选修三222动物细胞融合与单克隆抗体.ppt

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1、2.2 动物细胞工程问题探讨问题探讨 “番茄马铃薯”（理想图） 通过长期的实通过长期的实验，科学家们采验，科学家们采用体细胞杂交技用体细胞杂交技术获得了术获得了“番番茄茄马铃薯马铃薯”植植株。株。如果将奶牛的细胞与植物细胞杂交，得到绿如果将奶牛的细胞与植物细胞杂交，得到绿色的小奶牛，那岂不是只要晒晒太阳就可以色的小奶牛，那岂不是只要晒晒太阳就可以挤出牛奶吗？挤出牛奶吗？动物细胞也能融合吗？动物细胞也能融合吗？植物体细胞杂交技术的概念: 将将不同种的植物体细胞不同种的植物体细胞，在一定条件下融，在一定条件下融合成合成杂种细胞杂种细胞，并把杂种细胞培育成，并把杂种细胞培育成新的植新的植物体物体的技

2、术。的技术。意义：意义：克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍 植物细胞工程可以应用在哪些方面？植物细胞工程可以应用在哪些方面？杂种细胞杂种细胞愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株植物细胞植物细胞A A植物细胞植物细胞B B 原生质体原生质体A A原生质体原生质体B B正在融合的原生质体正在融合的原生质体去细胞壁去细胞壁! !再生细胞壁再生细胞壁植物组织培养植物组织培养植物细胞融合植物细胞融合动物细胞融合的概念动物细胞融合的概念: : 动物细胞融合也称动物细胞融合也称细胞杂交细胞杂交， 是指两个或多个动物细胞结合形成是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞一个细胞的过程，的过程， 融合后形

3、成的具有原来两个或多个融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的细胞遗传信息的单核细胞单核细胞称为称为杂交细胞杂交细胞。 动物细胞融合过程示意图动物细胞融合过程示意图不同不同DNADNA的的两个细胞两个细胞 灭活的病毒灭活的病毒有丝分裂有丝分裂两个完整的两个完整的杂交细胞杂交细胞 诱导细胞融合物质：诱导细胞融合物质： 因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，不灭质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，不灭活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。实现动物细胞融合有什么意义

4、呢？实现动物细胞融合有什么意义呢？打破生殖隔离，使远缘杂交成为打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；可能；广泛应用多个学科领域：细胞遗广泛应用多个学科领域：细胞遗传，细胞免疫，肿瘤和生物新品种传，细胞免疫，肿瘤和生物新品种培育；培育；重要用途：重要用途：淋巴细胞杂交瘤和单淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。克隆抗体的制备。植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目比较项目植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合细胞融合原理细胞融合原理细胞融合的方法细胞融合的方法诱导方法诱导方法用途用途获得杂种植株获得杂种植株细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞

5、膜的流动性细胞的全能性细胞的全能性去除细胞壁后诱导去除细胞壁后诱导原生质体融合原生质体融合使细胞分散后诱导使细胞分散后诱导细胞融合细胞融合物理（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）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制备单克隆抗体制备单克隆抗体抗体：抗体： 抗体是机体受抗体是机体受抗原刺激后产生的、抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生并能与该抗原发生特异性结合的具有特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。免疫功能的球蛋白。 来源：来源：B B淋巴细胞淋巴细胞。 B B淋巴细胞与抗体的关系：淋巴细胞与抗体的关系：B B淋巴细胞受抗原刺

6、激后，可以产淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。生抗体。2每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。3 3动物体内的动物体内的B B淋巴细胞可以产生百万种淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。特异性免疫作用。 简述获得抗体的传统途径？简述获得抗体的传统途径？ 抗原抗原 动物体动物体 抗体抗体 抗原不纯抗原不纯 抗体不纯抗体不纯刺激刺激浆细胞浆细胞 这种方法获得的抗体有什么缺陷？这种方法获得的抗体有什么缺陷？ 产量低，纯度低，特异性差产量低，纯度低，特异性差 如何获得化学性质单一、特异性强的抗体？如何获

