第2節(jié)

動物細胞融合技術(shù)和單克隆抗體【本節(jié)聚焦】1.什么是動物細胞融合技術(shù)？2.單克隆抗體是如何制備的？在臨床上有哪些應(yīng)用？第二章

細胞工程問題探討植物體細胞雜交植物細胞融合植物組織培養(yǎng)

植物體細胞雜交技術(shù)可以跨越不同種植物之間生殖隔離的屏障，培育出新的作物類型。那么，有沒有技術(shù)讓不同種動物的體細胞進行雜交，培育出集不同細胞的優(yōu)勢于一身的動物細胞呢？問題探討知識回顧：必修一第三章第1節(jié)現(xiàn)在學(xué)習(xí)：什么是細胞融合？人細胞和小鼠細胞如何融合在一起的呢？以前學(xué)習(xí)：這一實驗以及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細胞膜具有流動性。一、動物細胞融合技術(shù)合作探究一：請同學(xué)們自主閱讀教材P48，小組合作思考討論完成問題。

1.動物細胞融合技術(shù)的概念、原理、結(jié)果分別是什么？2.動物細胞融合技術(shù)常用的誘導(dǎo)方法有哪些？4.動物細胞融合技術(shù)有何意義？在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用有哪些？3.什么是滅活？滅活病毒誘導(dǎo)融合的原理？融合實質(zhì)及完成的標志？（教材P48的相關(guān)信息）一、動物細胞融合技術(shù)1.概念動物細胞融合技術(shù)就是使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的技術(shù)。形成的雜交細胞具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的。細胞膜具有一定的流動性。物理法：電融合法化學(xué)法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法——動物細胞融合特有方法原理結(jié)果意義與植物原生質(zhì)體融合的方法相同突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交（種間、屬間、科間、動植物之間）成為可能。一、動物細胞融合技術(shù)拓展：生物法－滅活病毒誘導(dǎo)法⑵滅活病毒誘導(dǎo)細胞融合的原理：⑴滅活：

病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。⑶融合實質(zhì)及完成的標志:

指用物理或化學(xué)手段使病毒失去感染能力（不感染細胞），但是并不破壞病毒的抗原結(jié)構(gòu)（誘導(dǎo)細胞融合）。細胞核的融合一、動物細胞融合技術(shù)

[旁欄思考]19世紀30年代，科學(xué)家曾在肺結(jié)核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中觀察到多核細胞。病人體內(nèi)病毒等誘導(dǎo)多個體細胞融合形成了多核細胞。一、動物細胞融合技術(shù)2.應(yīng)用①至今，種間、屬間、科間，甚至動物和植物之間細胞融合都已獲得成功。②研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。③為制造單克隆抗體開辟了新途徑。資料

：2016年，《ACSSyntheticBiology》雜志上報道一個日本科學(xué)家團隊，他們將擬南芥細胞與人類HT1080細胞融合，雜交細胞中產(chǎn)生出了人類/植物融合染色體，同時還能穩(wěn)定存活、增殖，進行基因表達的案例。一、動物細胞融合技術(shù)植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較比較植物體細胞雜交動物細胞融合原理

步驟酶解法去掉

后，誘導(dǎo)

融合，形成

，再經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成

。

分散成

后誘導(dǎo)細胞融合，形成

。

方法聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2＋—高pH融合法、電融合法、離心法PEG融合法、電融合法、

誘導(dǎo)法結(jié)果形成____________

形成

，以生產(chǎn)細胞產(chǎn)品意義打破生殖隔離，實現(xiàn)遠緣雜交育種突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能細胞膜的流動性細胞的全能性細胞膜的流動性細胞壁原生質(zhì)體雜種細胞雜種植株單個細胞雜交細胞滅活病毒雜種植株雜交細胞課堂練習(xí)不同種的細胞也能融合√1.如圖表示仙臺病毒誘導(dǎo)動物細胞融合的部分過程，下列敘述正確的是A.細胞A和細胞B必須為同種細胞才能融合B.細胞C同時有細胞A和細胞B的遺傳物質(zhì)C.該融合過程體現(xiàn)了細胞膜具有選擇透過性D.此過程的原理是動物細胞具有全能性體現(xiàn)細胞膜的流動性原理是細胞膜的流動性動物細胞融合不能產(chǎn)生完整個體一、動物細胞融合技術(shù)2.對比動物細胞融合和植物體細胞雜交技術(shù)，下列論述合理的是A.均可使用PEG、電融合或滅活病毒誘導(dǎo)細胞融合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)細胞的全能性D.在適宜的條件下，均可產(chǎn)生完整個體植物體細胞雜交不能用該技術(shù)動物細胞融合未體現(xiàn)√二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.傳統(tǒng)抗體制備方法及缺陷缺陷：產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。能產(chǎn)生大量抗體但不能無限增殖動物體內(nèi)抗原

刺激漿細胞抗體篩選單一B細胞增殖分化如何解決這個問題呢？抗原不純抗原不純提示：骨髓瘤細胞（癌細胞）能無限增殖二、單克隆抗體及其應(yīng)用一個極富創(chuàng)造力的方案：動物細胞融合雜交細胞動物細胞培養(yǎng)單克隆抗體骨髓瘤細胞（癌細胞）能無限增殖一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體1975年，米爾斯坦和柯勒1984年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎雜交瘤細胞既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體二、單克隆抗體及其應(yīng)用合作探究二：請同學(xué)們自主閱讀教材P48-49，小組合作思考討論完成問題。

