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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程二 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学演示ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程二 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学演示ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，一个细胞，细胞膜的流动性，PEG融合法，电融合法，灭活病毒诱导法，杂交细胞，远缘杂交，细胞遗传，细胞免疫等内容，欢迎下载使用。
动物细胞融合技术1．概念使________或________动物细胞结合形成__________的技术。2．原理____________________。3．诱导方法常用方法有____________、__________和___________________等。
6．意义及应用(1)克服了____________的不亲和性。(2)成为研究__________、__________、肿瘤和__________________等的重要手段。(3)利用__________________制造单克隆抗体。
融合后的细胞能够直接用于培养吗，为什么？
【答案】不可以，还需要进一步筛选。因为诱导融合后形成的融合细胞有多种，需要筛选出所需要的杂交细胞。
与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导因子分别是( )A．细胞膜的流动性、离心B．细胞膜的流动性、灭活的病毒C．细胞的全能性、电刺激D．细胞的全能性、灭活的病毒【答案】B
【解析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电融合法等，其中灭活的病毒是其特有的诱导因子，B正确，A、C、D错误。
单克隆抗体及其应用1．传统方法获得抗体(1)方法：①向动物体内反复注射某种________，使动物产生________。②从动物________中分离所需抗体。(2)特点：________、________、____________、反应不够灵敏。
2．单克隆抗体的制备(1)基本原理：①一种B淋巴细胞(浆细胞)只产生________种特异性抗体，但在体外________无限增殖。②小鼠骨髓瘤细胞能在体外________增殖。③细胞融合技术产生的杂交瘤细胞可以保持____________的特性。④筛选杂交瘤细胞，在体外培养并大量增殖可获得____________。
(2)过程：①产生特异性抗体的B淋巴细胞的制备：向免疫小鼠体内注射特定__________，然后从小鼠体内获得已免疫的_________细胞，同时培养骨髓瘤细胞，为融合做准备。
②杂交瘤细胞的获得a．用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，诱导两种细胞发生融合，这时得到的融合细胞除了杂交瘤细胞，还有相互融合的__________细胞和相互融合的________细胞。b．用特定的选择培养基筛选出______________，这时候的杂交瘤细胞既能__________同时又能____________________。
③克隆化培养和抗体检测：获得既能产生特异性抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞。④将杂交瘤细胞在__________或注射到小鼠________中增殖。⑤提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的________中提取。
(3)单克隆抗体的优点：__________、____________、可大量制备。(4)应用：①作为诊断试剂：能准确识别_______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。②用于治疗疾病和运载________。
制备单克隆抗体时，为什么要对实验动物进行免疫？
【答案】动物经过免疫后形成B淋巴细胞(浆细胞)才能产生相应的抗体。
用a表示骨髓瘤细胞，b表示浆细胞，则细胞融合过程中前两次筛选的目的分别为( )A．a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养B．a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养C．a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养D．a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养【答案】C【解析】第一次筛选是选出杂交瘤细胞(即ab)，第二次筛选是选出产生特异性抗体的ab细胞，C正确。
1．原理细胞膜的流动性。2．诱导方法PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法。3．过程细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合。
4．融合成功的标志细胞核融合。5．结果形成杂交细胞。6．意义突破了有性杂交的局限。7．应用主要用于单克隆抗体的制备。
如图为动物细胞融合的过程，请结合图示过程探究下列问题：
(1)为什么灭活的病毒可以诱导动物细胞融合？不灭活的病毒可以吗？(2)结合植物体细胞杂交技术分析，动物细胞融合技术能培养形成杂种动物个体吗？提示：(1)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，使细胞相互凝聚，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；不能用不灭活的病毒做诱导剂，因为不灭活的病毒会感染细胞。(2)不能。融合后的杂交细胞经过培养只能通过细胞分裂形成细胞群，不能形成杂种动物个体。
【技巧归纳】植物体细胞杂交与动物细胞融合的异同
素养达成：本重难点通过学习动物细胞融合的原理、过程及应用，培养“科学思维”“科学探究”素养。
1．关于动物细胞融合的说法，不正确的是( )A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程B．动物细胞融合后形成的具有两个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞C．常用的诱导动物细胞融合的方法有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
【答案】C【解析】动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，一般多数为两个细胞的融合，A正确；动物细胞融合后，形成具有两个或多个动物细胞的遗传信息杂交细胞，B正确；诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，C错误；细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