7、得化学性质单一、特异性强的抗体？ 体外培养单个淋巴细胞，提取分泌的抗体体外培养单个淋巴细胞，提取分泌的抗体单克隆抗体单克隆抗体McAb 由单个由单个B B淋巴细胞经过淋巴细胞经过无性繁殖无性繁殖（克隆）（克隆），形成基因型相同的细胞群，形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为异性强的抗体称为单克隆抗体单克隆抗体。 特点：特点：特异性强、灵敏度高、特异性强、灵敏度高、 纯纯 度度 高、产高、产 量量 大。大。 如何大量生产单克隆抗体？如何大量生产单克隆抗体？ 利用淋巴细胞产生抗体的功能利用淋巴细胞产生抗体的功能 利用肿瘤细胞无限

8、增殖的特性利用肿瘤细胞无限增殖的特性 利用细胞融合的技术将利用细胞融合的技术将两种细胞融两种细胞融合合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的性的杂交瘤细胞杂交瘤细胞 利用动物细胞培养技术大量培养杂利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞交瘤细胞生产单克隆抗体需要那些物质和技术呢？生产单克隆抗体需要那些物质和技术呢？ 单克隆抗体技术的核心是用单克隆抗体技术的核心是用骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞与与经特定抗源免疫刺激的经特定抗源免疫刺激的B B淋巴细胞淋巴细胞融合得到融合得到杂杂交瘤细胞交瘤细胞，杂交瘤细胞既能象骨髓瘤细胞那样，杂交瘤细胞既能象骨髓瘤细胞那样在在体外无限增殖体外无限增殖

9、，又具有，又具有B B淋巴细胞产生淋巴细胞产生特异特异性抗体的能力性抗体的能力。因此，。因此，单克隆抗体技术又称为单克隆抗体技术又称为杂交瘤技术杂交瘤技术。免疫小鼠免疫小鼠培养骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞融合融合骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞B B淋巴细胞淋巴细胞注射特定抗注射特定抗原蛋白原蛋白选择培养基上培养选择培养基上培养专一抗体专一抗体检验阳性检验阳性专一抗体专一抗体检验阳性检验阳性注射到小鼠体内注射到小鼠体内体外培养体外培养单克隆抗体单克隆抗体克隆杂交细胞克隆杂交细胞分开不同杂交细胞，克隆分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，检验阳性细胞专一抗体，检验阳性细胞 单克隆抗体制备过程示意图单克隆抗体制备过程示

10、意图多种杂交细胞多种杂交细胞单克隆抗体的操作流程单克隆抗体的操作流程单克隆抗体技术的基本原理单克隆抗体技术的基本原理单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用与常规抗体相比，单克隆抗体与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特产量高，特异性强，灵敏度高，异性强，灵敏度高，优越性十分明显。优越性十分明显。主要应用有主要应用有：1 1、作为诊断试剂。临床诊断、治疗疾病。、作为诊断试剂。临床诊断、治疗疾病。2 2、作为载体，运载抗癌药物，形成、作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹生物导弹”治疗肿瘤。治疗肿瘤。用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”，灵敏度很高，在妊娠第8天就可以做出诊断，比原来

11、的诊断方法提前了10天左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90以上。思考问题：思考问题：1 1、单克隆抗体过、单克隆抗体过程利用了哪些原理？程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2 2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B B细胞融合？细胞融合？ 这这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有亲细胞的遗传物质，不仅具有B B细胞分泌抗细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可

12、以获得大量单克隆抗体而可以获得大量单克隆抗体课堂小结课堂小结动物细胞融合过程动物细胞融合过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程两个过程两个过程三个三个“一一”一个诱导细胞融合的新方法灭活一个诱导细胞融合的新方法灭活病毒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、灵敏度高的优势教学参考教学参考已成功的动物细胞融合实例还有哪些？ 生物种类生物种类 细胞来源细胞来源 成功年代成功年代 酵母菌酵母菌鸡鸡 原生质体原生质体血红细胞血红细胞 1975年年人人胡萝卜胡萝卜 腹水癌细胞腹水癌细胞原生质体原生质体 1976年年人人小鼠小鼠

