2.2动物细胞工程（第2课时）课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3

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2.2 动物细胞工程（课时2）教学目标1.阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。细胞工程人体血液中的树突状细胞是一种具有很强的抗原呈递功能的淋巴细胞。近年来的研究发现，树突状细胞与肿瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，既能表达肿瘤抗原，又能合成激活T细胞的相关刺激分子。用此方法制成的肿瘤疫苗可以诱导机体产生较强的特异性免疫反应，这为癌症的治疗提供了新的方法。但如何才能让两个不同的细胞融合?细胞融合技术在生产实践中有哪些应用?新课导入动物细胞融合技术1.概念：2.诱导原理：原理？使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。细胞膜具有一定的流动性动物细胞融合技术1965年，研究证实了灭活的病毒在适当条件下确实可以诱导动物细胞融合。动物细胞融合技术细胞融合的过程病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。【灭活】是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病毒的抗原结构。动物细胞融合技术4.动物细胞融合结果：形成单核细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。动物细胞融合技术动物细胞融合技术5.意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 6.应用：（1）细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。（2）利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。至今，种间、属间、科间，甚至动植物之间融合都已获得了成功。植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较克服远源杂交的障碍，获得杂种植株细胞膜的流动性细胞膜的流动性植物细胞的全能性去除细胞壁后诱导原生质体融合使细胞分散后诱导细胞融合物理（电融合法、离心法）化学（聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法）物理（电融合法）化学（聚乙二醇（PEG）融合法）生物方法：灭活的病毒诱导法制备单克隆抗体动物细胞融合技术单克隆抗体制备单克隆抗体制备单克隆抗体制备单克隆抗体的制备过程注射特定蛋白免疫小鼠培养小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞骨髓瘤细胞多种细胞多种杂交瘤细胞能分泌所需抗体的杂交瘤细胞选择培养基筛选克隆化培养专一抗体检测注射到小鼠腹腔内增殖体外培养单克隆抗体融合单克隆抗体制备用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。用特定的选择培养基进行筛选∶在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。单克隆抗体制备对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。单克隆抗体制备将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合③若只考虑细胞的两两融合，融合形成的细胞有几种？需要的是？【延伸】若只考虑细胞的两两融合，培养液中共会出现几种细胞？诱导融合单克隆抗体制备第一次筛选资料：细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径。B淋巴细胞骨髓瘤细胞（A）合成DNAD途径S途径D途径氨基喋呤A、B、AA、BB、AB1、AB2、AB3单克隆抗体制备第二次筛选单克隆抗体制备克隆化培养、抗体检测？多孔细胞培养板96孔板每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞①将杂交瘤细胞进行有限稀释，用多孔细胞培养板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖。②然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。③阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。检测原理？抗原—抗体杂交技术单克隆抗体制备多孔细胞培养板阳性克隆的筛选和克隆化培养用培养液有限稀释克隆化培养抗体检测单克隆抗体制备单克隆抗体制备单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较杂交瘤细胞能分泌所需抗体死亡抗体检测生长单克隆抗体制备单克隆抗体制备资料1.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"，在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10 d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。单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。用于多种疾病的诊断和病原体鉴定。(1)作为诊断试剂——最广泛应用单克隆抗体的应用甲胎蛋白（AFP）是一种特异性较强的肿瘤标志物，用甲胎蛋白作为______免疫小鼠，制备__________________，并与含有放射性同位素的标记物连接，单克隆抗体携带放射性标记物通过血液可到达全身几乎所有组织。由于肿瘤细胞表面的______会和单克隆抗体特异性的结合，所以放射性同位素标记物就不断积累在______上。通过一定的显影技术就可以发现肿瘤所在。抗原抗AFP单克隆抗体AFP肿瘤(2)用于疾病检测单克隆抗体的应用资料2.使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体—药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如下图所示。(3)用于治疗疾病和运载药物 单克隆抗体的应用①特异性强、灵敏度高生物导弹——单克隆抗体＋抗癌药物②疗效高、毒副作用小 单克隆抗体的应用课堂小结巩固练习1.判断题（1）B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞（　 　）（2）单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同（ 　　）（3）ADC的抗体具靶向运输作用、药物具有治疗作用（　 　）巩固练习2．如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述正确的是 （ ） A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的细胞毒性T细胞B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C．③同时具有脾脏细胞和小鼠骨髓瘤细胞的特性D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞D巩固练习3．抗体—药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，过程如图所示。下列表述正确的是 （ ）A．ADC可通过主动运输进入肿瘤细胞B．抗体进入细胞后激活溶酶体酶，导致细胞凋亡C．单克隆抗体携带细胞毒素与肿瘤细胞特异性结合D．肿瘤细胞凋亡是细胞主动死亡的过程，所以不会产生新的蛋白质C