高中生物 2.2.2 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體課件 新人教版選修3.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,一、動(dòng)物細(xì)胞融合 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)胞的過(guò)程。 2.特點(diǎn):融合后形成的雜交細(xì)胞是具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞。 3.原理:膜的流動(dòng)性。 4.方法:與植物原生質(zhì)體融合的方法類似,常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等。 5.意義:細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。 6.用途:最重要的用途是制備單克隆抗體。,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,(1)雜交細(xì)胞是通過(guò)什么途徑得到的?依據(jù)的原理是什么? 提示細(xì)胞融合。原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。 (2)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合與植物細(xì)胞融合有什么不同? 提示動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)特有的生物融合劑是滅活的病毒。,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,二、單克隆抗體 1.原理:每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體,B淋巴細(xì)胞在體外不能無(wú)限增殖,而腫瘤細(xì)胞具有無(wú)限增殖的特點(diǎn),將單個(gè)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,可以使雜種細(xì)胞具有兩個(gè)親本的遺傳特性,既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生專一抗體。 2.單克隆抗體的制備 (1)過(guò)程: 將已免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合,經(jīng)過(guò)篩選后得到雜交瘤細(xì)胞,這種細(xì)胞能產(chǎn)生特定抗體。將這樣的細(xì)胞群在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng),或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的單克隆抗體。 (2)雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn):既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體。,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,3.單克隆抗體的應(yīng)用 (1)單克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn):特異性強(qiáng),靈敏度高,能大量制備。 (2)作為診斷試劑:準(zhǔn)確地識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異,并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合,具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。 (3)用于治療疾病和運(yùn)載藥物:主要用于癌癥治療,可制成“生物導(dǎo)彈”,也有少量用于治療其他疾病。,,,,,,,,,,,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一、動(dòng)物細(xì)胞融合 1.滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理 是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。,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,2.動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(1)細(xì)胞融合過(guò)程:細(xì)胞膜融合→細(xì)胞質(zhì)融合→細(xì)胞核融合。 (2)細(xì)胞膜融合的過(guò)程體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。 (3)融合后重組細(xì)胞的特點(diǎn):融合形成的雜種細(xì)胞具有兩種細(xì)胞的遺傳信息,通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),雜種細(xì)胞表現(xiàn)出兩個(gè)親本細(xì)胞的特點(diǎn)。,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例1】 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的敘述,不正確的是 ( ) A.動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)需人工誘導(dǎo) B.動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)應(yīng)先用纖維素酶處理 C.動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)存在細(xì)胞核的融合 D.動(dòng)物細(xì)胞融合最主要的用途是制備單克隆抗體 解析動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)需要人工誘導(dǎo)完成;在融合過(guò)程中,既有細(xì)胞膜的融合,又有細(xì)胞核的融合;動(dòng)物細(xì)胞融合的主要用途是制備單克隆抗體。動(dòng)物細(xì)胞融合時(shí)不需用纖維素酶處理,而是用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。 答案B,,,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的說(shuō)法,不正確的是( ) A.動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交,是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程 B.動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞 C.常用的誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的手段有聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照射 D.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能 解析紫外線照射常用于人工誘變育種,可誘發(fā)基因突變,而不能誘導(dǎo)細(xì)胞融合。 答案C,,,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,二、單克隆抗體 1.技術(shù)手段 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合。 2.制備流程,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 1975年科學(xué)家首次利用B淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)制備出單克隆抗體。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(1)病原體注入小鼠體內(nèi)后,要經(jīng)過(guò) 細(xì)胞處理后形成抗原—MHC復(fù)合體,才能被免疫細(xì)胞識(shí)別。 (2)制備單克隆抗體所用的B淋巴細(xì)胞一般從脾中采集,然后以 作誘導(dǎo)劑,使B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合。通過(guò)篩選和克隆培養(yǎng),獲得的雜交瘤細(xì)胞具有 的特點(diǎn)。 (3)單克隆抗體的特點(diǎn)是 。根據(jù)上圖寫出應(yīng)用雜交瘤技術(shù)獲得單克隆抗體的兩種主要方法: 。,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,解析滅活的病毒和聚乙二醇均可誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合。