優(yōu)化方案高中生物 專題2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體課件 新人教版選修3

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1、22.2動物細胞融合與單克隆抗體專題專題2細胞工程細胞工程學習導航學習導航專題專題2細胞工程細胞工程一、動物細胞融合一、動物細胞融合概念概念是指是指_結結合形成一個細胞合形成一個細胞的過程，也稱的過程，也稱_。原理原理細胞膜的流動性細胞膜的流動性結果結果形成形成_細細胞胞誘導誘導因素因素聚乙二醇聚乙二醇(PEG)、_、電激等電激等兩個或多個動物細胞兩個或多個動物細胞細胞雜交細胞雜交雜交雜交滅活的病毒滅活的病毒應用應用成為研究細胞遺傳、成為研究細胞遺傳、_、腫瘤和生腫瘤和生物物_等等的重要手段；的重要手段；制備制備_意義意義克服了克服了_的的不親和性不親和性細胞免疫細胞免疫新品種培育新品種培育單

2、克隆抗體單克隆抗體遠緣雜交遠緣雜交二、單克隆抗體二、單克隆抗體1傳統(tǒng)抗體的獲得傳統(tǒng)抗體的獲得(1)方法：方法：向動物體內反復注射某種抗原，使動物產生向動物體內反復注射某種抗原，使動物產生_；從動物從動物_中分離所需抗體。中分離所需抗體。(2)缺陷：產量低、純度低、缺陷：產量低、純度低、_?？贵w抗體血清血清特異性差特異性差2單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備脾臟脾臟骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞B淋巴細胞淋巴細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞 抗體體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)腹水腹水3單克隆抗體的應用單克隆抗體的應用(1)優(yōu)點：優(yōu)點：_、靈敏度高、產量高。、靈敏度高、產量高。(2)應用應用作為診斷試劑，具有準確、作為診斷試劑，具

3、有準確、_、簡易、快速的、簡易、快速的優(yōu)點。優(yōu)點。用于治療疾病和用于治療疾病和_。特異性強特異性強高效高效運載藥物運載藥物1判一判判一判(1)細胞融合技術與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)越性在于能定細胞融合技術與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)越性在于能定向地改造生物的性狀向地改造生物的性狀( )(2)制備單克隆抗體時，要選用已免疫的制備單克隆抗體時，要選用已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞細胞融合形成雜交瘤細胞( )(3)動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體能體現(xiàn)細胞的全能性動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體能體現(xiàn)細胞的全能性( )(4)動物細胞融合和植物體細胞雜交的結果是相同的動物細胞融

4、合和植物體細胞雜交的結果是相同的( )2比一比比一比傳統(tǒng)抗體傳統(tǒng)抗體單克隆抗體單克隆抗體產量產量純度純度特異性特異性低低高高低低高高差差強強動物細胞融合動物細胞融合細胞融合：加促融因子于將融合的細胞之中，誘導融合細胞融合：加促融因子于將融合的細胞之中，誘導融合雜種細胞選擇：利用選擇培養(yǎng)基等，使親本細胞死亡，而雜種細胞選擇：利用選擇培養(yǎng)基等，使親本細胞死亡，而讓雜種細胞存活讓雜種細胞存活雜種細胞克?。簩x出的雜種細胞進行克隆，經過培養(yǎng)，雜種細胞克?。簩x出的雜種細胞進行克隆，經過培養(yǎng)，就能獲得所需要的無性繁殖系就能獲得所需要的無性繁殖系2過程過程3重組細胞的特點重組細胞的特點融合形成的雜種細胞具

5、有兩種細胞的遺傳信息，通過動物細融合形成的雜種細胞具有兩種細胞的遺傳信息，通過動物細胞的培養(yǎng)，雜種細胞表現(xiàn)出兩個親本細胞的特點。胞的培養(yǎng)，雜種細胞表現(xiàn)出兩個親本細胞的特點。4植物體細胞雜交和動物細胞融合的區(qū)別植物體細胞雜交和動物細胞融合的區(qū)別植物體細胞雜交植物體細胞雜交動物細胞融合動物細胞融合原理原理步驟步驟誘導方誘導方法法結果結果細胞膜的流動性和植物細胞膜的流動性和植物細胞的全能性細胞的全能性細胞膜的流動性細胞膜的流動性酶解法去掉細胞壁后，酶解法去掉細胞壁后，誘導原生質體融合，形誘導原生質體融合，形成雜種體細胞，再經過成雜種體細胞，再經過植物組織培養(yǎng)形成雜種植物組織培養(yǎng)形成雜種植株植株分散成