2．动物细胞融合和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B．所用的技术手段完全相同C．所采用的原理完全相同D．都能形成杂种细胞【答案】D
【解析】诱导融合的方法，除动物细胞融合常用灭活病毒诱导法外，其他方法两者基本相同，A错误；两种细胞工程所用的技术手段不完全相同，植物体细胞杂交时要先去除细胞壁后诱导原生质体融合，而动物细胞融合时，要先使细胞分散后再诱导细胞融合，B错误；两者采用的原理不同，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，最终形成的是杂交细胞，植物体细胞杂交还用到细胞的全能性，最终形成杂种植株，C错误；两者都能形成杂种细胞，D正确。
1．需要的技术手段动物细胞融合技术和动物细胞培养技术。2．原理细胞膜的流动性和细胞增殖。
(1)免疫处理时：提供B淋巴细胞的动物必须预先经过免疫处理。(2)诱导融合的方法：动物细胞融合特有的诱导方法为灭活病毒诱导法，其他物理、化学诱导融合的方法与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法基本相同。(3)杂交细胞：诱导融合后，形成的杂交细胞有多种，若仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种，AA型、BB型、AB型。只有AB型是我们需要的杂交细胞，需要用选择培养基进行筛选。
(4)杂交瘤细胞：既能大量增殖，又能产生某种特异性抗体。(5)两次筛选：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(6)获取单克隆抗体的场所：可以从培养液中提取；可以从小鼠的腹水中提取。
结合教材P49制备单克隆抗体的流程，探究下列问题：(1)制备单克隆抗体时，不直接用经过免疫的B淋巴细胞(浆细胞)获得单克隆抗体的原因是什么？(2)单克隆抗体制备过程中诱导细胞融合的方法有哪些呢？(3)选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的分别是什么？(4)与从血清中提取的抗体相比，单克隆抗体主要的优点是什么？
提示：(1)用于获得杂交瘤细胞的B淋巴细胞为浆细胞，是高度分化的动物细胞，培养时难以恢复分裂能力，不能进行无限增殖，难以获得单克隆抗体。(2)PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。(3)①第一步筛选的目的是获得杂交瘤细胞。②第二步筛选的目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。(4)特异性强、灵敏度高、并能大量制备。
【方法技巧】单克隆抗体制备类试题答题技巧(1)识记单克隆抗体的制备流程。
(2)理解两次筛选的目的：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)熟记杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。(4)牢记单克隆抗体的特点：特异性强，灵敏度高，可大量制备。素养达成：本重难点通过学习单克隆抗体的制备过程，培养“科学思维”“科学探究”素养。
1．下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效应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群【答案】D
【解析】只有浆细胞能产生抗体，所以①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞，故A错误；②中使用胰蛋白酶的目的是将组织细胞分散开来，故B错误；③是浆细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性，故C错误；④是第二次筛选，目的是筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群，故D正确。
2．将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同B．经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体C．②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞D．抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性【答案】B
【解析】①过程表示脾细胞与骨髓瘤细胞融合，与植物原生质体融合的原理相同，都是细胞膜的流动性，A正确；经①形成的杂合细胞可能有三种，要经过筛选得到杂交瘤细胞，去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞，B错误；②过程需要筛选出能够产生特异性抗体并能无限增殖的杂交瘤细胞，然后才能进行克隆化培养，C正确；将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，疗效高，副作用小，D正确。
易错易混：单克隆抗体制备中两次筛选的目的
例1 “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是( )A．在诱变育种中需通过筛选才能得到数量较少的有利变异B．植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需进行筛选C．单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞D．动物细胞融合过程中，用一定的方法诱导融合后，需要进行筛选【答案】C
【解析】诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性和多害少利性，因此在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异，A正确；植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合后，可获得多种融合细胞，因此需要对获得的细胞进行筛选，B正确；单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出的是杂交瘤细胞，第二次筛选出的是既能迅速大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞，C错误；动物细胞融合过程中，由于细胞融合具有随机性，会得到AA型细胞、BB型细胞、AB型细胞，需要进行筛选，从而筛选出杂交瘤细胞，D正确。
错因分析：一是没有理解诱变育种的特点；二是对植物体细胞杂交和单克隆单体的过程掌握不清；三是对细胞融合过程掌握不清。
