動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

2.2.2動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體“生物導(dǎo)彈”追蹤癌細(xì)胞抗體植物體細(xì)胞雜交？？

植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以跨越不同種植物之間生殖隔離的屏障，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育出新的作物類型。那么，有沒(méi)有技術(shù)讓不同種動(dòng)物的體細(xì)胞進(jìn)行雜交，培育出集不同細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)于一身的動(dòng)物細(xì)胞呢？回顧—植物體細(xì)胞雜交技術(shù)導(dǎo)（1min)知識(shí)回顧：必修一第三章第1節(jié)現(xiàn)在學(xué)習(xí)：什么是細(xì)胞融合？人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞如何融合在一起的呢？以前學(xué)習(xí)：這一實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)合作探究一：請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P48，小組合作思考討論完成問(wèn)題。

1.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的概念、原理、結(jié)果分別是什么？所形成的雜種細(xì)胞有什么特點(diǎn)？2.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)常用的誘導(dǎo)方法有哪些？4.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)有何意義？在現(xiàn)實(shí)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(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志？（教材P48的相關(guān)信息）思+議（4min)1.概念：指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。2.原理：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性3.結(jié)果：形成雜交細(xì)胞(具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息)。4.誘導(dǎo)方法：與植物原生質(zhì)體融合的方法相同物理法電融合法等化學(xué)法聚乙二醇（PEG）融合法生物法滅活病毒誘導(dǎo)法動(dòng)物細(xì)胞融合特有一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)展+評(píng)（8min)注意：誘導(dǎo)融合之前，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散?！綪49邊框】19世紀(jì)30年代，科學(xué)家曾在患肺結(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(xì)胞。如何解釋這一現(xiàn)象？病人體內(nèi)的病毒等誘導(dǎo)多個(gè)體細(xì)胞融合形成了多核細(xì)胞。誘導(dǎo)

融合01⑵滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)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(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。⑶融合實(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志:

一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)指用物理或化學(xué)手段使病毒失去感染能力（不感染細(xì)胞），但是并不破壞病毒的抗原結(jié)構(gòu)（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）。細(xì)胞核的融合生物法－滅活病毒誘導(dǎo)法展+評(píng)（8min)一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)展+評(píng)（8min)突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。至今，種間、屬間、科間，甚至動(dòng)物和植物之間的細(xì)胞融合都已獲得成功。研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。

特別是雜交瘤技術(shù)，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。5.意義：6.應(yīng)用：正在融合的淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞

正在融合的雞血細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞融合實(shí)例：動(dòng)物細(xì)胞A動(dòng)物細(xì)胞B雜交細(xì)胞AB誘導(dǎo)、融合、篩選膜融合質(zhì)融合核融合雜種細(xì)胞經(jīng)第一次有絲分裂兩個(gè)核才融合。細(xì)胞融合完成的標(biāo)志:細(xì)胞核融合成一個(gè)核擴(kuò)展:動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程思考：誘導(dǎo)融合后的細(xì)胞一定具有雙方的遺傳信息嗎？為什么？不一定，誘導(dǎo)A、B兩種細(xì)胞融合，融合后可能有A、B未融合細(xì)胞及AA、AB、BB等多種細(xì)胞，因此細(xì)胞融合后需要進(jìn)行篩選。一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)比較植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)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(xì)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)法用途

獲得完整的雜種植株

主要用于制造單克隆抗體意義打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種突破有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能細(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)胞壁原生質(zhì)體雜種細(xì)胞雜種植株單個(gè)細(xì)胞雜交細(xì)胞滅活病毒植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較（1）與植物原生質(zhì)體融合相比，動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒

（

）

（2）滅活的含義是用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力，但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)

（

）

（3）二倍體動(dòng)物細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞仍然是二倍體細(xì)胞

（

）下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是 (

)A.動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息的多核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞B.動(dòng)物細(xì)胞融合已經(jīng)成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段C.常用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等D.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能判斷常考語(yǔ)句，澄清易混易錯(cuò)A2.抗體的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法：溫故而知新：

