选修三生物动物细胞融合与单克隆抗体.ppt

选修三生物动物细胞选修三生物动物细胞融合与单克隆抗体融合与单克隆抗体现在学习的是第1页，共30页 2002年年12月月30日，日，两场筹备了两场筹备了10年的年的“太空婚太空婚礼礼”首次在神舟四号飞船上举行，首次在神舟四号飞船上举行，植物细胞植物细胞“新人新人”黄花烟草黄花烟草和和革新一号烟草革新一号烟草叶肉细胞叶肉细胞原生质体原生质体，动动物细胞物细胞“新人新人”是小鼠是小鼠B淋巴细胞淋巴细胞和和骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞，两批，两批新人同时在新人同时在“产房产房”电融合仪内孕育新生命。电融合仪内孕育新生命。“太空婚礼太空婚礼”这两场这两场“太空婚礼太空婚礼”实质是哪两项细胞工程技术实质是哪两项细胞工程技术植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术动物细胞融合技术动物细胞融合技术现在学习的是第2页，共30页(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图植物体细胞杂交过程示意图现在学习的是第3页，共30页专题2 细胞工程动物细胞融合与单克隆抗体现在学习的是第4页，共30页A细胞细胞B细胞细胞人工诱导人工诱导1.11.1动物动物细胞融合的概念细胞融合的概念杂交细胞杂交细胞 动物细胞融合（也称细动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指胞杂交）：是指两个或两个或多个细胞多个细胞融合形成一个融合形成一个单核细胞单核细胞的过程。的过程。一、动物细胞融合一、动物细胞融合融合后形成的具有原来两个或多个细融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。胞。现在学习的是第5页，共30页阅读课本阅读课本P52P52及识图及识图2-232-23，并完成学案，并完成学案第第1 1页页【文本自学文本自学】（一）（一）现在学习的是第6页，共30页细胞膜的流动性细胞膜的流动性灭活病毒、灭活病毒、PEGPEG、电激等、电激等融合后的细胞进行有丝分裂，融合后的细胞进行有丝分裂，形成完整的杂交细胞形成完整的杂交细胞诱导的手段？诱导的手段？融合后细胞的类型？融合后细胞的类型？ABAB杂交细胞遗传物质杂交细胞遗传物质有什么特点？有什么特点？三种三种AAAA、ABAB、BBBB（A A、B B）含两种生物的遗传物质含两种生物的遗传物质1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程原理？原理？现在学习的是第7页，共30页1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程 为什么灭活的为什么灭活的病毒能作诱导剂病毒能作诱导剂？灭活丧失感染性灭活丧失感染性保留融合活性保留融合活性现在学习的是第8页，共30页1.3动物细胞融合技术的意义和应用打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；广泛应用多个学科领域；广泛应用多个学科领域；重要用途：重要用途：制备单克隆抗体制备单克隆抗体。现在学习的是第9页，共30页比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动、聚乙二醇克服远源杂交不亲和，获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性用胰蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外，还有灭活病毒获得杂种细胞、制备单克隆抗体1.4 1.4 比较动、植物细胞杂交技术比较动、植物细胞杂交技术现在学习的是第10页，共30页 【例例1】能使动物细胞融合的特有的诱导因子是能使动物细胞融合的特有的诱导因子是（）A.离心离心 B.灭活的病毒灭活的病毒 C.电刺激电刺激 D.振动振动【例例2】融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（）A.具有原来两个或多个细胞的遗传信息具有原来两个或多个细胞的遗传信息 B.能无限增殖能无限增殖 C.可形成新个体可形成新个体 D.培养过程会贴壁培养过程会贴壁【例例3】动物细胞融合的作用中最重要的是（动物细胞融合的作用中最重要的是（）A.克服远源杂交不亲和克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体制备单克隆抗体 C.培育新物种培育新物种 D.生产杂种细胞生产杂种细胞BBA现在学习的是第11页，共30页强调：强调：效应效应B淋巴细胞是能淋巴细胞是能够产生抗体的够产生抗体的B淋巴细胞，淋巴细胞，下文将其简称为下文将其简称为B淋巴细胞淋巴细胞抗体：能够与抗原发生特异抗体：能够与抗原发生特异性结合的性结合的免疫球蛋白免疫球蛋白。能产生抗体的细胞是能产生抗体的细胞是浆细浆细胞（即效应胞（即效应B细胞）。细胞）。二、单克隆抗体二、单克隆抗体B B B B淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞效应效应效应效应B B B B淋巴淋巴淋巴淋巴细胞细胞细胞细胞记忆记忆记忆记忆B B B B淋巴淋巴淋巴淋巴细胞细胞细胞细胞分化分化分化分化现在学习的是第12页，共30页抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法抗原抗原 反复注射动物反复注射动物从动物的从动物的血清血清中分离抗体中分离抗体该法制备抗体的缺点：该法制备抗体的缺点：产量低、纯度低，且抗体的产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。