解题技巧：信息题和实验分析题的综合运用例2 神经纤毛蛋白－1(NRP－1)是血管内皮生长因子的新型受体，通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。本研究将为NRP－1单克隆抗体靶向治疗乳腺癌提供数据基础。(1)取乳腺癌(MCF7)组织块，运用______技术获得大量MCF7细胞用于后续实验。用重组的人_____蛋白对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，制备杂交瘤细胞，将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，吸取培养孔中的_____(填“上清液”或“沉淀细胞”)，进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养，获得NRP－1单克隆抗体(NRP－1 MAb)。
(2)将MCF7细胞制成单细胞悬液，等量注入4组裸鼠右前腋下，接种后3天开始给药，共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的肿瘤体积，如下图所示。对照组注射________，从上图中可以看出_________________。
(3)注射不同剂量NRP－1 MAb 33天后，剥离肿瘤组织称重，实验结果如下图：该结果表明____________________________________________。
(4)基于以上研究，科学家们对该抗体的用药方式有两种观点：谨慎用药和适宜浓度用药。你支持哪个观点，并说出理由______________ ____________________________。【答案】(1)动物细胞培养 神经纤毛蛋白－1(NRP－1) 上清液 (2)等量的生理盐水 NRP－1 MAb 能够有效地降低肿瘤的体积，中、高浓度抗体的降低效果比低浓度的效果更显著 (3)NRP－1 MAb 可以明显降低肿瘤组织的重量，中、高浓度抗体的降低效果稍微没有低浓度的好，但这种差异并不显著
(4)支持谨慎用药，理由：随着治疗时间的延长，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上出现的不一致性可能会加大，应进行后续研究，现阶段谨慎用药(或支持适宜浓度用药，理由：该抗体已经显示了显著的抑瘤效果，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上虽然出现了不一致性，但这种不一致性很小，可以考虑适宜浓度用药)
审题流程：第一步 解读题干，提取有用信息题干“神经纤毛蛋白－1(NRP－1)是血管内皮生长因子的新型受体，通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。本研究将为NRP－1单克隆抗体靶向治疗乳腺癌提供数据基础。”可以提取信息：①神经纤毛蛋白－1(NRP－1)是血管内皮生长因子的受体；②(NRP－1)可以通过多种信号转导来促进肿瘤血管的生成；③制备NRP－1单克隆抗体可以抑制肿瘤血管的生成；④用单克隆抗体进行药物效果的检测。
第二步 对接教材和实验分析方法，迁移应用单克隆抗体的制备与教材中“动物细胞融合与单克隆抗体的制备”一节相对接，单克隆抗体的药物效果检测涉及实验设计及结果分析，遵循实验设计的对照原则和单一变量原则，实验结果的分析注意分析因变量随着自变量的变化趋势。
第三步 结合小题，逐个突破逐个小题分析，结合教材知识正确解答。(1)取乳腺癌(MCF7)组织块，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行分散处理后，运用动物细胞培养技术获得大量MCF7细胞。要制备NRP－1单克隆抗体，需要用重组的人NRP－1蛋白对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，产生相应的浆细胞，与该浆细胞与骨髓瘤细胞进行融合处理，制备杂交瘤细胞。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，可以从培养液即上清液中提取到单克隆抗体，可以用抗原－抗体杂交技术进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养，获得NRP－1单克隆抗体(NRP－1 MAb)。
(2)实验的自变量是给药的剂量和时间，因变量是肿瘤的体积，对照组应该注射等量的生理盐水，根据实验结果可知，NRP－1 MAb 能够有效地降低肿瘤的体积，中、高浓度抗体的降低效果比低浓度的效果更显著。(3)注射不同剂量NRP－1 MAb 33天后，剥离肿瘤组织称重，根据实验数据可知，NRP－1 MAb 可以明显降低肿瘤组织的重量，中、高浓度抗体的降低效果稍微没有低浓度的好，但这种差异并不显著。
(4)支持谨慎用药，理由：随着治疗时间的延长，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上出现的不一致性可能会加大，应进行后续研究，现阶段谨慎用药。支持适宜浓度用药，理由：该抗体已经显示了显著的抑瘤效果，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上虽然出现了不一致性，但这种不一致性很小，可以考虑适宜浓度用药。
1．下列关于动物细胞融合的说法，不正确的是( )A．细胞融合前要用酶解法分散成单个细胞B．细胞融合的原理是细胞膜的流动性C．融合后得到的杂交细胞具有两个亲本细胞的遗传信息D．融合后得到的杂交细胞具有两个细胞核【答案】D
【解析】动物细胞融合前要用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，A正确；动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，B正确；融合后得到的杂交细胞具有两个亲本细胞的遗传信息，C正确；融合后得到的杂交细胞是单核细胞，D错误。
2．下面是制备单克隆抗体过程的示意图，下列叙述不正确的是( )
A．⑥过程为动物细胞培养过程B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇诱导C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的D．③既可以无限增殖，也能产生所需抗体【答案】D
【解析】⑥为体外培养杂交瘤细胞过程，为动物细胞培养过程，A正确；诱导动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等，B正确；如果要筛选能产生特定抗体的细胞，可以通过抗原—抗体反应，有反应说明表达了抗体，C正确；融合细胞⑤具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体，③中有多种杂交瘤细胞，只有少部分能产生所需抗体，D错误。
3．科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合，得到杂交瘤细胞，关于灭活病毒的说法正确的是( )A．病毒比较小，可钻入细胞内B．灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集C．灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性使不同的动物细胞进行融合D．灭活的病毒带有目的基因，通过融合可以让杂交细胞带有目的基因【答案】C
