專題二動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體

1、2.2 動(dòng)物細(xì)胞工程(課內(nèi)探究學(xué)案) 第二課時(shí)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、舉例說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用。2、列表比較動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的異同。【學(xué)習(xí)內(nèi)容】一、動(dòng)物細(xì)胞融合1、什么是細(xì)胞融合？何為雜交細(xì)胞？2、動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是什么？3、誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有哪些？4、動(dòng)物細(xì)胞融合最主要的應(yīng)用是 。二、單克隆抗體1、生產(chǎn)抗體的傳統(tǒng)方法（1）生產(chǎn)抗體的傳統(tǒng)方法是什么？（2）抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種 。從 中分離出的抗體，產(chǎn)量低、純度低、 。其化學(xué)本質(zhì)是 。2、單克隆抗體的制備過(guò)程：【思考探究】雜交瘤細(xì)胞有什么特點(diǎn)？單克隆抗體有什么優(yōu)點(diǎn)？?jī)纱魏Y選分別篩選出 單克隆抗體制備過(guò)程中

2、用到的技術(shù)手段有 。單抗的制備有兩個(gè)關(guān)鍵步驟一是融合 二是用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群試歸納出單克隆抗體的概念？3、單克隆抗體的應(yīng)用作為診斷試劑用于治療疾病和運(yùn)載藥物：如 生物導(dǎo)彈三、相關(guān)技術(shù)比較1、植物體細(xì)胞雜交和單克隆抗體制備植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合(單克隆抗體制備)理論基礎(chǔ)(原理)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖融合前處理酶解法去除細(xì)胞壁(纖維素酶、果膠酶)注射特定抗原，免疫處理正常小鼠促融(1)物理法：離心、振動(dòng)、電刺激等(2)化學(xué)法：聚乙二醇(PEG)(1)物化法：與植物細(xì)胞融合相同(2)生物法：滅活的仙臺(tái)病毒過(guò)程第一步原生質(zhì)體的制備(酶解法)

3、正常小鼠免疫處理第二步原生質(zhì)體的融合(物、化法)動(dòng)物細(xì)胞的融合(物、化、生法)第三步雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的篩選與培養(yǎng)第四步雜種植株的誘導(dǎo)與鑒定單克隆抗體的提純用途意義(1)克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和障礙，大大擴(kuò)展雜交的親本組合范圍(2)克服有性雜交的母系遺傳、獲得細(xì)胞質(zhì)基因的雜合子、研究細(xì)胞質(zhì)遺傳(1)制備單克隆抗體(2)診斷、治療、預(yù)防疾病，例如：?jiǎn)慰乖\斷盒、“生物導(dǎo)彈”治療癌癥2、植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的拓展分析(1)植物細(xì)胞A、B的體細(xì)胞是二倍體，體細(xì)胞中的染色體數(shù)是2n，則雜種細(xì)胞C就是4n，稱為異源四倍體。(2)利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種的過(guò)程中，其遺傳物質(zhì)的傳

4、遞不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，因?yàn)樯镌谶M(jìn)行有性生殖時(shí)才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，而植物體細(xì)胞雜交的過(guò)程不屬于有性生殖。(3)動(dòng)物細(xì)胞融合后獲得的雜種細(xì)胞，目前還沒(méi)有辦法讓其發(fā)育成一個(gè)個(gè)體，它不同于“克隆”，也不同于植物體細(xì)胞雜交。(4)兩者在融合過(guò)程中都會(huì)發(fā)生多種融合方式，如AA、BB、AB，因此要進(jìn)行篩選。(5)兩者都要用到細(xì)胞融合和細(xì)胞培養(yǎng)兩個(gè)技術(shù)手段。(6)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中用選擇性培養(yǎng)基先后選擇出雜交瘤細(xì)胞和能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞群。(7)植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)不是雜種細(xì)胞，而是雜種植株，所以其原理有兩個(gè)：一是細(xì)胞的全能性；二是細(xì)胞膜的流動(dòng)性。動(dòng)物細(xì)胞融合是形成雜交瘤細(xì)胞，不是形成新個(gè)體，所以其原理只有

5、一個(gè)，即體現(xiàn)細(xì)胞的流動(dòng)性。【課堂隨練】1、動(dòng)物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合比較，在動(dòng)物細(xì)胞融合中有特殊性的是（ ）A、融合的原理 B、融合的優(yōu)點(diǎn) C、融合的誘導(dǎo)手段 D、融合的過(guò)程2、科學(xué)家用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合，得到雜交瘤細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細(xì)胞融合的是（ ）A、經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞 B、不經(jīng)過(guò)免疫的T淋巴細(xì)胞C、經(jīng)過(guò)免疫的T淋巴細(xì)胞 D、不經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞3、單克隆抗體制備過(guò)程中，骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合后要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活、增殖的細(xì)胞是（ ）B淋巴細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)

