高中生物 專題二 細胞工程 2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體課件 新人教版選修3.ppt

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2 2 2動物細胞融合與單克隆抗體 目標導航1 掌握動物細胞融合的原理和方法 2 結合圖2 24 歸納單克隆抗體的制備過程及應用 預習導學挑戰(zhàn)自我 點點落實 一 動物細胞融合 閱讀P52 53 1 概念 或動物細胞結合形成的過程 也稱細胞雜交 2 原理 3 誘導融合的方法 1 物理 化學方法 與植物體細胞雜交相同 如聚乙二醇 電激等 2 生物方法 兩個 多個 一個細胞 細胞膜的流動性 滅活的病毒 遺傳信息 雜交 5 結果 形成細胞 6 意義 突破了方法的局限 使成為可能 成為研究細胞遺傳 細胞免疫 腫瘤和等的重要手段 如 利用 為制造單克隆抗體開辟了新途徑 雜交 有性雜交 遠緣雜交 生物新品種培育 動物細胞融合技術 二 單克隆抗體 閱讀P52 54 1 傳統(tǒng)抗體的獲得 1 方法 向動物體內(nèi)反復注射某種 使動物產(chǎn)生抗體 從動物血清中分離所需 2 缺陷 純度低 抗體 抗原 產(chǎn)量低 特異性差 2 單克隆抗體的制備 1 制備原理 漿細胞特點 一種B淋巴細胞產(chǎn)生一種單一抗體 B淋巴細胞在體外 能 不能 無限增殖 骨髓瘤細胞特點 能無限增殖 雜交瘤細胞特點 B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到雜交瘤細胞 既能 又能產(chǎn)生特異性抗體 不能 無限增殖 2 制備過程制備特異性 向小鼠注射特定 從小鼠中獲取相應B淋巴細胞B淋巴細胞 獲得雜交瘤細胞 將鼠的與脾中形成的融合 用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出 該雜種細胞既能又能產(chǎn)生 抗原蛋白 脾臟 骨髓瘤細胞 B淋巴細胞 雜交瘤細胞 迅速大量繁殖 專一的抗體 克隆化培養(yǎng)和抗體檢測 將雜交瘤細胞在培養(yǎng)或注射到小鼠中增殖 提取單克隆抗體 從細胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取 3 單克隆抗體優(yōu)點 并可大量制備 4 單克隆抗體的應用 作為診斷試劑 具有準確 簡易 的優(yōu)點 用于治療疾病和 體外 腹腔 特異性強 靈敏度高 高效 快速 運載藥物 預習診斷 判斷正誤 1 動物細胞融合也稱細胞雜交 使遠緣雜交成為現(xiàn)實 2 動物細胞融合常用的誘導因素有聚乙二醇 滅活的病毒 電激等 3 動物細胞融合的主要用途是制備克隆動物 4 雜交瘤細胞是由經(jīng)免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而成的 具有既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體的能力 5 單克隆抗體最主要的優(yōu)點是特異性強 靈敏度高 并能大量制備 6 單克隆抗體可以用于治療疾病 7 動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體能體現(xiàn)細胞的全能性 8 動物細胞核融合發(fā)生在雜種細胞的有絲分裂過程中 一 動物細胞融合 課堂講義重點難點 個個擊破 1 對細胞膜融合過程的理解 1 細胞融合的過程包括細胞膜的融合 細胞質融合和細胞核融合 其中細胞膜的融合是細胞融合的先導 在細胞膜融合中體現(xiàn)出細胞膜具有流動性 2 誘導融合的方法有滅活的病毒 最常見 聚乙二醇 PEG 和電激等 2 動物細胞融合與植物體細胞雜交的對比 1 動物細胞融合與植物原生質體融合所用的誘導方法有何不同 答案動物細胞融合可用滅活的病毒進行誘導 2 細胞融合技術與有性雜交相比有哪些優(yōu)點 答案有性雜交有著十分嚴格的時空關系和物種界限 動物細胞融合則不同 它通過人工的方法克服了存在于物種之間的遺傳屏障 從而能夠按照人們的意愿 把不同物種的不同組織類型的細胞融合在一起 思維激活 3 動物細胞融合和受精作用的區(qū)別有哪些呢 答案 1 受精作用是在同種生物之間進行的 精子與卵細胞的融合不需要任何誘導劑就能形成受精卵 受精卵內(nèi)具備同種生物的兩個親本的遺傳物質 2 動物細胞融合是在不同物種間進行的細胞融合 由于物種間存在生殖隔離 所以在自然條件下不能融合成雜交細胞 必須有誘導劑作用才能融合 形成的雜交細胞具備兩個親本細胞的遺傳物質 從而體現(xiàn)兩個親本的遺傳特性 4 動物細胞融合完成的標志是什么 答案動物細胞融合完成的標志是來自不同細胞的兩個或多個細胞核融合成一個細胞核 應用示例 