13、 纤维肉瘤细胞纤维肉瘤细胞畸胎瘤细胞畸胎瘤细胞 1978年年1、动物细胞融合的目的中最重要的是、动物细胞融合的目的中最重要的是 （ ） 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2、 动物细胞融合过程中所用的诱导剂动物细胞融合过程中所用的诱导剂灭灭活的病毒，抗原性和感染力的有无是活的病毒，抗原性和感染力的有无是 （ ） A.失去抗原性，具有感染力失去抗原性，具有感染力 B.具有抗原性，也具有感染力具有抗原性，也具有感染力 C.失去抗原性，也失去感染力失去抗原性，也失去感染力 D.具有抗原性，失去感染力具有抗

14、原性，失去感染力BD 3、单克隆抗体是指（、单克隆抗体是指（ ） A.单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B.单个单个B淋巴细胞增殖产生的抗体淋巴细胞增殖产生的抗体 C.单个杂交瘤细胞增殖产生的高度单一的抗体单个杂交瘤细胞增殖产生的高度单一的抗体 D.单个抗体通过克隆化，产生大量抗体单个抗体通过克隆化，产生大量抗体4、生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试、生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂（剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂（ ） A.能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制复制 B.能阻止淋巴细胞的原癌基因被

15、激活能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活 C.选择性抑制骨髓瘤细胞的选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制复制 D.能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成CC5 5、“生物导弹生物导弹”是指是指 （ ） A. A.单克隆抗体单克隆抗体 B. B.杂交瘤细胞杂交瘤细胞 C. C.产生特定抗体的产生特定抗体的B B淋巴细胞淋巴细胞 D. D.在单克隆抗体上连接抗癌药物在单克隆抗体上连接抗癌药物 D6、科学家们用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，、科学家们用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量克隆抗体，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量克隆抗体，与骨

16、髓瘤细胞融合的是与骨髓瘤细胞融合的是 （ ） A.经过免疫的经过免疫的T淋巴细胞淋巴细胞 B.未经过免疫的未经过免疫的T淋巴细胞淋巴细胞 C.经过免疫的经过免疫的B淋巴细胞淋巴细胞 D.未经过免疫的未经过免疫的B淋巴细胞淋巴细胞 C3.3.利用细胞工程方法，以利用细胞工程方法，以SARSSARS病毒核衣壳蛋白为抗病毒核衣壳蛋白为抗 原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（ ） A.A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产 生的血清抗体为单克隆抗体生的血清抗体为单克隆抗体 B.B.体外培养单个体外培养单个B B

17、淋巴细胞可以获得大量针对淋巴细胞可以获得大量针对SARSSARS 病毒的单克隆抗体病毒的单克隆抗体 C.C.将等量将等量B B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEGPEG诱诱 导融合后的细胞均为杂交瘤细胞导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D.D.利用该单克隆抗体与利用该单克隆抗体与SARSSARS病毒核衣壳蛋白特异病毒核衣壳蛋白特异 性结合的方法可诊断出病毒感染者性结合的方法可诊断出病毒感染者D1.1.动物细胞融合技术最重要的用途是动物细胞融合技术最重要的用途是A.A.克服远源杂交不亲和克服远源杂交不亲和 B.B.制备单克隆抗体制备单克隆抗体C.C.培育新物种培育新物种 D

18、.D.生产杂种细胞生产杂种细胞B2.2.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.BA.B淋巴细胞淋巴细胞 B.TB.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 D3.3.（多选）（多选）19751975年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是 A.A.效应效应B B细胞细胞 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 A B C D1. 1. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和

19、单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B B淋巴细胞淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是在这种培养基上不能存活增殖的细胞是 （ ）淋巴细胞淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞 B B淋巴细胞自身融合细胞淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 A.A. B. B. C.C. D.D. C C2.2.动物细胞融合和植物原生质融合决定于动物细胞融合和植物原生质融合决定于( )( )A.A.细胞膜的流动性细胞膜的流动性 B B细胞膜的选择透过性细胞膜的选择

20、透过性C.C.细胞质的流动性细胞质的流动性D D细胞质酶的活性细胞质酶的活性 A黑面绵羊去黑面绵羊去核卵细胞核卵细胞白面绵羊卵白面绵羊卵腺细胞核腺细胞核重组细胞重组细胞早期胚胎早期胚胎另一头母绵羊子宫另一头母绵羊子宫克隆绵羊多莉克隆绵羊多莉ab电脉冲处理妊娠、出生CDB B体外培养体外培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群足够数量的细胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔A AC C 4.4.下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案伤风杆菌的实验方案制备单克隆抗体制备单克隆抗体不能，没有将抗原注入小鼠体内，无