特异性差、灵敏度低。单克隆抗体！单克隆抗体！现在学习的是第13页，共30页2 2、什么是抗体？、什么是抗体？二、单克隆抗体二、单克隆抗体回顾回顾3 3、抗体的分布？、抗体的分布？抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。主要分布在血清中。主要分布在血清中。1 1、什么是克隆？、什么是克隆？“克隆克隆”从英文从英文“clone”clone”音译而来，是指从一个共同祖先，音译而来，是指从一个共同祖先，通过通过无性繁殖无性繁殖的方法产生出来的一群的方法产生出来的一群遗传特性相同遗传特性相同的的DNADNA分分子，细胞或个体。在细胞水平指子，细胞或个体。在细胞水平指动物细胞培养动物细胞培养.现在学习的是第14页，共30页读下面一段资料，读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念找出单克隆抗体的概念 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B B细胞可以产生细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B B细胞只分泌一种化学性质细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。2.1单克隆抗体的概念单克隆抗体的概念单克隆单克隆抗体：单个抗体：单个B B细胞克隆产生的细胞克隆产生的化学性质化学性质单一、特异性强单一、特异性强的抗体的抗体现在学习的是第15页，共30页提示提示1 1：对：对B B细胞进行细胞培养可行吗？细胞进行细胞培养可行吗？提示提示2 2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？问题：问题：如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个方案。方案。2.2单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备现在学习的是第16页，共30页一个一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖杂交瘤细胞杂交瘤细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术设计方案：设计方案：动物细胞融合技术动物细胞融合技术单克隆单克隆抗体抗体 既能产生特异性抗体，既能产生特异性抗体，又能大量增殖的细胞又能大量增殖的细胞19751975年英国科学家年英国科学家米尔斯坦米尔斯坦和和柯勒柯勒的实验的实验现在学习的是第17页，共30页为什么给小鼠注射特定的抗为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？原蛋白？会有几种融合方式？会有几种融合方式？杂交瘤细胞是如何筛选出来杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？的？有何特点？是否所有的杂交瘤细胞都是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？能产生专一性抗体？如何大规模进行培养得到大量如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？的单克隆抗体？现在学习的是第18页，共30页BBBB 、B B瘤瘤 、瘤瘤瘤瘤 （B B、瘤）、瘤）（一选）（一选）选选择性培养基择性培养基：只有只有杂交瘤细杂交瘤细胞胞才能存活才能存活获得产生相应抗获得产生相应抗体的体的B B细胞细胞（二选）：选（二选）：选能产生所需能产生所需专专一抗体的杂交一抗体的杂交瘤细胞瘤细胞体外培养体外培养体外培养体外培养小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养杂交瘤细胞特点：杂交瘤细胞特点：既能产生特异性既能产生特异性抗体，又能大量抗体，又能大量增殖。增殖。现在学习的是第19页，共30页单抗制备过程分哪几步？单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗体制备请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺序是？过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺序是？现在学习的是第20页，共30页2.3单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用诊断试剂诊断试剂最广泛应用最广泛应用准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速单克隆抗体最主要的优点：单克隆抗体最主要的优点：特异性强，灵敏度高，特异性强，灵敏度高，并能大量制备。并能大量制备。现在学习的是第21页，共30页“生物导弹生物导弹”单克隆抗体药物单克隆抗体药物 单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头治疗疾病和运载药物治疗疾病和运载药物主要用于治疗主要用于治疗癌症治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成物，形成“生物导弹生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。准确杀伤癌变细胞。现在学习的是第22页，共30页AD【例例4 4】科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（）A.A.经过免疫的经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞 C.C.