江苏省海头高级中学2012-2013学年高二生物下学期 2.2.2《动物细胞融合与单克隆抗体》课件 新人教版 .ppt

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1、2.2 动物细胞工程动物细胞工程2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体植物细胞植物细胞A植物细胞植物细胞B学学.科科.网网去掉细胞壁去掉细胞壁去掉细胞壁去掉细胞壁原生质体原生质体A原生质体原生质体B原生质体融合原生质体融合杂合的原生质体杂合的原生质体再生出细胞壁再生出细胞壁杂种细胞杂种细胞细胞分裂细胞分裂分化发育分化发育愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株温故知新温故知新温故知新温故知新:植物体细胞杂交过程植物体细胞杂交过程材料1:1970年，有两位科学家做了一个人鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜的流动性。那么，如何实现人鼠细胞的融合，动物细胞融合后还有什么用途呢？人人人人-鼠

2、鼠鼠鼠(想像图想像图想像图想像图)一、动物细胞融合1.概念：概念：动物细胞融合（动物细胞融合（cell fusion）也成细胞杂）也成细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。胞的过程。融合和形成的具有原来两个或多个细胞遗传融合和形成的具有原来两个或多个细胞遗传物质的单核细胞，称为物质的单核细胞，称为杂交细胞杂交细胞。2、原理：、原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性3.融合过程：融合过程：诱导融合的方法？诱导融合的方法？诱导融合的方法？诱导融合的方法？学学学学.科科科科.网网网网诱导方法：诱导方法：物理方法：物理方法：化学法：化学法：生物法：

3、生物法：灭活的病毒灭活的病毒电激等电激等聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)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？3.融合过程：融合过程：植物细胞杂交与动物细胞融合的比较植物细胞杂交与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原理原理融合前处理融合前处理使用的酶使用的酶诱导方法诱导方法主要用途主要用途细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞的全能性细胞的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶胰蛋白酶胰蛋白酶 物理方法物理方法（离心、振荡、电激）离心、振荡、电激）化学方法（化学方法（PEG）物理、化学方法物理、化学方法灭活

4、的病毒灭活的病毒获得杂种植株获得杂种植株制备单克隆抗体制备单克隆抗体去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱导原生质体融合导原生质体融合使细胞分散后使细胞分散后诱导细胞融合诱导细胞融合4.意义：意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。5.应用：应用：最重要的用途是最重要的用途是制备单克隆抗体制备单克隆抗体动物细胞融合动物细胞融合 物理法：物理法：化学法：化学法：生物法：生物法：诱导融合的方法诱导融合的方法原理：原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性过程：过程：离心、震动、电激离心、震动、电激聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)灭活的病毒灭活的病毒动、植物细胞融合的主要区别动

5、、植物细胞融合的主要区别用途：用途：最重要的用途是最重要的用途是制备单克隆抗体制备单克隆抗体思考思考？1.1.抗体由何种细胞产生？抗体由何种细胞产生？如何产生如何产生？2.2.抗体抗体的化学本质是什么？的化学本质是什么？与抗原作用的特点？与抗原作用的特点？主要分布在哪里？主要分布在哪里？3.3.用传统的方法如何获得抗体用传统的方法如何获得抗体？学.科.网思考思考？1.1.抗体由何种细胞产生？抗体由何种细胞产生？如何产生如何产生？2.2.抗体抗体的化学本质是什么？的化学本质是什么？与抗原作用的特点？与抗原作用的特点？主要分布在哪里？主要分布在哪里？3.3.用传统的方法如何获得抗体用传统的方法如何

6、获得抗体？学学.科科.网网抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法从从血血清清中中分分离离抗抗体体该法制备抗体的特点：该法制备抗体的特点：产量低、纯度低，且抗产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。体的特异性差、灵敏度低。多多种种效效应应B细细胞胞动动物物体体内内多多种种抗抗体体抗抗原原 抗原决定簇：抗原决定簇：抗原表面具有的某抗原表面具有的某些些特定的化学基团特定的化学基团，能决定抗原特异性能决定抗原特异性，是免疫细胞识别抗是免疫细胞识别抗原的重要依据。原的重要依据。各种抗原的决定簇各种抗原的决定簇数目不同，同一抗数目不同，同一抗原的决定簇可能有原的决定簇可能有多种。多种。学学学学.科科科科

