1、-1-二动物细胞融合技术与单克隆抗体二动物细胞融合技术与单克隆抗体学习目标1.阐明动物细胞融合的含义。2.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。3.说出单克隆抗体的制备过程和应用。一、动物细胞融合技术1.概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。2.诱导动物细胞融合的常用方法(1)物理法:电融合法等。(2)化学法:PEG融合法等。(3)生物法:灭活病毒诱导法等。3.意义:利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。预习反馈1.判断正误。(1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有细胞核的融合。( )
2、(2)与植物原生质体融合相比,动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。( )(3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。( )2.下列关于动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术的说法,正确的是( )A.基本原理相同B.诱导细胞融合的方法相同C.细胞融合前的处理过程相同D.融合后都需要进行筛选答案D解析植物体细胞杂交技术的原理为细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,而动物细胞融合技术利用的是细胞膜的流动性(和细胞增殖);动物细胞融合常用灭活的病毒诱导,该诱导方法不适用于植物体细胞杂交;植物体细胞杂交常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,而动物细胞融合不用;细胞经诱导融合后会形成多种融合细胞,
3、还有未融合细胞,因此要进行筛选。二、单克隆抗体及其应用1.传统抗体的制备(2)缺点:产量低、纯度低、特异性差。2.单克隆抗体的制备(1)(2)解决思路:将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。(3)制备过程(4)单克隆抗体的特点:能准确识别抗原的细微差异,与特异抗原发生特异性结合,并可大量制备。(5)单克隆抗体的应用:被广泛用作诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用。预习反馈1.判断正误。(1)单克隆抗体的制备可从未经免疫的小鼠体内提取B淋巴细胞。( )(2)单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。( )2.下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述,正确的是()A.B淋巴细胞与骨髓
4、瘤细胞的融合,一般需要灭活的病毒或聚乙二醇诱导B.融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生单克隆抗体C.体外培养时,一个B淋巴细胞可以产生抗体,也能无限增殖D.单克隆抗体与常规抗体相比,特异性强,灵敏度高,利用分子克隆技术大量制备答案A解析动物细胞的融合需要物理、化学或生物的方法来诱导才能实现,其中生物方法是利用灭活的病毒来诱导,化学方法是利用聚乙二醇作诱导剂,A项正确;第一次筛选出的融合细胞杂交瘤细胞不一定能产生针对特定抗原的单克隆抗体,需要进行第二次筛选才能达到目的,B项错误;在体外培养条件下,一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的,C项错误;与一般的血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点在于
5、其特异性强、灵敏度高,它可以利用杂交瘤细胞的克隆而实现大量制备,而非分子克隆,D项错误。探究点一探究点二动物细胞融合动物细胞融合情境导引动物细胞融合与植物体细胞杂交主要有哪些区别?结合下面动物细胞融合的过程,探究下列问题。探究点一探究点二探究点一探究点二1.从融合的过程看,首先是A、B细胞膜融合,接着是融合,最后完成融合。 答案细胞质细胞核2.细胞膜融合的过程体现出细胞膜具有。 答案一定的流动性3.融合后重组细胞的特点为融合形成的杂种细胞C具有两种细胞的,通过动物细胞培养,杂种细胞C表现出两个亲本细胞的特点。 答案遗传信息探究点一探究点二4.诱导动物细胞融合和诱导植物原生质体融合都可使用的方法
6、有。 答案物理方法(电融合法等)和化学方法(PEG融合法等)5.若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞,在两细胞融合前需用酶解法去掉,所用酶是、,杂交细胞C经培养形成的高度液泡化、无定形的薄壁细胞团称为。 答案细胞壁纤维素酶果胶酶愈伤组织探究点一探究点二归纳提升1.对动物细胞融合过程的理解(1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合,其中细胞膜的融合是细胞融合的先导,在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。(2)动物细胞融合完成的标志:来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。探究点一探究点二2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 比较项目动物细胞融合(单克隆抗体制备)
7、植物体细胞杂交(番茄马铃薯植株)过程正常小鼠的处理(注射特定的抗原) 原生质体的制备(酶解法)动物细胞融合原生质体的融合杂交瘤细胞的筛选和培养杂种细胞的筛选和培养提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)杂种植株鉴定原理 细胞膜的流动性、细胞增殖细胞膜的流动性、植物细胞的全能性探究点一探究点二比较项目动物细胞融合(单克隆抗体制备)植物体细胞杂交(番茄马铃薯植株)融合前处理注射特定抗原,免疫处理正常小鼠酶解法去除细胞壁:纤维素酶、果胶酶诱导方法(1)物理法:电融合法等(2)化学法:PEG融合法等(3)生物法:灭活病毒诱导法等(1)物理法:电融合法、离心法等(2)化学法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca
8、2+高pH融合法等意义和用途(1)制备单克隆抗体(2)有助于疾病的诊断、治疗、预防(1)克服不同物种间远缘杂交不亲和的障碍(2)培育作物新品种探究点一探究点二易错提醒病毒在生物技术中的应用(1)灭活的病毒能作为诱导剂,不灭活的病毒不能作为诱导剂。(2)病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。在免疫调节中病毒属于抗原,在基因工程中可作为载体,在细胞工程中可作为诱导剂。探究点一探究点二典例剖析(多选)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是()A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去壁再诱导融合B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D.c细胞将同
9、时表达a细胞和b细胞中的所有基因答案ABC探究点一探究点二解析若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去细胞壁再诱导融合,A项正确;a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现,B项正确;c细胞的形成,依赖细胞膜的流动性,C项正确;因为c细胞中含有a、b两种细胞的遗传物质,因此,c细胞将选择性地表达a细胞和b细胞中的基因,D项错误。探究点一探究点二活学活练下列关于动物细胞融合的说法,不正确的是()A.动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞C.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能D.常用的
10、诱导动物细胞融合的因素有:聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等探究点一探究点二答案D解析动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,A项正确;动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞,B项正确;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,C项正确;常用于诱导动物细胞融合手段有:化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)、物理法(电激),紫外线照射不是诱导动物细胞融合的手段,D项错误。探究点一探究点二单克隆抗体及其应用单克隆抗体及其应用情境导引如何进行单克隆抗体的制备?下图是单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请据图回答下列问题。探究点一
11、探究点二1.请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。答案2.在单克隆抗体制备过程中,选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞具有的特点是。 答案既能迅速大量增殖,又能产生抗体3.由图中可以看出,在单克隆抗体制备过程中运用了和等动物细胞工程技术手段。 答案动物细胞融合动物细胞培养4.请写出图中两次筛选的目的: 。 答案第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞探究点一探究点二归纳提升1.单克隆抗体的制备流程探究点一探究点二2.两种抗体的比较名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强,灵
12、敏度高,能大量制备探究点一探究点二3.三种细胞的比较 细胞类型来源特点浆细胞由B淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化而来能产生单一抗体,但不能无限增殖骨髓瘤细胞从骨髓肿瘤中提取能无限增殖,但不能产生抗体杂交瘤细胞浆细胞与骨髓瘤细胞融合而成既能产生抗体,又能无限增殖探究点一探究点二4.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别 项目 第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后会得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激,所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用特定的选择培养基筛选:在该培养基上,未融合的亲本细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤
13、”细胞)都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)才能生长用多孔板培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞探究点一探究点二典例剖析单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是()B淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞A.B. C.D.答案A解析特定培养基培养细胞的目的是筛选出既能大量增殖,又能产生抗体的杂交瘤细胞,因此其他的细胞都不能在此培养基上生存。在这
14、种培养基上不能存活和繁殖的细胞有B淋巴细胞、小鼠骨髓瘤细胞、B淋巴细胞自身融合细胞、小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞。探究点一探究点二活学活练下列有关单克隆抗体的制备的叙述,正确的是()A.小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40,其B淋巴细胞的染色体数为40,融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80B.在单克隆抗体的制备过程中,只有一次筛选C.单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合和动物体细胞核移植等技术D.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)探究点一探究点二答案D解析小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40,其B淋巴细胞的染色体数为40,融合后形成的杂交瘤细胞染色体数目为80,由于线粒体中也有DNA,所以DNA数目大于80,A项错误;在单克隆抗体的制备过程中,至少涉及两次筛选,B项错误;单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合等技术,C项错误;B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种两两融合的细胞类型,即杂交瘤细胞、B淋巴细胞B淋巴细胞、骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞,D项正确。