3.會有幾種細胞融合方式？雜交瘤細胞具有什么特點？1.單克隆抗體制備過程中為什么給小鼠注射特定的抗原蛋白？4.如何大規(guī)模進行培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？2.產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞的獲得需要幾次篩選？各自篩選的方法和目的是什么？二、單克隆抗體及其應(yīng)用思考：單克隆抗體的制備過程是怎樣的？注射特定抗原從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)取骨髓瘤細胞的培養(yǎng)多種已免疫B淋巴細胞骨髓瘤細胞誘導(dǎo)融合小鼠的脾臟中獲取多種雜交細胞二、單克隆抗體及其應(yīng)用2.單克隆抗體的制備過程是獲得產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞目的?雜交瘤細胞（多種）第一次篩選融合的細胞B細胞自身融合未融合的B淋巴細胞B瘤骨髓瘤細胞自身融合未融合的骨髓瘤細胞B瘤B瘤二、單克隆抗體及其應(yīng)用二、單克隆抗體及其應(yīng)用拓展延伸：【第一次篩選】獲得雜交瘤細胞①細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基喋呤阻斷。②人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但不能分裂增殖。

③鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑，但能不斷分裂增殖。篩選出雜交瘤細胞方法？培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤B淋巴細胞及同型融合細胞不能無限增殖，死亡骨髓瘤細胞及同型融合細胞不能無限增殖，死亡雜交瘤細胞能無限增殖，生長抗體檢測第二次篩選能分泌專一抗體的雜交瘤細胞抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞（分泌的抗體能和特定的抗原結(jié)合）雜交瘤細胞（多種）96孔板二、單克隆抗體及其應(yīng)用克隆化培養(yǎng)既能迅速大量增殖又能產(chǎn)生特異性抗體特點獲取大量單克隆抗體的方法Ⅰ.優(yōu)點：Ⅱ.缺點：規(guī)模小，產(chǎn)量少Ⅰ.優(yōu)點：可大規(guī)模培養(yǎng)，大量生產(chǎn)①腹腔培養(yǎng)②體外培養(yǎng)不需培養(yǎng)基，易于控制培養(yǎng)條件（如無需提供無菌環(huán)境等），操作簡單，成本較低Ⅱ.缺點：需要人為控制培養(yǎng)條件，成本相對較高二、單克隆抗體及其應(yīng)用脾中產(chǎn)生多種B淋巴細胞提?。óa(chǎn)生特定抗體）給小鼠注射特定抗原培養(yǎng)小鼠骨髓瘤細胞（能無限增殖）骨髓瘤細胞誘導(dǎo)融合多種細胞第一次篩選特定的選擇性培養(yǎng)基只有融合的雜交瘤細胞克隆化培養(yǎng)、抗體檢測第二次篩選抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔大量單克隆抗體腹水培養(yǎng)液特異性強靈敏度高可大量制備二、單克隆抗體及其應(yīng)用B細胞B-B細胞雜交瘤細胞瘤細胞瘤-瘤細胞動物細胞融合技術(shù)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)抗原-抗體雜交法抗人絨毛促性腺激素單克隆抗體比原來診斷方法提前了10d左右，準確率在90﹪以上。具有準確、高效、簡易、快速特點診斷優(yōu)點：原理：抗原—抗體特異性結(jié)合二、單克隆抗體及其應(yīng)用3.單克隆抗體的應(yīng)用（1）作為診斷試劑——最廣泛的應(yīng)用乙肝測定試劑艾滋病檢測試劑新冠病毒抗原檢測試劑盒病毒蛋白的檢測依賴抗體二、單克隆抗體及其應(yīng)用二、單克隆抗體及其應(yīng)用(主要用于癌癥治療)如：單克隆抗體+藥物=“生物導(dǎo)彈”優(yōu)點：位置準確、療效高、副作用小抗體-藥物偶聯(lián)物（ADC）細胞凋亡①ADC被細胞吞噬②⑤ADC抗體藥物接頭實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。3.單克隆抗體的應(yīng)用（2）用于運載藥物和治療疾病脂質(zhì)體給藥高效

低毒

靶向抗腫瘤藥物載體：阿霉素脂質(zhì)體和順鉑脂質(zhì)體已在國外上市。二、單克隆抗體及其應(yīng)用課堂練習(xí)1.新型冠狀病毒表面的刺突蛋白(S蛋白)與人呼吸道黏膜上皮細胞ACE2受體結(jié)合，入侵細胞后可引起肺炎。針對此環(huán)節(jié)研發(fā)單克隆抗體是治療新冠肺炎的研究熱點之一，下列相關(guān)敘述錯誤的是A.①過程需多次向小鼠體內(nèi)注射S蛋白，以便于從

脾臟中獲得致敏的B淋巴細胞B.②過程可通過電融合法使兩個細胞融合C.經(jīng)③過程篩出的細胞既能無限增殖又能產(chǎn)生識別

S蛋白的單克隆抗體D.S蛋白的單克隆抗體能夠阻斷病毒入侵正常細胞以減弱對機體的毒害√不一定全部都能無限增殖課堂練習(xí)2.抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將細胞毒素與單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷，過程如圖所示。下列敘述不正確的是A.抗體進入細胞后激活溶酶體酶，導(dǎo)致細胞凋亡B.ADC可通過胞吞方式進入腫瘤細胞C.單克隆抗體攜帶細胞毒素與腫瘤細胞特異性結(jié)合D.腫瘤細胞凋亡是細胞主動死亡的過程，會產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)√使溶酶體裂解課堂小結(jié)練習(xí)與應(yīng)用一.概念檢測1.下列有關(guān)動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的是（

）

A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性

B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導(dǎo)融合

C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞

D.前者主要是為了獲得細胞產(chǎn)品，后者主要是為了獲得雜種植株2.科學(xué)家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原制備出了單克隆抗體。正確是（

）

A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒

B.體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體

C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合，經(jīng)誘導(dǎo)后融合的細胞即為雜交瘤細胞