缺點(diǎn)：產(chǎn)量低、純度低、特異性差B淋巴細(xì)胞不可能無(wú)限增殖反復(fù)注入單一B淋巴細(xì)胞細(xì)胞群克隆產(chǎn)生大量純度高特異性強(qiáng)的抗體1.抗體特異性抗體多達(dá)百萬(wàn)種每個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性的抗體特定抗原導(dǎo)（3min)單克隆抗體自主閱讀教材P48-49，思考下列問(wèn)題二、單克隆抗體制備思+議（7min)1.米爾斯坦和科勒極富創(chuàng)造力的實(shí)驗(yàn)方案？2.簡(jiǎn)述制備單克隆抗體的流程？①用特定抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫的原因？②骨髓瘤細(xì)胞、免疫的B淋巴細(xì)胞各有何特點(diǎn)？③免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后，得到的細(xì)胞是否都是雜交瘤細(xì)胞？雜交瘤細(xì)胞有何特點(diǎn)？④

雜交瘤細(xì)胞是如何篩選出來(lái)的？⑤

是否所有的雜交瘤細(xì)胞都能產(chǎn)生所需的抗體？⑥如何擴(kuò)大培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？《任務(wù)二》1975年英國(guó)科學(xué)家米爾斯坦和柯勒的實(shí)驗(yàn)1975年，米爾斯坦和柯勒1984年，諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合雜交細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)抗體雜交瘤細(xì)胞既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體骨髓瘤細(xì)胞（能無(wú)限增殖）一個(gè)活化的B淋巴細(xì)胞（只分泌一種特異性抗體）單克隆抗體1.米爾斯坦和科勒極富創(chuàng)造力的實(shí)驗(yàn)方案？展+評(píng)（12min)

由單個(gè)B淋巴細(xì)胞經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖（克隆），形成基因型相同的細(xì)胞群，這一細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體稱為單克隆抗體。1、單克隆抗體：雜交瘤細(xì)胞既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體02從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取大量的單克隆抗體。p49圖2-16（整體感知）2.制備單克隆抗體的流程展+評(píng)（12min)為了獲得產(chǎn)生特定抗體的B細(xì)胞免疫的B淋巴細(xì)胞：骨髓瘤細(xì)胞：2.制備單克隆抗體的流程雜交瘤細(xì)胞：⑴注射特定抗原

⑵誘導(dǎo)融合

既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生專一抗體能產(chǎn)生抗體，但不能大量增殖不能產(chǎn)生抗體，但能大量增殖③細(xì)胞融合后得到的細(xì)胞是否都是雜交瘤細(xì)胞？雜交瘤細(xì)胞有何特點(diǎn)？展+評(píng)（12min)雜交瘤細(xì)胞(多種)B-B細(xì)胞B-瘤細(xì)胞瘤-瘤細(xì)胞2.制備單克隆抗體的流程④

雜交瘤細(xì)胞是如何篩選出來(lái)的？⑤

是否所有的雜交瘤細(xì)胞都能產(chǎn)生所需的抗體？⑶用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選⑷單克隆培養(yǎng)、抗體檢測(cè)單克隆培養(yǎng)、抗體檢測(cè)（多次篩選）用特定的選擇培養(yǎng)基（HAT培養(yǎng)基）只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng)（獲得足夠數(shù)量的、抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞）(多種)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)展+評(píng)（12min)★有限稀釋法每一個(gè)孔中盡量只接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞側(cè)面模擬圖克隆化培養(yǎng)一段時(shí)間取上清液進(jìn)行抗體檢測(cè)用培養(yǎng)液稀釋