6、單個細胞后分散成單個細胞后誘導細胞融合誘導細胞融合物理方法、化學方法物理方法、化學方法物理方法、化學方物理方法、化學方法、滅活病毒法、滅活病毒形成雜種植株形成雜種植株形成雜種細胞形成雜種細胞特別提醒特別提醒病毒的應用病毒的應用(1)免疫調節(jié)中，病毒作為抗原。免疫調節(jié)中，病毒作為抗原。(2)基因工程中，病毒可作為載體。基因工程中，病毒可作為載體。(3)細胞工程中，滅活病毒可作細胞融合的誘導劑，但一般不細胞工程中，滅活病毒可作細胞融合的誘導劑，但一般不用于植物體細胞融合過程。用于植物體細胞融合過程。 (2014溫州高二檢測溫州高二檢測)如圖所示為細胞融合技術的一如圖所示為細胞融合技術的一些過程：些

7、過程：(1)從從A細胞和細胞和B細胞到細胞到C細胞的過程中，采用的方法中與誘導細胞的過程中，采用的方法中與誘導植物原生質體融合不同的是植物原生質體融合不同的是_處理。處理。(2)若若A、B細胞為單倍體煙草植物的體細胞，那么這樣的細細胞為單倍體煙草植物的體細胞，那么這樣的細胞已經用酶降解脫掉了胞已經用酶降解脫掉了_。用滅活的病毒用滅活的病毒細胞壁細胞壁這種酶可能是這種酶可能是_、_，由此生成的細胞經培，由此生成的細胞經培養(yǎng)形成的細胞團稱為養(yǎng)形成的細胞團稱為_。(3)若將基因型為若將基因型為AaBB的番茄細胞與基因型為的番茄細胞與基因型為AAbb的番茄的番茄細胞融合，由融合細胞培養(yǎng)成的愈傷組織細胞

8、的基因型是細胞融合，由融合細胞培養(yǎng)成的愈傷組織細胞的基因型是_。(4)若將染色體組成為若將染色體組成為2AXX的人細胞與染色體組成為的人細胞與染色體組成為2BXX的鼠細胞融合，培育成的人的鼠細胞融合，培育成的人鼠細胞的染色體組成是鼠細胞的染色體組成是_。纖維素酶纖維素酶果膠酶果膠酶愈傷組織愈傷組織AAAaBBbb2A2BXXXX解析解析(1)動物細胞融合特有的方法是用滅活的病毒誘導融動物細胞融合特有的方法是用滅活的病毒誘導融合。合。(2)植物細胞有細胞壁，若植物細胞有細胞壁，若A、B細胞為單倍體煙草植物的體細胞為單倍體煙草植物的體細胞，那么這樣的細胞已經用纖維素酶和果膠酶脫掉了細胞細胞，那么這

9、樣的細胞已經用纖維素酶和果膠酶脫掉了細胞壁壁;植物體細胞雜交獲得的雜種細胞，經脫分化形成愈傷組織植物體細胞雜交獲得的雜種細胞，經脫分化形成愈傷組織。(3)(4)細胞融合后的染色體或基因分別是兩種細胞的染色體細胞融合后的染色體或基因分別是兩種細胞的染色體或基因累加?；蚧蚶奂?。生物工程技術產生后代的遺傳物質的來源歸類生物工程技術產生后代的遺傳物質的來源歸類(1)雜種植株和動物雜交細胞的遺傳物質來自融合的兩個親本雜種植株和動物雜交細胞的遺傳物質來自融合的兩個親本細胞。細胞。(2)克隆動物細胞核遺傳物質來自供體動物細胞核，細胞質遺克隆動物細胞核遺傳物質來自供體動物細胞核，細胞質遺傳物質來自受體去核的

10、卵母細胞的細胞質。傳物質來自受體去核的卵母細胞的細胞質。(3)轉基因生物的遺傳物質中，目的基因來自外源生物，絕大轉基因生物的遺傳物質中，目的基因來自外源生物，絕大多數(shù)遺傳物質來自兩個親本。多數(shù)遺傳物質來自兩個親本。(4)植物組織培養(yǎng)的植株細胞中遺傳物質來自一方親本細胞。植物組織培養(yǎng)的植株細胞中遺傳物質來自一方親本細胞。(2014廣州高二質檢廣州高二質檢)關于動物細胞融合的說法，不正確的關于動物細胞融合的說法，不正確的是是()A動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程結合形成一個細胞的過程B動物細胞融合后形成的具有原來