6、胞 雜交瘤細(xì)胞A、 B、 C、 D、4、下圖是單克隆抗體制備過(guò)程示意圖，其中1過(guò)程注射的物質(zhì)和A細(xì)胞的名稱為（ ）A、抗體、T淋巴細(xì)胞 B、抗原、T淋巴細(xì)胞C、抗體、B淋巴細(xì)胞 D、抗原、效應(yīng)B淋巴細(xì)胞5、單克隆抗體和血清抗體相比，其優(yōu)越性在于（ ）A、單克隆抗體能夠制成“生物導(dǎo)彈” B、單克隆抗體能夠在體外制備C、單克隆抗體比血清抗體的特異性強(qiáng)、免疫活性高D、單克隆抗體制備過(guò)程簡(jiǎn)單6、“生物導(dǎo)彈”是指（ ）A、單克隆抗體 B、帶有特定藥物的單克隆抗體C、雜交細(xì)胞 D、B淋巴細(xì)胞7、圖是某種淋巴細(xì)胞，膜外顆粒狀物質(zhì)為抗體。據(jù)圖回答：（1）這是 細(xì)胞，它是由 _ 分化而來(lái)的。（2）抗體從開始合成

7、到分泌出細(xì)胞，經(jīng)過(guò)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)順序是（填標(biāo)號(hào)） _ ?？贵w的分泌說(shuō)明細(xì)胞的各種生物膜在結(jié)構(gòu)上具有 _ ，并以 的形式轉(zhuǎn)變。（3）在分泌抗體時(shí)要消耗由 提供的能量。（4）抗體的化學(xué)本質(zhì)是 ，它能與 發(fā)生特異性結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)，該過(guò)程屬于 免疫。（5）若該抗體是單克隆抗體，則該細(xì)胞名稱為 _ 。在制備單克隆抗體的過(guò)程中，要應(yīng)用的動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)手段是 。8、英國(guó)科學(xué)家米爾斯坦和科勒在前人工作的基礎(chǔ)上，利用小鼠的骨髓瘤細(xì)胞與某種B淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生雜交瘤細(xì)胞，通過(guò)雜交瘤細(xì)胞增殖產(chǎn)生了單克隆抗體。現(xiàn)在我們能不能利用此題原理生產(chǎn)人的胰島素呢？黑人婦女海拉的宮頸癌細(xì)胞分離建立了“海拉細(xì)胞系”至今已有半個(gè)世紀(jì)

8、，仍然在世界上許多實(shí)驗(yàn)室廣泛地傳代使用。能否利用“海拉細(xì)胞系”提供的細(xì)胞和胰島B細(xì)胞產(chǎn)生“雜交瘤細(xì)胞”，經(jīng)“雜交瘤細(xì)胞”產(chǎn)生胰島素呢？理論上應(yīng)該是可行的，現(xiàn)在假如可行的話，請(qǐng)按照細(xì)胞工程的原理回答下列有關(guān)問(wèn)題。（1）首先是獲取胰島B細(xì)胞：從胰腺中取得了胰島的部分細(xì)胞，要使分離，應(yīng)當(dāng)使用 酶。（2）要將胰島A細(xì)胞和胰島B細(xì)胞分開最好是利用 培養(yǎng)基。（3）獲取了胰島B細(xì)胞后，要使它與“海拉細(xì)胞系”融合最好用 _ 誘導(dǎo)。（4）要確定“雜交瘤細(xì)胞”是否成功，首先應(yīng)先看能否 ；其次是看其能否產(chǎn)生 。答案：題號(hào)123456答案CAADCB7、效應(yīng)B細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞或記憶細(xì)胞 一定的連續(xù)性 2 囊泡 6 線

9、粒體 球蛋白 抗原 體液 雜交瘤細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞融合8、胰蛋白 選擇性 滅活的病毒 大量增殖 胰島素2.2 動(dòng)物細(xì)胞工程(課后拓展練習(xí)) 1、(2010·蘇州模擬)下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述，不正確的是 ()A.電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合或動(dòng)物細(xì)胞融合B.去除植物細(xì)胞壁和將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞均需酶處理C.小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫的B淋巴細(xì)胞融合可制備單克隆抗體D.動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)都需要經(jīng)過(guò)脫分化處理2、某研究小組為測(cè)定藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性，準(zhǔn)備對(duì)某種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞(乙)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列說(shuō)法正確的是 ()A.在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，也可用胃蛋白