21、法获得产不能，没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的生单一抗体的B B淋巴细胞。淋巴细胞。(1).(1).该实验方案的目的是：该实验方案的目的是：_(2).(2).该方案能达到预期效果吗？为什么？该方案能达到预期效果吗？为什么？(3).A(3).A是从小鼠的脾脏中取得是从小鼠的脾脏中取得_ _ 该细胞能该细胞能够产生够产生_ _ 。(4).(4).图中图中B B为为_过程，常用过程，常用_作为诱导剂，该细胞继承作为诱导剂，该细胞继承_的遗传特性，既能的遗传特性，既能_,_,又能又能_。(5).C(5).C过程指细胞培养，该过程包括过程指细胞培养，该过程包括_培养和培养和_培养两个阶段，

22、其中培养两个阶段，其中_代以内的的细胞属于代以内的的细胞属于细胞株。细胞株。B B淋巴细胞淋巴细胞抗体抗体细胞融合细胞融合灭活的病毒灭活的病毒双亲细胞双亲细胞分泌抗体分泌抗体无限增殖无限增殖原代原代传代传代5050 植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合( (单克隆抗体单克隆抗体的制备的制备) )理论基础理论基础( (原理原理) )细胞膜的流动性、细胞的细胞膜的流动性、细胞的 全能性全能性细胞膜的流动性、细胞增殖细胞膜的流动性、细胞增殖融合前融合前处理处理酶解法去除细胞壁酶解法去除细胞壁( (纤维素纤维素

23、酶、果胶酶酶、果胶酶) )注射特定抗原注射特定抗原, ,免疫处理正免疫处理正 常小鼠常小鼠促融方法促融方法(1)(1)物理法：离心、振动、电物理法：离心、振动、电刺激等刺激等(2)(2)化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)(PEG)(1)(1)物、化法：与植物细胞物、化法：与植物细胞 融合相同融合相同 (2)(2)生物法：灭活的病毒生物法：灭活的病毒意意义义和和用用途途(1)(1)克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍, ,大大扩展杂交的亲本组合范围大大扩展杂交的亲本组合范围(2)(2)克服有性杂交的母系遗传现克服有性杂交的母系遗传现象象、获得细胞质基因的杂合子获得细胞质基因的

24、杂合子、研究细胞质遗传研究细胞质遗传(1)(1)制备单克隆抗体制备单克隆抗体(2)(2)诊断诊断、治疗治疗、预防预防疾病。例如疾病。例如: :单抗诊断单抗诊断盒盒、“生物导弹生物导弹”治治 疗癌症疗癌症过过程程第第一一步步原生质体的制原生质体的制备备( (酶解法酶解法) )正常小鼠正常小鼠免疫处理免疫处理第第二二步步原生质体的融原生质体的融合合( (物、化法物、化法) )动物细胞的动物细胞的融合融合( (物、物、化、生法化、生法) )第第三三步步杂种细胞的杂种细胞的筛选和培养筛选和培养杂交瘤细胞杂交瘤细胞的筛选与培的筛选与培养养第第四四步步杂种植株的杂种植株的诱导与鉴定诱导与鉴定单克隆抗体单克

25、隆抗体的提纯的提纯单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用单克隆抗体具有高度的特异性与灵敏性，可以广泛地由于临床单克隆抗体具有高度的特异性与灵敏性，可以广泛地由于临床医学的疾病诊断，以提高疾病诊断的准确性。医学的疾病诊断，以提高疾病诊断的准确性。利用单克隆抗体技术可以生产各种免疫疫苗，这不仅能大大降利用单克隆抗体技术可以生产各种免疫疫苗，这不仅能大大降低生产成本，同时也增加了疫苗的安全性。低生产成本，同时也增加了疫苗的安全性。单克隆抗体还有可能用于某些肿瘤的治疗，是人类战胜癌症十单克隆抗体还有可能用于某些肿瘤的治疗，是人类战胜癌症十分有望的潜在技术。分有望的潜在技术。单克隆抗体技术还可广泛用于各种基础医学研究，从而推动现单克隆抗体技术还可广泛用于各种基础医学研究，从而推动现代医学的不断发展。代医学的不断发展。