经过免疫的经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 B.B.不经过免疫的不经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 D.D.不经过免疫的不经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞【例例5 5】单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的 （）A.B A.B淋巴细胞淋巴细胞 B BT T淋巴细胞淋巴细胞 C.C.骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 D D杂交瘤细胞杂交瘤细胞现在学习的是第23页，共30页B【例例6】用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是（实验步骤中错误的是（）A A将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B B淋巴细淋巴细胞胞B B用纤维素酶处理用纤维素酶处理B B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C C用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B B淋巴细胞与淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合小鼠骨髓瘤细胞融合D D筛选杂交细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，筛选杂交细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体培养后提取单克隆抗体现在学习的是第24页，共30页两个过程两个过程动物细胞培养过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程三个三个“一一”一个诱导细胞融合的新方法一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒灭活病毒一个新细胞杂交瘤细胞一个新细胞杂交瘤细胞一个优势单克隆抗体特异性一个优势单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势强、灵敏度高的优势现在学习的是第25页，共30页形成杂种细胞形成杂种细胞获得杂种植株获得杂种植株结果结果物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、振荡、物理（离心、振荡、电刺激）电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性原原 理理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目1 1、植物、动物细胞融合的比较、植物、动物细胞融合的比较课堂小结课堂小结融合前处理融合前处理用纤维素酶、用纤维素酶、果胶酶去壁果胶酶去壁用胰蛋白酶用胰蛋白酶使细胞分散使细胞分散现在学习的是第26页，共30页2 2、单克隆抗体制备过程、单克隆抗体制备过程B B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞诱导融诱导融合合B-BB-B细胞细胞B-B-瘤细胞瘤细胞瘤瘤-瘤细胞瘤细胞选择培养选择培养杂交瘤细胞杂交瘤细胞（B-B-瘤细胞）瘤细胞）克隆化培养克隆化培养抗体检测抗体检测产生所需抗产生所需抗体的杂交瘤体的杂交瘤细胞细胞体外培养体外培养小鼠腹腔内增殖小鼠腹腔内增殖单克隆抗体单克隆抗体现在学习的是第27页，共30页谢谢谢谢现在学习的是第28页，共30页(1)(1)若若A A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B B细胞是取自小鼠体细胞是取自小鼠体内的内的 细胞，细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射小鼠注射_类物质。类物质。（2）d过程过程是一个是一个_过程，该过程的进行常过程，该过程的进行常用用_或或_的诱导。的诱导。(3)(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成 种类型种类型的的C C细胞，因此需用细胞，因此需用_培养基筛选出培养基筛选出D D细胞用于培养，细胞用于培养，D D细胞的名称是细胞的名称是 ，其特点是，其特点是_。效应效应B 抗原抗原 细胞融合细胞融合 聚乙二醇聚乙二醇 灭活的病毒灭活的病毒 选择性选择性 3既能无限增殖又能产生特异性抗体既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞杂交瘤细胞现在学习的是第29页，共30页(4)(4)在培养时通过在培养时通过_分裂方式大量繁殖。分裂方式大量繁殖。D D细胞体细胞体外培养需要注意的条件是（要求答外培养需要注意的条件是（要求答5 5项）项）_。（5 5）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常）单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，其特点是规抗体相比，其特点是_。特异性强、灵敏度高特异性强、灵敏度高 有丝有丝有丝有丝无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和无菌、无毒的环境；充足的营养；适宜的温度和pHpH；适宜；适宜的气体环境的气体环境 现在学习的是第30页，共30页