雜交瘤細(xì)胞同時(shí)具有兩個(gè)親代細(xì)胞的遺傳特性?？梢栽隗w外也可以在體內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞獲得單克隆抗體。 答案(1)吞噬 (2)滅活的病毒或聚乙二醇 既能產(chǎn)生特異性抗體,又能無(wú)限增殖 (3)特異性強(qiáng)、靈敏度高等 動(dòng)物體內(nèi)培養(yǎng)法和體外培養(yǎng)法,,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,某小鼠生活過(guò)程中被多種病原體感染過(guò),科學(xué)家卻能夠以該小鼠為實(shí)驗(yàn)材料,通過(guò)細(xì)胞工程技術(shù)獲得抗某種病原體的高純度單克隆抗體,這是因?yàn)? ) A.小鼠體內(nèi)只有一種抗體 B.小鼠體內(nèi)只有一種B淋巴細(xì)胞 C.B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后只產(chǎn)生一種雜交瘤細(xì)胞 D.可以通過(guò)克隆培養(yǎng)法和抗體檢測(cè)篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞 解析高等動(dòng)物時(shí)刻都在接觸各種抗原,因而通常體內(nèi)有多種B淋巴細(xì)胞,每種B淋巴細(xì)胞都能產(chǎn)生一種特異性的抗體。因而將小鼠的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合將獲得多種雜交瘤細(xì)胞。 答案D,,,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(1)比較制備單克隆抗體中的幾種細(xì)胞 (2)制備單克隆抗體的兩次篩選 第一次篩選:由于細(xì)胞融合是隨機(jī)的,因此細(xì)胞混合物中融合細(xì)胞將以多種形式出現(xiàn),因此必須從中篩選出既能分泌抗體同時(shí)又能大量增殖的雜交瘤細(xì)胞。 第二次篩選:從雜交瘤細(xì)胞群中選出能產(chǎn)生專一抗體的特異性雜交瘤細(xì)胞。,一,二,知識(shí)精要,典題例解,遷移應(yīng)用,1.誤認(rèn)為動(dòng)物細(xì)胞融合與受精作用完全相同 (1)受精作用是在同種生物之間進(jìn)行的,精子與卵子的融合是有性生殖細(xì)胞的融合,不需要任何誘導(dǎo)劑就能形成受精卵,受精卵內(nèi)具備同種生物的兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合是在不同物種間進(jìn)行的細(xì)胞融合,由于物種間存在著生殖隔離,所以自然條件下不能融合成雜交細(xì)胞,必須有誘導(dǎo)劑作用才能融合。形成的雜交細(xì)胞具備兩個(gè)親本細(xì)胞的遺傳物質(zhì),從而體現(xiàn)兩個(gè)親本的遺傳特性。,【例1】 下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,動(dòng)物細(xì)胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng)),據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)OA段的培養(yǎng)稱為 培養(yǎng),AB段可能發(fā)生了 現(xiàn)象,需要用 酶處理使組織細(xì)胞分散開來(lái)。 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,就細(xì)胞增殖、分化來(lái)說(shuō),動(dòng)植物細(xì)胞都要進(jìn)行 ,不同的是植物細(xì)胞還要進(jìn)行 。,(3)為制備單克隆抗體,需將 注射到小鼠體內(nèi),以此獲取相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞,同時(shí)可選取圖中 點(diǎn)以后的細(xì)胞與該細(xì)胞融合形成雜交細(xì)胞。這種雜交細(xì)胞的特點(diǎn)是 。 (4)在制備單克隆抗體的過(guò)程中,需要經(jīng)過(guò)兩次篩選,第一次是誘導(dǎo)融合之后篩選出 ,第二次是篩選出能 。,解析(1)人們通常將動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),分瓶后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng);當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖,即會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象;用胰蛋白酶可使組織細(xì)胞分散開來(lái)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,就細(xì)胞增殖、分化來(lái)說(shuō),二者除了都需要增殖外,植物細(xì)胞不同于動(dòng)物細(xì)胞的是還要進(jìn)行脫分化和再分化。(3)為制備單克隆抗體,需將特定抗原注射到小鼠體內(nèi),以此獲取B淋巴細(xì)胞,同時(shí)可選取圖中D點(diǎn)的細(xì)胞與該B淋巴細(xì)胞融合形成雜交細(xì)胞。這種雜交細(xì)胞同時(shí)具有癌細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的特點(diǎn),既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體。(4)為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞,至少需要經(jīng)過(guò)2次篩選才能達(dá)到目的。第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞,第二次篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。,答案(1)原代 接觸抑制 胰蛋白 (2)增殖(或分裂) 脫分化和再分化(或細(xì)胞分化) (3)抗原 D 既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體 (4)雜交瘤細(xì)胞 產(chǎn)生專一(或特異性)抗體的雜交瘤細(xì)胞,2.混淆生物工程技術(shù)中產(chǎn)生后代個(gè)體的遺傳物質(zhì)(或基因)來(lái)源 不同的生物工程技術(shù)產(chǎn)生后代個(gè)體的遺傳物質(zhì)來(lái)源不同。(1)轉(zhuǎn)基因生物:除目的基因來(lái)自外源生物,絕大多數(shù)基因來(lái)自受體細(xì)胞。(2)雜種植株:遺傳物質(zhì)來(lái)自融合的兩個(gè)親本細(xì)胞。(3)經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)獲得的動(dòng)物細(xì)胞:遺傳物質(zhì)只來(lái)自一個(gè)親本。(4)動(dòng)物細(xì)胞融合形成的雜交細(xì)胞:遺傳物質(zhì)來(lái)自融合的兩個(gè)親本細(xì)胞。(5)克隆動(dòng)物:細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)來(lái)自供體動(dòng)物,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自提供卵母細(xì)胞的動(dòng)物個(gè)體。,【例2】 利用下列細(xì)胞工程技術(shù)培養(yǎng)出的新個(gè)體中,只具有一個(gè)親本遺傳性狀的是( ) ①植物組織培養(yǎng) ②細(xì)胞融合 ③轉(zhuǎn)基因技術(shù) ④克隆技術(shù) A.①③ B.②③④ C.① D.②④,解析①植物組織培養(yǎng)是由一個(gè)細(xì)胞分裂分化形成新個(gè)體,屬無(wú)性生殖,因而新個(gè)體只有一種親本的遺傳性狀,①正確;②細(xì)胞融合是由兩個(gè)細(xì)胞融合到一起,融合后的細(xì)胞同時(shí)具有原來(lái)兩個(gè)細(xì)胞的遺傳物質(zhì),②錯(cuò)誤;③轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將一種生物的基因或基因組在體外進(jìn)行加工或重新組合后,再轉(zhuǎn)移到另一種生物中去,從而創(chuàng)造出新型生物,轉(zhuǎn)基因生物的目的基因來(lái)自外源生物,其余來(lái)自受體細(xì)胞,③錯(cuò)誤;④克隆技術(shù)是指把一細(xì)胞的細(xì)胞核分離出來(lái)移植到另一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中,由重組細(xì)胞發(fā)育成的新個(gè)體的技術(shù),獲得的新個(gè)體的基因主要來(lái)自供體細(xì)胞的細(xì)胞核,也有少數(shù)基因來(lái)自卵母細(xì)胞線粒體中的DNA,④錯(cuò)誤。 答案C,,