生物：专题2动物细胞融合与单克隆抗体 课件(人教版选修3)

2．2.2动物细胞融合与单克隆抗体课标领航1．掌握动物细胞融合技术。2．理解单克隆抗体技术。3．了解动物细胞融合和单克隆抗体技术的应用。【重点】动物细胞融合技术；单克隆抗体技术。【难点】杂交瘤细胞的筛选过程。情景导航20世纪90年代初，英国科学家成功地利用“生物导弹”单克隆抗体瞄准并杀死了癌细胞，使患血癌的一名67岁退休教授与一名女患者的癌细胞奇迹般消失了。被称为“生物导弹”的单克隆抗体，能够跟踪和杀死细菌、病毒或癌细胞。核心要点突破基础自主梳理知能过关演练2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体基础自主梳理一、动物细胞融合1．概念：指___________动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。2．结果：形成_____细胞。3．过程：不同______的两个细胞――→灭活的病毒PEG______细胞。两个或多个杂交DNA杂交4．意义：克服了______杂交的不亲合性，成为研究细胞_____、_________、肿瘤和生物_______培育的重要手段。二、单克隆抗体1．传统抗体的获得(1)方法：①向动物体内反复注射某种_____，使动物产生_____；②从动物_____中分离所需抗体。(2)特点：_______、纯度低、_______差。远缘遗传细胞免疫新品种抗原抗体血清产量低特异性2．单克隆抗体的制备脾骨髓瘤细胞B淋巴细胞杂交瘤细胞增殖产生抗体克隆化抗体体外培养小鼠腹腔细胞培养液腹水3．单克隆抗体的应用(1)优点：_________、_________、产量大。(2)应用①作为诊断试剂，具有准确、_____、简易、_____的优点。②用于_________和_________。特异性强灵敏度高高效快速治疗疾病运载药物思考感悟什么是单克隆抗体？鼠的单克隆抗体能否用于人体疾病的治疗？为什么？【提示】单克隆抗体是由单一杂交瘤细胞增殖产生的高度专一的抗体。不能。因为鼠的B淋巴细胞所产生的抗体与人体B淋巴细胞产生的抗体是不同的。核心要点突破动物细胞融合1．原理：膜的流动性。2．诱导方法：物理法——离心、振动、电激；化学法——聚乙二醇；生物方法——灭活的病毒。3．动物细胞融合的过程4．优点：动物细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限性，使远缘杂交成为可能。特别提醒灭活是指用物理或化学的手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。5．植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性细胞融合方法用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合诱导手段离心、电激、振动、显微操作、聚乙二醇等诱导与植物体细胞杂交相比，还可用灭活的病毒诱导结果获取杂种植株获得杂交细胞，以生产细胞产品用途克服远缘杂交不亲和的障碍,扩展杂交亲本组合范围，培育新品种制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等(2010年安庆高二检测)某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的()例1植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养，植物体细胞杂交动物细胞培养和融合，单克隆抗体的制备特殊处理机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理，制作细胞悬液融合方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、生物方法典型应用人工种子、杂种植株单克隆抗体的制备培养基区别生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化动物血清不可缺少A.1B．2C．3D．4【尝试解答】B【解析】选B。植物细胞工程常采用的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交。动物细胞工程常采用的技术手段有动物细胞培养、细胞融合、单克隆抗体的制备，还有胚胎移植、核移植等。动、植物细胞工程中都需要对所取材料进行特殊处理，植物细胞工程要利用酶解法去除细胞壁，得到有生活力的原生质体，动物细胞工程则需要用胰蛋白酶处理动物组织。动、植物细胞工程所用的培养基是不同的，植物细胞工程中利用固体或半固体培养基,含有蔗糖、植物必需的矿质元素、植物激素等，动物细胞工程中利用液体培养基，含有动物所需的营养物质、无机盐、维生素、动物血清等。【互动探究】动物细胞融合中两种不同细胞融合,则：①融合的方式有几种？②融合完成的标志是什么？【提示】①三种；②细胞核融合成一个核。【易误警示】(1)常用的病毒诱导剂有仙台病毒、新城鸡瘟病毒、疱疹病毒等,其中仙台病毒最常用。(2)用做诱导剂的病毒必须事先灭活，使病毒的感染活性、增殖能力丧失但不破坏病毒的抗原结构。跟踪训练(2011年滦县高二检测)能使动物细胞融合的特有的诱导因素是()A．离心B．灭活的病毒C．电激D．振动答案：B单克隆抗体的制备1．关键思路及操作依据(1)关键思路①克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群。②将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。(2)用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因①每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的B淋巴细胞分泌的抗体不同。②B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖；骨髓瘤细胞能够无限增殖。2．单克隆抗体的制备过程3．单克隆抗体制备过程中的筛选及原因(1)第一次筛选是在B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，因为有三种融合情况：B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，而只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞才是需要的杂种细胞。(2)第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。由于该细胞群是由单个杂交瘤细胞克隆来的，所以产生的抗体一定是化学性质单一、特异性强的单克隆抗体。特别提醒上述B淋巴细胞为经过免疫的B淋巴细胞。(2011年青岛市高二检测)如图表示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答下列问题。例2(1)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异_____;从免疫学角度看，这种凝集原是________。(2)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后而获得的________细胞，这种细胞具有产生_________________________________________________的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2，是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能________________，但不会产生抗体。(3)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为________。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量的细胞群，这种方法称为________。(4)过程①的主要目的是______________________。通过过程②或③的培养方法能产生大量________抗体。【尝试解答】(1)糖蛋白抗原(2)B淋巴单一的抗A抗体(或单一的特异性抗体)快速大量增殖(3)杂交瘤细胞单克隆(4)筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞抗A单克隆【解析】此题主要考查了单克隆抗体的制备过程及其相关知识。(1)红细胞表面的凝集原与细胞识别有关，其化学本质是糖蛋白。从免疫学角度看是抗原。(2)小鼠受到抗原刺激后能产生B淋巴细胞，这种细胞能产生单一抗体，但不能增殖，骨髓瘤细胞能无限增殖但不能产生抗体。(3)通过动物细胞融合的方式可以获得杂交瘤细胞，产生单克隆抗体。(4)过程①的目的是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞,通过②或③可大量产生抗A单克隆抗体。【易误警示】解答单克隆抗体的有关题目时要特别注意以下几点：(1)所用B淋巴细胞是否是经过免疫的B淋巴细胞。(2)细胞融合之后需要经过两次筛选，方可获得能产生单一抗体的杂交瘤细胞。(3)利用单克隆抗体制成的“生物导弹”，其选择性是由抗体决定的，与药物无关。跟踪训练(2011年惠州高二检测)关于应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤如下，其中对单克隆抗体制备的相关叙述中不正确的是()①将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞②从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞③利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合④将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养⑤筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞⑥从腹水中提取抗体A．实验顺序应当是①②③⑤④⑥B．④过程中产生多个杂交瘤细胞的过程也为克隆C．③过程获得的细胞均可无限增殖D．③到⑤的过程中通常要经过两次筛选解析：选C。本题考查的是单克隆抗体的制备，属于考纲识记层次。解答本题的关键是知道单克隆抗体制备的过程，理解其原理。只有骨髓瘤细胞与B淋巴细胞的融合体才可以无限增殖。