1 與植物體細胞雜交相比 動物細胞融合的原理及其特有的誘導因素分別是 A 細胞膜的流動性 離心B 細胞膜的流動性 滅活的病毒C 細胞的全能性 電刺激D 細胞的全能性 滅活的病毒 問題導析 1 植物體細胞雜交的原理是 細胞的全能性 動物細胞融合的原理是 2 動物細胞融合的常用誘導因素有聚乙二醇 電激等 其中是其特有的誘導因素 而 電激均可用于誘導植物體細胞雜交 答案B 細胞膜的流動性 細胞膜的流動性 滅活的病毒 滅活的病毒 聚 乙二醇 一題多變判斷正誤 1 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 2 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雙核或多核細胞稱為雜交細胞 3 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 離心等 4 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 二 單克隆抗體 1 單克隆抗體和常規(guī)抗體的比較 2 單克隆抗體的制備及應用 1 原理 要獲得大量的單一抗體 必須克隆單一的B淋巴細胞 形成細胞群 將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合 其原因如下 每一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體 不同種類的B淋巴細胞分泌的抗體不同 B淋巴細胞在體外培養(yǎng)時不能無限增殖 骨髓瘤細胞能無限增殖 B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的雜交細胞既能無限增殖 又能產(chǎn)生特異性抗體 2 單克隆抗體的制備過程 3 單克隆抗體的應用 作為診斷試劑 能準確識別各種抗原物質的細微差異 并跟一定抗原發(fā)生特異性結合 具有準確 高效 簡易 快速的優(yōu)點 用于治療疾病和運載藥物單獨使用 直接用于癌癥或其他疾病的治療 作為藥物本身 綜合使用 與放射性同位素 化學藥物或細胞毒素相結合 制成 生物導彈 主要用于治療癌癥 也可少量用于其他疾病的治療 思維激活 1 仔細觀察教材P53圖2 24 探討下列問題 1 制備單克隆抗體過程中的幾種細胞有何特點 答案 免疫的B淋巴細胞 能產(chǎn)生單一抗體 但不能無限增殖 骨髓瘤細胞 能無限增殖 不能產(chǎn)生抗體 雜交瘤細胞 既能產(chǎn)生特定的抗體 又能在組織培養(yǎng)條件下進行無限增殖 2 單克隆抗體制備過程中有兩次篩選 其目的分別是什么 答案第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后 篩選出只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的雜種細胞 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(chǎn)生特異性抗體的細胞群 2 用單克隆抗體及相關物質制成的 生物導彈 中真正起治療作用的物質是什么 是單克隆抗體嗎 答案 生物導彈 中真正發(fā)揮治療作用的物質是相關 藥物 單克隆抗體所起的作用在于將藥物定向帶到靶細胞所在位置 借助其導向作用 在原位殺死癌細胞 這樣既不損傷正常細胞 又減少了用藥劑量 因此 生物導彈 可作為一種療效高 毒副作用小的新型藥物 3 若不采用動物細胞融合的方法 能否生產(chǎn)出單克隆抗體 試簡要說明 答案能 可從經(jīng)免疫的B淋巴細胞中獲取決定所需抗體的基因 目的基因 導入骨髓瘤細胞 然后培養(yǎng)骨髓瘤細胞并從培養(yǎng)液中提取分泌物 便可得到單克隆抗體 應用示例 2 單克隆抗體制備過程中 骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合后 要用特定的培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞 在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是 B淋巴細胞 小鼠骨髓瘤細胞 B淋巴細胞自身融合細胞 小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞 雜交瘤細胞A B C D 問題導析 1 單克隆抗體的制備過程中 骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合時 有三種情況 融合的細胞 融合的細胞 細胞與單個B淋巴細胞融合的雜交瘤細胞 2 在特定的培養(yǎng)基上只有瘤細胞才能存活增殖 答案A 