雜交瘤細(xì)胞(多種)抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞方法：抗原—抗體雜交原理：抗原—抗體特異性結(jié)合2.制備單克隆抗體的流程單克隆培養(yǎng)、抗體檢測(cè)（多次篩選）用特定的選擇培養(yǎng)基（HAT培養(yǎng)基）（獲得足夠數(shù)量的抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞）⑸體內(nèi)培養(yǎng)單抗⑹體外培養(yǎng)單抗⑥如何擴(kuò)大培養(yǎng)得到大量的單克隆抗體？展+評(píng)（12min)方法：抗原—抗體雜交原理：抗原—抗體特異性結(jié)合特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備單克隆抗體的制備在體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)液中獲取從腹水中獲取單克隆抗體特點(diǎn):特異性強(qiáng)靈敏度高可大量制備易于控制培養(yǎng)條件（如無(wú)需提供無(wú)菌環(huán)境等），操作簡(jiǎn)單，成本較低，規(guī)模小，產(chǎn)量少需要人為控制培養(yǎng)條件，成本相對(duì)較高【小結(jié)】整個(gè)過(guò)程有幾次篩選？目的分別是什么？二、單克隆抗體制備項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因目的篩選出？

篩選出

的雜交瘤細(xì)胞方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)

，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能

用96孔板培養(yǎng)，在每一個(gè)孔中盡量只接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和

，經(jīng)多次篩選得到足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞(多種)能分泌所需抗體死亡抗體檢測(cè)生長(zhǎng)誘導(dǎo)融合后得到多種融合細(xì)胞，還有未融合的細(xì)胞等由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞展+評(píng)（12min)二、單克隆抗體及其應(yīng)用單克隆抗體制備過(guò)程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)檢測(cè)（1）該過(guò)程中應(yīng)用到的技術(shù)_______________________________________（2）原理_______________________________________（3）注射特定抗原的目的______________________________________________（4）誘導(dǎo)融合的方法______________________________________動(dòng)物細(xì)胞特有的誘導(dǎo)融合方法為_______________________（5）第一次篩選的目的______________________

第一次如何篩選___________________________

篩選原理____________________________________________________（6）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)__________________________________動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖用特定的抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫，并從該小鼠的脾中得到能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法滅活病毒誘導(dǎo)法篩選獲得雜交瘤細(xì)胞用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選在選擇培養(yǎng)基上，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng)既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生抗體（7）第二次篩選的目的________________________________________________如何篩選___________________________________________________

選擇抗體檢測(cè)呈___性的雜交瘤細(xì)胞，即_____________

_____________（8）抗體檢測(cè)原理_______________________________________（9）如何獲取大量所需雜交瘤細(xì)胞__________________________________________（10）如何獲取單克隆抗體①體外培養(yǎng)___________________________②小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)_________________________（11）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)_____________________________獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞分泌的抗體能與特定的抗原結(jié)合抗原和抗體能夠特異性結(jié)合(分子水平的鑒定）在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)（接種于培養(yǎng)液中）或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖從細(xì)胞培養(yǎng)液中獲取從小鼠腹水中獲取能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備陽(yáng)

用96孔板培養(yǎng)，在每一個(gè)孔中盡量只接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下，進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)（進(jìn)行多次篩選）注射特定蛋白免疫小鼠培養(yǎng)小鼠骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞多種細(xì)胞多種雜交瘤細(xì)胞能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞選擇培養(yǎng)基克隆化培養(yǎng)抗體檢測(cè)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖體外培養(yǎng)單克隆抗體誘導(dǎo)融合單克隆抗體小結(jié)動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)篩選1篩選2特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備細(xì)胞增殖細(xì)胞膜具有流動(dòng)性既能大量繁殖又能產(chǎn)生專一抗體

比原來(lái)診斷方法提前了10d左右，準(zhǔn)確率在90%以上。

具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速特點(diǎn)1.診斷試劑——最廣泛應(yīng)用抗人絨毛促性腺激素單克隆抗體抗原-抗體雜交法三.單克隆抗體的應(yīng)用單克隆抗體+同位素（熒光標(biāo)記）