11、兩個或多個動物細胞遺動物細胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞傳信息的單核細胞稱為雜交細胞C常用的誘導動物細胞融合的因素有：聚乙二醇、滅活的常用的誘導動物細胞融合的因素有：聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照射等病毒、電激、紫外線照射等D細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能成為可能C解析：動物細胞融合是指兩個或多個動物細胞結合形成一個解析：動物細胞融合是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程；融合后的細胞具有兩個或多個細胞的遺傳物質細胞的過程；融合后的細胞具有兩個或多個細胞的遺傳物質;動物

12、細胞融合時常用的誘導因素有動物細胞融合時常用的誘導因素有:聚乙二醇、滅活的病毒、聚乙二醇、滅活的病毒、電激等，紫外線照射易引起基因突變，因此該過程不能利用電激等，紫外線照射易引起基因突變，因此該過程不能利用紫外線照射；細胞融合突破了有性雜交方法的局限，使遠緣紫外線照射；細胞融合突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能。雜交成為可能。單克隆抗體單克隆抗體1制備過程與對接技術手段制備過程與對接技術手段2比較制備單克隆抗體中的幾種細胞比較制備單克隆抗體中的幾種細胞細胞細胞特點特點B淋巴細胞淋巴細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞能產生單一抗體，但不能無限增殖能產生單一抗體，但不能無限增殖

13、能無限增殖，但不能產生抗體能無限增殖，但不能產生抗體既能產生抗體，又能無限增殖既能產生抗體，又能無限增殖3.單克隆抗體制備過程中的篩選及原因單克隆抗體制備過程中的篩選及原因(1)第一次篩選是在第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為有三種融合情況：有三種融合情況：B淋巴細胞與淋巴細胞與B淋巴細胞融合、骨髓瘤細胞淋巴細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、與骨髓瘤細胞融合、B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜種細胞。淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜種細胞。(2)第二次篩選

14、需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng)，在每個孔只有一個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胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產生所需特雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產生所需特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交瘤細胞克隆異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交瘤細胞克隆來的，所以產生的抗體一定是化學性質單一、特異性強的單來的，所以產生的抗體一定是化學性質單一、特異性強的單克隆抗體。克隆抗體。4植物體細胞雜交和單克隆抗體的制備的比較植物體細胞雜交和單克隆抗體的制備的比較植物體細胞雜交植物體細胞雜交單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備理論基理論基礎礎(原理原理)融合前處融合

15、前處理理促融方法促融方法意義和用意義和用途途細胞膜的流動性、植物細胞膜的流動性、植物細胞的全能性細胞的全能性細胞膜的流動性、細細胞膜的流動性、細胞增殖胞增殖酶解法去除細胞壁酶解法去除細胞壁(纖纖維素酶、果膠酶維素酶、果膠酶)注射特定抗原，處理注射特定抗原，處理正常小鼠正常小鼠物理法：離心、振物理法：離心、振動、電激等動、電激等化學法：聚乙二醇化學法：聚乙二醇(PEG)物理、化學法：與物理、化學法：與植物細胞融合相同植物細胞融合相同生物法：滅活的病生物法：滅活的病毒毒克服遠緣雜交障礙，大克服遠緣雜交障礙，大大擴展雜交的親本組合大擴展雜交的親本組合范圍范圍診斷、治療、預防疾病。診斷、治療、預防疾病

16、。例如例如:單抗診斷盒、單抗診斷盒、“生物導彈生物導彈”治療癌癥治療癌癥特別提醒特別提醒細胞雜交的結果細胞雜交的結果(1)雜交瘤細胞是經免疫產生的雜交瘤細胞是經免疫產生的B淋巴細胞和瘤細胞融合而成淋巴細胞和瘤細胞融合而成的。的。(2)植物體細胞雜交的終點是雜種植株，且雜種植株具有兩個植物體細胞雜交的終點是雜種植株，且雜種植株具有兩個親本細胞的遺傳物質，其染色體數(shù)親本細胞的遺傳物質，其染色體數(shù)(組組)、基因組成都是兩個、基因組成都是兩個細胞之和，表現(xiàn)兩個親本的遺傳性狀，但不一定是符合人們細胞之和，表現(xiàn)兩個親本的遺傳性狀，但不一定是符合人們需求的兩個親本的優(yōu)良性狀。需求的兩個親本的優(yōu)良性狀。 如圖