7、.网网网网什么是什么是抗体抗体？由何种细胞产生？主？由何种细胞产生？主要分布在哪里要分布在哪里?起何作用？起何作用？当机体受到抗原刺激剂后由效当机体受到抗原刺激剂后由效应应B细胞（浆细胞）产生的，并细胞（浆细胞）产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白具有免疫功能的球蛋白抗体。抗体。抗体分布于血清中，也分布于抗体分布于血清中，也分布于组织液及外分泌液中。组织液及外分泌液中。学学.科科.网网抗体与相应抗原特异性结合抗体与相应抗原特异性结合 抗体由何种细胞产生？主要分布在哪里抗体由何种细胞产生？主要分布在哪里?单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备单克隆抗体

8、的制备单克隆抗体的制备单克隆单克隆抗体抗体:单个细胞克隆产生的单个细胞克隆产生的化学化学 性质单一特异性强的性质单一特异性强的抗体抗体n利用效应利用效应B细胞产生抗体的功能细胞产生抗体的功能n利用肿瘤细胞无限增殖的特性利用肿瘤细胞无限增殖的特性n利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞n利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞设计方案：设计方案：1、过程、过程 注射抗原注射抗原已免疫的已免疫的B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、细胞融合、筛选筛选杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养筛选筛选，继续

9、培养，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体的制备骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞免疫小鼠免疫小鼠免疫小鼠免疫小鼠单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体筛选筛选筛选筛选克隆、克隆、克隆、克隆、筛选筛选筛选筛选体内培养体内培养体内培养体内培养体外培养体外培养体外培养体外培养B B B B淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞淋巴细胞（选择培养基）（选择培养基）（选择培养基）（选择培养基）（抗体检测）（抗体检测）（抗体检测）（抗体检测）细胞融合细胞融合细胞融合细胞融合杂交细胞杂交细胞杂交细胞

10、杂交细胞1 1、（只考虑两两融合）融合细胞几种类型？、（只考虑两两融合）融合细胞几种类型？、（只考虑两两融合）融合细胞几种类型？、（只考虑两两融合）融合细胞几种类型？2 2、本过程中进行了两次筛选，目的分别是什、本过程中进行了两次筛选，目的分别是什、本过程中进行了两次筛选，目的分别是什、本过程中进行了两次筛选，目的分别是什 么么么么？第？第？第？第1 1次筛选要淘汰哪些细胞？次筛选要淘汰哪些细胞？次筛选要淘汰哪些细胞？次筛选要淘汰哪些细胞？3 3、杂交瘤细胞有何特点？、杂交瘤细胞有何特点？、杂交瘤细胞有何特点？、杂交瘤细胞有何特点？4 4、本过程利用的哪些技术？、本过程利用的哪些技术？、本过程

11、利用的哪些技术？、本过程利用的哪些技术？思考以下问题：思考以下问题：思考以下问题：思考以下问题：2、单克隆抗体的优点单克隆抗体的优点特异性强、灵敏度高特异性强、灵敏度高3、单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用（1）作为诊断试剂）作为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（如同位素标记（如同位素标记单克隆抗体，可单克隆抗体，可诊断肿瘤、心血诊断肿瘤、心血管畸形等）管畸形等）（2）运载药物）运载药物生物导弹生物导弹生物导弹生物导弹=单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体+药物，药物，药物，药物，治疗肿瘤）治疗肿瘤）治疗肿瘤）治疗肿瘤）(“(“生物导弹生物导弹生物导弹

