰蛋白酶可使組織分散為單個細(xì)胞，B項(xiàng)錯誤；③為雜交細(xì)胞，若是B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞，才同時具有B淋巴細(xì)胞(可產(chǎn)生抗體)和骨髓瘤細(xì)胞(可無限增殖)的特性，C項(xiàng)錯誤；④是經(jīng)篩選后獲得的能夠分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，D項(xiàng)正確。答案D(1)體外培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞，會不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象？為什么？答案一題多變答案不會。骨髓瘤細(xì)胞是一種癌細(xì)胞，細(xì)胞表面糖蛋白減少，失去了接觸抑制作用。(2)體外培養(yǎng)③時，應(yīng)提供什么條件？答案無菌、無毒的環(huán)境；必要的營養(yǎng)物質(zhì)，如葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等；適宜的溫度和pH；提供氧氣和二氧化碳。細(xì)胞膜的流動性返回答案課堂小結(jié)單克隆抗體已免疫的B淋巴雜交瘤診斷試劑對點(diǎn)訓(xùn)練當(dāng)堂檢測自查自糾1.下列關(guān)于動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中，敘述正確的是(

)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)胞解析兩種細(xì)胞工程技術(shù)都要進(jìn)行細(xì)胞融合，但融合的方法不完全相同；誘導(dǎo)的方法，除動物細(xì)胞的融合常用滅活的病毒做誘導(dǎo)劑外，其他的兩者基本相同；兩者采用的原理不同，動物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動性，最終形成的是雜種細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交的原理是細(xì)胞膜的流動性和細(xì)胞的全能性。故正確答案為D。D12345解析答案2.單克隆抗體在醫(yī)療、診斷等方面發(fā)揮著越來越重要的作用?？茖W(xué)家米爾斯坦和科勒設(shè)計了一個用已免疫的B淋巴細(xì)胞制備單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)，下圖為其實(shí)驗(yàn)流程圖。則相關(guān)的敘述或說法中，不正確的是(

)12345A.a是骨髓瘤細(xì)胞，②表示在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)B.制備單克隆抗體時，選擇B淋巴細(xì)胞的原因是它能分泌多種特異性

抗體C.③過程如在體外培養(yǎng)，則需要無菌、無毒，營養(yǎng)充足，溫度、pH適

宜等環(huán)境條件D.誘導(dǎo)動、植物細(xì)胞融合常用的一種化學(xué)誘導(dǎo)劑是聚乙二醇解析答案12345解析

對于B淋巴細(xì)胞來說，每一種B淋巴細(xì)胞經(jīng)特定抗原刺激只能產(chǎn)生一種特異性抗體。根據(jù)單克隆抗體制備的流程判斷：a是骨髓瘤細(xì)胞、b是雜交瘤細(xì)胞。①是誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的過程。②表示在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)、篩選能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞的過程。③包括體外培養(yǎng)和注入小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)。選擇培養(yǎng)基只允許雜交瘤細(xì)胞生長、增殖，其他細(xì)胞不能生存。動物細(xì)胞培養(yǎng)需具備的條件是：無菌、無毒，營養(yǎng)充足，溫度適宜，pH適宜，充足的空氣。誘導(dǎo)細(xì)胞融合時常用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑。答案B12345A.④中的篩選是為了獲得能產(chǎn)生多種抗體的雜交瘤細(xì)胞B.②中培養(yǎng)基應(yīng)加入選擇性抑制骨髓瘤細(xì)胞DNA分子復(fù)制的物質(zhì)C.上圖中有一處明顯錯誤D.⑤可以無限增殖3.下面為制備單克隆抗體過程示意圖，下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)解析答案12345解析

④中的篩選是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞；②中培養(yǎng)基應(yīng)加入選擇性抑制骨髓瘤細(xì)胞DNA分子復(fù)制的物質(zhì)，這樣才能篩選出雜交瘤細(xì)胞；圖中的小鼠沒有經(jīng)過免疫處理，應(yīng)該注射相應(yīng)的抗原，小鼠才能形成相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。答案A123454.下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，有關(guān)敘述不正確的是(

)解析答案12345A.圖中實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原B.利用聚乙二醇、滅活的病毒和電激等方法均可誘導(dǎo)細(xì)胞融合獲得乙C.用特定的選擇培養(yǎng)基對乙篩選，融合細(xì)胞均能生長，未融合細(xì)胞均不能

生長D.丙需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需

抗體的丁解析

選擇培養(yǎng)基只能讓特定的符合條件的細(xì)胞存活下來，在題目給定的選擇培養(yǎng)基上，只有雜交瘤細(xì)胞才能夠存活；圖中實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原；利用聚乙二醇、滅活的病毒和電激等方法均可誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合；丙為能無限增殖和分泌抗體的雜交瘤細(xì)胞，為獲得大量專一性抗體，需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測、多次篩選。答案C123455.科學(xué)家從某些能無