10、酶處理B.細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行，CO2的作用是刺激細(xì)胞的呼吸C.甲、乙細(xì)胞在持續(xù)的原代培養(yǎng)過(guò)程中，乙會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象D.僅用該培養(yǎng)液也能用來(lái)培養(yǎng)乙肝病毒3、由于乙肝病毒不能用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，因此無(wú)法用細(xì)胞培養(yǎng)的方法生產(chǎn)疫苗。自1979年乙肝病毒基因組的DNA測(cè)序完成后，已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。如圖所示是應(yīng)用生物工程技術(shù)生產(chǎn)乙肝疫苗的示意圖，下列相關(guān)敘述中不正確的是（ ）A.生產(chǎn)乙肝疫苗的過(guò)程也達(dá)到了定向改造細(xì)菌的目的B.于生產(chǎn)疫苗的目的基因?yàn)榫幋a核心蛋白的基因C.在過(guò)程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶D.用于生產(chǎn)疫苗的目的基因?yàn)榫幋a表面抗原蛋白

11、的基因4、單克隆抗體(單抗)實(shí)質(zhì)上是單個(gè)效應(yīng)B細(xì)胞通過(guò)克隆形成的細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的免疫球蛋白。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是 ()A.單抗作為生物導(dǎo)彈能定向到達(dá)癌細(xì)胞所在部位B.單抗制備的過(guò)程要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合技術(shù)C.在單抗制備的過(guò)程中必須經(jīng)過(guò)至少兩次細(xì)胞篩選D.只有用物理或化學(xué)方法的誘導(dǎo)，才能促使B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交細(xì)胞5、下列關(guān)于細(xì)胞工程的敘述中，正確的是 ()A.植物細(xì)胞工程中，融合葉肉細(xì)胞時(shí)，應(yīng)先去掉細(xì)胞膜，制備原生質(zhì)體B.植物體細(xì)胞雜交培育出的新品種一定不是單倍體C.植物細(xì)胞工程中，葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過(guò)程可形成愈傷組織D.單克隆抗體制備過(guò)程，采用不經(jīng)

12、免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合從而獲得雜交瘤細(xì)胞6、(2010·濟(jì)寧質(zhì)檢)用a表示骨髓瘤細(xì)胞，b表示效應(yīng)B細(xì)胞，則細(xì)胞融合過(guò)程中兩次篩選的目的分別為 ()A.a、aa、ab、bb、ba、aa、abab培養(yǎng)B.a、aa、ab、bb、bab、bb、bab培養(yǎng)C.a、aa、ab、bb、bab產(chǎn)生特定抗體的ab培養(yǎng)D.a、aa、ab、bb、baa能無(wú)限增殖的aa培養(yǎng)7、以下四種細(xì)胞工程技術(shù)中培育出的新個(gè)體，只有一個(gè)親本遺傳性狀的方法是 ()A.植物組織培養(yǎng) B.細(xì)胞融合 C.動(dòng)物胚胎移植 D.細(xì)胞核移植8、基因型為Aa與基因型為Bb的動(dòng)物體細(xì)胞混合，用滅活的仙臺(tái)病毒處理后，不可能獲得下列哪

13、種基因型的細(xì)胞 ()A.AAaaB.AaBb C.Aabb D.BBbb9、人CD20 單克隆抗體是治療一些惡性腫瘤的特效藥物，目前主要是通過(guò)培養(yǎng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的方式生產(chǎn)。我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)培育出世界上第一頭轉(zhuǎn)入了CD20抗體基因的轉(zhuǎn)基因牛，可以從它產(chǎn)的牛奶中直接提取CD20抗體。這項(xiàng)技術(shù)成熟后，有望使這一特效藥的生產(chǎn)成本降至現(xiàn)在的1/10。請(qǐng)回答：(1)單克隆抗體的制備需先將和融合，這一過(guò)程的誘導(dǎo)方法與植物體細(xì)胞雜交不同的是。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要在含混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行，培養(yǎng)液中通常需加入等一些天然成分。(3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心是。該過(guò)程用到的工具酶有 和。10、(2010·南京調(diào)研)

14、有性生殖的生物產(chǎn)生后代需進(jìn)行受精作用，植物體細(xì)胞雜交要進(jìn)行原生質(zhì)體融合，單克隆抗體的制備需進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞融合，可見細(xì)胞融合技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用。右圖為細(xì)胞融合的簡(jiǎn)略過(guò)程，據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題：(1)若a、b表示兩種植物體細(xì)胞，則由d細(xì)胞形成雜種植株的原理是，這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)是。(2)若a、b分別為骨髓瘤細(xì)胞和效應(yīng)B淋巴細(xì)胞，則d細(xì)胞特點(diǎn)是。由d細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有的特點(diǎn)。生產(chǎn)上，一般不能通過(guò)直接培養(yǎng)效應(yīng)B細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)單克隆抗體，其主要原因是。(3)下列各圖表示單克隆抗體制備過(guò)程的各階段圖解，請(qǐng)用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過(guò)程的順序連接起來(lái)。順是。11、右面兩幅圖分別是單