12、生物导弹”单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头)看书上看书上53页图，分组讨论，单抗制备过程分哪几步页图，分组讨论，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过程步骤的图解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？的字母按正确顺序连接起来。顺序是？有梦想，才会有创造！已成功的动物细胞融合实例有很多，如人已成功的动物细胞融合实例有很多，如人小鼠、人小鼠、人兔、人兔、人鸡、鼠鸡、鼠兔、鸡兔、鸡鼠等上百种融合细胞。甚至已成鼠等上百种融合细胞。甚至已成功完成了酵母菌功完成了酵母菌鸡鸡、人、人胡萝卜胡萝卜 等细

13、胞的融合。等细胞的融合。想了解更多信息，可通过网络、电视、杂志等途径关注想了解更多信息，可通过网络、电视、杂志等途径关注细胞融合和单克隆抗体的最新信息。细胞融合和单克隆抗体的最新信息。生物种间杂交生物种间杂交想像图想像图1 1、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 B.B.没经过免疫的没经过免疫的T T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 D

14、.D.没经过免疫的淋巴细胞没经过免疫的淋巴细胞A2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是（动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）A.诱导融合的方法完全相同诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段基本相同所用的技术手段基本相同 B.C.操作步骤基本相同操作步骤基本相同 D.都能形成杂种细胞都能形成杂种细胞 D3.单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是（单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是（）A.由小鼠能产生抗体的由小鼠能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合淋巴细胞与肝细胞融合 B.由小鼠一个由小鼠一个B淋巴细胞诱导融合而成淋巴细胞诱导融合而成 C.由小鼠一个由小鼠一个B淋巴细胞

15、与肌瘤细胞诱导融合而成淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成 D.由小鼠一个由小鼠一个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成 D4.4.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是（只能使动物细胞融合的常用诱导方法是（）A APEGPEG B B灭活的病毒灭活的病毒 C C电刺激电刺激 D D离心离心B5.5.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培淋巴细胞诱导融合后，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 （）淋巴细胞淋巴细胞 小鼠骨髓

16、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.B.A.B.C.C.D.D.C C6.6.“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 DA A、B B细胞为动物细胞细胞为动物细胞,请据图回答问题请据图回答问题:A细胞细胞B细胞细胞C细细胞胞D细细胞胞(1)(1)若若A A细胞为骨髓瘤细胞细胞为骨髓瘤细胞B B细胞为淋巴细胞细胞为淋

17、巴细胞,那么那么D D细胞细胞称为称为 细胞细胞,D,D细胞具有两个亲本细胞的细胞具有两个亲本细胞的特征特征,一方面因具有骨髓瘤细胞的一方面因具有骨髓瘤细胞的 性性质质,通过通过 方式产生大量细胞方式产生大量细胞,我们称之我们称之为为 过程过程;另一方面能分泌大量的抗体另一方面能分泌大量的抗体,我我们把该过程分泌的抗体称们把该过程分泌的抗体称 .杂交瘤杂交瘤连续分裂连续分裂有丝分裂有丝分裂单克隆单克隆单克隆抗体单克隆抗体练一练练一练(2)D(2)D细胞中产生的抗体其化学本质是细胞中产生的抗体其化学本质是 ,合成该物质的场所是合成该物质的场所是 ,它是由它是由 控制合成的控制合成的,合成过程包括

18、合成过程包括 和和 两个重要步骤两个重要步骤.球蛋白球蛋白核糖体核糖体基因基因转录转录翻译翻译(3)D(3)D细胞中产生的抗体具有细胞中产生的抗体具有 作用作用,与血清抗体相比其优越之处在于与血清抗体相比其优越之处在于 强强 高高.免疫免疫特异性特异性灵敏度灵敏度(4)(4)若若A A为人细胞为人细胞,B,B为鼠细胞为鼠细胞,用同位素标记用同位素标记A A细胞膜上细胞膜上的蛋白质的蛋白质,B,B不标记不标记,在在C C细胞时细胞时,检测结果发现整个细检测结果发现整个细胞一半有放射性另一半没有胞一半有放射性另一半没有.在在D D细胞时细胞时,检测结果发检测结果发现整个细胞都有放射性现整个细胞都有放射性,请解释原因请解释原因 .构成细胞膜的蛋白质分子大都可以流动构成细胞膜的蛋白质分子大都可以流动