17、是制備分泌抗如圖是制備分泌抗X(H10N8流感病毒流感病毒)抗體的過程，根抗體的過程，根據圖解回答問題：據圖解回答問題：(1)給小鼠注射抗原的目的是給小鼠注射抗原的目的是_。(2)在單克隆抗體制備過程中之所以選用在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤淋巴細胞和骨髓瘤細胞，是因為它們融合后的雜交瘤細胞具有細胞，是因為它們融合后的雜交瘤細胞具有_的特性。的特性。(3)由圖中可看出，單克隆抗體制備過程運用了由圖中可看出，單克隆抗體制備過程運用了_和和_的動物細胞工程的動物細胞工程技術手段。技術手段。獲得能產生相應抗體的獲得能產生相應抗體的B淋巴細胞淋巴細胞既能產生特定抗體，又能無限增殖既

18、能產生特定抗體，又能無限增殖動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合動物細胞融合(4)在動物細胞融合過程中，需要將所選取的組織細胞離散開在動物細胞融合過程中，需要將所選取的組織細胞離散開,以利于細胞融合，可用以利于細胞融合，可用_處理離體組處理離體組織細胞使之分散?？椉毎怪稚?。解析解析(1)根據抗原抗體特異性結合的原理，為獲得特定抗根據抗原抗體特異性結合的原理，為獲得特定抗體，用特定抗原刺激，小鼠體內便可產生能產生特定抗體的體，用特定抗原刺激，小鼠體內便可產生能產生特定抗體的B淋巴細胞。淋巴細胞。(2)雜交瘤細胞具有兩種細胞的遺傳物質，既能產生特定抗體雜交瘤細胞具有兩種細胞的遺傳物質，既能產生

19、特定抗體,又能無限增殖。又能無限增殖。(3)從圖中看出，單克隆抗體技術實際是應用了動物細胞融合從圖中看出，單克隆抗體技術實際是應用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)技術。和動物細胞培養(yǎng)技術。(4)細胞融合時是單個細胞和單個細胞的融合，為將細胞從動細胞融合時是單個細胞和單個細胞的融合，為將細胞從動物組織中離散，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。物組織中離散，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。胰蛋白酶或膠原蛋白酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶(1)融合后的細胞，在培養(yǎng)時通過什么方式進行繁殖？細胞中融合后的細胞，在培養(yǎng)時通過什么方式進行繁殖？細胞中染色體數(shù)目與淋巴細胞相比有何不同？染色體數(shù)目與淋巴細胞相比有何不同？(2)圖

20、中篩選過程中對細胞克隆培養(yǎng)時，在特定培養(yǎng)基上使每圖中篩選過程中對細胞克隆培養(yǎng)時，在特定培養(yǎng)基上使每個孔一個細胞的目的是什么？個孔一個細胞的目的是什么？提示提示：(1)有絲分裂。融合后細胞內染色體數(shù)目加倍。有絲分裂。融合后細胞內染色體數(shù)目加倍。(2)使每個孔內不多于一個細胞，達到單克隆培養(yǎng)的目的使每個孔內不多于一個細胞，達到單克隆培養(yǎng)的目的(或或單一細胞培養(yǎng)以保證抗體的純度單一細胞培養(yǎng)以保證抗體的純度)。(2013高考重慶卷高考重慶卷)如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述，正確的是。下列有關敘述，正確的是()A是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應是從

21、已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞淋巴細胞B中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成C同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性D是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群解析：選解析：選D。明確單克隆抗體制備過程的幾個關鍵環(huán)節(jié)是準。明確單克隆抗體制備過程的幾個關鍵環(huán)節(jié)是準確解答本題的關鍵。確解答本題的關鍵。是從小鼠脾臟中獲得的能產生抗體的是從小鼠脾臟中獲得的能產生抗體的漿細胞漿細胞,A項錯誤；項錯誤；中應該使用能促進細胞融合的促融劑，中應該使用能促進細胞融合的促融劑，如聚乙二醇等，如聚乙二醇等，B項錯誤；項錯誤；同時具有從脾臟中分離出的漿同時具有從脾臟中分離出的漿細胞和骨髓瘤細胞的特性，細胞和骨髓瘤細胞的特性，C項錯誤；項錯誤；是經篩選培養(yǎng)獲得是經篩選培養(yǎng)獲得的能產生特異性抗體的細胞群，的能產生特異性抗體的細胞群，D項正確。項正確。