未發(fā)生 自身 骨髓瘤 雜交 一題多變判斷正誤 1 制備單克隆抗體所用的B淋巴細胞是經(jīng)過免疫的B淋巴細胞 2 細胞融合之后需要一次篩選 方可獲得能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細胞 3 利用單克隆抗體制成的 生物導彈 其選擇性是由藥物決定的 與抗體無關 課堂小結 細胞膜的流動性 單克隆抗體 B淋巴 雜交瘤 診斷試劑 對點練習 1 2 3 4 1 下列關于動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較中 敘述正確的是 A 誘導融合的方法完全相同B 所用的技術手段完全相同C 所采用的原理完全相同D 都能形成雜種細胞 1 2 3 4 解析兩種細胞工程技術都要進行細胞融合 但融合的方法不完全相同 誘導的方法 除動物細胞的融合常用滅活的病毒做誘導劑外 其他的兩者基本相同 兩者采用的原理不同 動物細胞融合的原理是細胞膜的流動性 最終形成的是雜種細胞 植物體細胞雜交的原理有細胞膜的流動性和細胞的全能性 故正確答案為D 答案D 2 單克隆抗體在醫(yī)療 診斷等方面發(fā)揮著越來越重要的作用 英國科學家米爾斯坦和科勒設計了一個用已免疫的B淋巴細胞制備單克隆抗體的實驗 下圖為其實驗流程圖 則相關的敘述或說法中 不正確的是 1 2 3 4 1 2 3 4 A a是骨髓瘤細胞 表示在選擇培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)B 制備單克隆抗體時 選擇B淋巴細胞的原因是它只能分泌多種特異性抗體C 過程如在體外培養(yǎng) 則需要無菌 無毒 營養(yǎng)充足 溫度 pH適宜等環(huán)境條件D 誘導動 植物細胞融合常用的一種化學誘導劑是聚乙二醇 1 2 3 4 解析對于B淋巴細胞來說 每一種B淋巴細胞經(jīng)特定抗原刺激只能產(chǎn)生一種特異性抗體 根據(jù)單克隆抗體制備的流程判斷 a是骨髓瘤細胞 b是雜交瘤細胞 是誘導B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的過程 表示在選擇培養(yǎng)基上進行培養(yǎng) 篩選能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細胞 包括體外培養(yǎng)和注入小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng) 選擇培養(yǎng)基只允許雜交瘤細胞生長 增殖 其他細胞不能生存 動物細胞培養(yǎng)需具備的條件是 無菌 無毒 營養(yǎng)充足 溫度適宜 pH適宜 充足的空氣 誘導細胞融合時常用聚乙二醇作誘導劑 答案B 1 2 3 4 3 下面為制備單克隆抗體過程示意圖 下列相關敘述錯誤的是 A 中的篩選是為了獲得能產(chǎn)生多種抗體的雜交瘤細胞B 中培養(yǎng)基應加入選擇性抑制骨髓瘤細胞DNA分子復制的物質C 上圖中有一處明顯錯誤D 可以無限增殖 解析 中的篩選是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞 中培養(yǎng)基應加入選擇性抑制骨髓瘤細胞DNA分子復制的物質 這樣才能篩選出雜交瘤細胞 圖中的小鼠沒有經(jīng)過免疫處理 應該注射相應的抗原 小鼠才能形成相應的B淋巴細胞 答案A 1 2 3 4 1 2 3 4 4 科學家從某些能無限增殖細胞的細胞質中分離出無限增殖調控基因 prG 該基因能激發(fā)許多動物細胞的分裂 這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景 請回答下面的問題 1 2 3 4 1 利用細胞融合技術制備單克隆抗體 一般選用的是 和 融合 解析制備單克隆抗體選用的融合細胞一般為骨髓瘤細胞 能無限增殖 與經(jīng)過免疫的B淋巴細胞 能產(chǎn)生特異性抗體 骨髓瘤細胞經(jīng)過免疫的B淋巴細胞 漿細胞 1 2 3 4 2 有人提出 可以直接通過基因工程導入該調控基因來制備單克隆抗體 其思路如圖所示 酶A是指 酶B是指 對已導入重組質粒的 進行 檢測 的原因是 指代的細胞具有的特點 有人提出用細胞核移植技術構建重組細胞來生產(chǎn)單克隆抗體 試用相關的圖示及文字表示該過程 1 2 3 4 解析圖示 過程為獲取目的基因 需用限制酶切取出目的基因片段 由于目的基因導入成功率并不高 故常需進行導入檢測 由于 的細胞具有 無限增殖 的調控基因 故可進行無限增殖 從而產(chǎn)生大量的單克隆抗體 答案 限制酶DNA連接酶 導入成功率很低既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體 如圖所示