15、克隆抗體制備過(guò)程和克隆羊培育過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖甲和圖乙所示的過(guò)程中，都必須用到的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)手段是。(2)圖甲中過(guò)程常在誘導(dǎo)下完成，過(guò)程與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是。(3)單克隆抗體能定向攻擊癌細(xì)胞，主要是利用其。(4)若不考慮環(huán)境因素影響，克隆羊的性狀全部像白面綿羊嗎？。原因是。(5)圖乙過(guò)程的技術(shù)具有多種用途，但是不能。A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)良個(gè)體C.用于保存物種D.改變動(dòng)物的核基因(6)在現(xiàn)有技術(shù)條件下，還不能將從動(dòng)物體內(nèi)分離出來(lái)的成熟的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體，而是必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中才能發(fā)育成新個(gè)體，你認(rèn)為原因最可

16、能是。A.卵細(xì)胞大，便于操作B.卵細(xì)胞含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多C.卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核全能性得到表達(dá)D.重組細(xì)胞才具有全能性答案1、解析：植物細(xì)胞培養(yǎng)需要經(jīng)過(guò)脫分化處理，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要，電刺激可誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體或動(dòng)物細(xì)胞融合。用纖維素酶、果膠酶可去除植物細(xì)胞壁，用胰蛋白酶可將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞。小鼠骨髓瘤細(xì)胞和經(jīng)抗原免疫的B淋巴細(xì)胞融合可制備單克隆抗體。答案：D2、解析：胃蛋白酶最適pH值接近于2，呈酸性，而細(xì)胞培養(yǎng)液的pH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶處理。CO2的作用是調(diào)節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)液的pH值。由于存在細(xì)胞接觸抑制現(xiàn)象，在原代培養(yǎng)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象，需要傳代培養(yǎng)獲得細(xì)胞株

17、和細(xì)胞系；病毒在活細(xì)胞內(nèi)才能增殖，不能用培養(yǎng)細(xì)胞的培養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)。答案：C3、B4、解析：誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞的融合有三類方法：生物方法、物理方法和化學(xué)方法。答案：D5、解析：制備原生質(zhì)體應(yīng)先去掉細(xì)胞壁；葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化過(guò)程才能形成愈傷組織；制備單克隆抗體時(shí)，采用經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合來(lái)獲得雜交瘤細(xì)胞；植物體細(xì)胞雜交，培育出的新品種中一定含有兩個(gè)物種的遺傳物質(zhì)，所以一定不是單倍體。答案：B6、解析：第一次篩選是選出雜交瘤細(xì)胞即ab，第二次篩選是選出產(chǎn)生特異性抗體的ab細(xì)胞。答案：C7、解析：植物組織培養(yǎng)的過(guò)程是無(wú)性生殖的過(guò)程，形成的新個(gè)體中只有一個(gè)親本的遺傳物質(zhì)。答案：

18、A8、解析：基因型為Aa與基因型為Bb的動(dòng)物體細(xì)胞混合，用滅活仙臺(tái)病毒處理后，會(huì)有三種細(xì)胞融合的情況出現(xiàn)，Aa和Aa融合形成的細(xì)胞基因型是AAaa，Bb和Bb融合形成的細(xì)胞基因型是BBbb，Aa和Bb融合形成的細(xì)胞基因型是AaBb。答案：C9、解析：?jiǎn)慰寺】贵w是通過(guò)細(xì)胞融合技術(shù)制備的。此項(xiàng)技術(shù)需先獲得漿(效應(yīng)B)細(xì)胞，并使之與瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，此過(guò)程可用滅活的病毒誘導(dǎo)。在培養(yǎng)時(shí)需提供氣體環(huán)境，其中含5%CO2，是為了維持培養(yǎng)液的pH。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的核心是第二步基因表達(dá)載體的構(gòu)建。答案：(1)經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞可用滅活病毒誘導(dǎo)(2)95%空氣加5%CO2血清、血漿(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)DNA連接酶10、解析：植物體細(xì)胞雜交形成雜種植株的基本原理是細(xì)胞的全能性，此技術(shù)打破了種間生殖隔離，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交。雜交瘤細(xì)胞具備了效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的特點(diǎn)和瘤細(xì)胞無(wú)限增