在特定組織中成像的技術(shù)，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。

乙肝測(cè)定試劑

新型冠狀病毒抗原檢測(cè)原因：?jiǎn)慰寺】贵w能準(zhǔn)確識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。資料2：使用高效的細(xì)胞毒素類藥物進(jìn)行化療可以有效殺傷腫瘤細(xì)胞。但細(xì)胞毒素沒(méi)有特異性，在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)還會(huì)對(duì)健康細(xì)胞造成傷害，這限制了它在臨床上的應(yīng)用?？贵w-藥物偶聯(lián)物（ADC）通過(guò)將細(xì)胞毒素與能特異性識(shí)別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。

ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細(xì)胞毒素)三部分組成，它的作用機(jī)制如下圖：

“生物導(dǎo)彈”將連接的藥物輸送到靶細(xì)胞發(fā)揮治療效應(yīng)三、單克隆抗體的應(yīng)用2.用于治療疾病和運(yùn)載藥物ADC（抗體—藥物偶聯(lián)物）02單克隆抗體及其應(yīng)用單克隆抗體的應(yīng)用思考·討論討論1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用？抗體主要發(fā)揮靶向運(yùn)輸作用，即通過(guò)特異性結(jié)合靶細(xì)胞表面的抗原,將連接的藥物輸送到靶細(xì)胞。藥物發(fā)揮治療效應(yīng)，如殺傷靶細(xì)胞。討論2.除了細(xì)胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？①可用放射性同位素標(biāo)記單克隆抗體進(jìn)行靶向放療。②一些作用于細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的藥物可以通過(guò)阻斷腫瘤細(xì)胞的信號(hào)通路來(lái)抑制其生長(zhǎng)，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進(jìn)行治療。思考?討論P(yáng)503.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢(shì)？提示（1）單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應(yīng)，因此檢測(cè)的特異性和靈敏度大大提高；（2）生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復(fù)蘇利用，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)診斷試劑盒。（3）ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識(shí)別的靶向作用和細(xì)胞毒素對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點(diǎn)清楚、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn)。思考?討論P(yáng)504..單克隆抗體在臨床上還有哪些應(yīng)用？你可以課后搜集資料，然后以“單克隆抗體在臨床上的應(yīng)用”為主題，出一期黑板報(bào)或制作電子板報(bào)宣傳相關(guān)知識(shí)。提示：?jiǎn)慰寺】贵w在臨床上的應(yīng)用涉及治療、診斷等方面。單克隆抗體藥物已被廣泛用于腫瘤、自身免疫病等疾病的治療，如利妥昔單抗被用于治療復(fù)發(fā)難治的低分化B細(xì)胞淋巴瘤；曲妥珠單抗被用于治療乳腺癌等。在臨床診斷方面，單克隆抗體被廣泛用于一些感染性疾病的檢測(cè)、腫瘤的診斷、激素和細(xì)胞因子的測(cè)定等。以單克隆抗體在診斷腫瘤方面的應(yīng)用為例,用放射性同位素或熒光標(biāo)記抗腫瘤表面抗原的單克隆抗體，可以用這些抗體來(lái)對(duì)體內(nèi)的腫瘤進(jìn)行定位輔助診斷并確定腫瘤的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移等。（1）B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后，得到的都是雜交瘤細(xì)胞（

）（2）單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的目的相同（

）（3）ADC的抗體具靶向運(yùn)輸作用、藥物具有治療作用（

）判斷常考語(yǔ)句，澄清易混易錯(cuò)1.抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過(guò)將細(xì)胞毒素與單克隆抗體結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷，過(guò)程如圖所示。下列敘述不正確的是()A.抗體進(jìn)入細(xì)胞后激活溶酶體酶，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡B.ADC可通過(guò)胞吞方式進(jìn)入腫瘤細(xì)胞C.單克隆抗體攜帶細(xì)胞毒素與腫瘤細(xì)胞特異性結(jié)合D.腫瘤細(xì)胞凋亡是細(xì)胞主動(dòng)死亡的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)A課堂練習(xí)釋放的藥物導(dǎo)致細(xì)胞凋亡2.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(xì)胞AC