【解析】动物细胞融合常用灭活的病毒作诱导剂是因为灭活的病毒不再具有感染活性，不会对细胞造成破坏，但保留融合活性，促使不同的动物细胞融合，C正确。
4．下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是( )A．制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养B．需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞C．需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞D．利用生物导弹治疗癌症就是利用单克隆抗体清除癌细胞【答案】D
【解析】制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，A正确；诱导细胞融合后，融合的细胞有瘤瘤细胞、BB细胞、杂交瘤细胞，需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞，B正确；第一次筛选的杂交瘤细胞，每一个杂交瘤细胞分泌一种抗体，需要进行第二次筛选，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C正确；生物导弹由单克隆抗体与化学药物、细胞毒素或放射性同位素结合而成，因带有单克隆抗体而能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，主要由其携带的药物产生治疗作用，D错误。
5．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( )A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现【答案】C
【解析】动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理都是细胞膜的流动性，诱导融合的方法不完全相同，动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法，植物原生质体融合的方法有电融合法、离心法、PEG融合法等，两者不完全相同，A错误；植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以跨越了种间的生殖隔离，突破了有性杂交的局限，B错误；动物细胞融合技术最广泛的应用就是单克隆抗体的制备，C正确；通过植物体细胞杂交技术可以实现两个植物物种间的体细胞杂交，得到同时具有两种遗传物质的超级植物，但还不能使两个物种的性状全部得以体现，D错误。
动物细胞融合技术1．概念使________或________动物细胞结合形成__________的技术。2．原理____________________。3．诱导方法常用方法有____________、__________和___________________等。
6．意义及应用(1)克服了____________的不亲和性。(2)成为研究__________、__________、肿瘤和__________________等的重要手段。(3)利用__________________制造单克隆抗体。
融合后的细胞能够直接用于培养吗，为什么？
【答案】不可以，还需要进一步筛选。因为诱导融合后形成的融合细胞有多种，需要筛选出所需要的杂交细胞。
与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导因子分别是( )A．细胞膜的流动性、离心B．细胞膜的流动性、灭活的病毒C．细胞的全能性、电刺激D．细胞的全能性、灭活的病毒【答案】B
【解析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电融合法等，其中灭活的病毒是其特有的诱导因子，B正确，A、C、D错误。
单克隆抗体及其应用1．传统方法获得抗体(1)方法：①向动物体内反复注射某种________，使动物产生________。②从动物________中分离所需抗体。(2)特点：________、________、____________、反应不够灵敏。
2．单克隆抗体的制备(1)基本原理：①一种B淋巴细胞(浆细胞)只产生________种特异性抗体，但在体外________无限增殖。②小鼠骨髓瘤细胞能在体外________增殖。③细胞融合技术产生的杂交瘤细胞可以保持____________的特性。④筛选杂交瘤细胞，在体外培养并大量增殖可获得____________。
(2)过程：①产生特异性抗体的B淋巴细胞的制备：向免疫小鼠体内注射特定__________，然后从小鼠体内获得已免疫的_________细胞，同时培养骨髓瘤细胞，为融合做准备。
②杂交瘤细胞的获得a．用PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，诱导两种细胞发生融合，这时得到的融合细胞除了杂交瘤细胞，还有相互融合的__________细胞和相互融合的________细胞。b．用特定的选择培养基筛选出______________，这时候的杂交瘤细胞既能__________同时又能____________________。
③克隆化培养和抗体检测：获得既能产生特异性抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞。④将杂交瘤细胞在__________或注射到小鼠________中增殖。⑤提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的________中提取。
(3)单克隆抗体的优点：__________、____________、可大量制备。(4)应用：①作为诊断试剂：能准确识别_______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。②用于治疗疾病和运载________。
制备单克隆抗体时，为什么要对实验动物进行免疫？
【答案】动物经过免疫后形成B淋巴细胞(浆细胞)才能产生相应的抗体。
用a表示骨髓瘤细胞，b表示浆细胞，则细胞融合过程中前两次筛选的目的分别为( )A．a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养B．a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养C．a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养D．a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养【答案】C【解析】第一次筛选是选出杂交瘤细胞(即ab)，第二次筛选是选出产生特异性抗体的ab细胞，C正确。
1．原理细胞膜的流动性。2．诱导方法PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法。3．过程细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合。
4．融合成功的标志细胞核融合。5．结果形成杂交细胞。6．意义突破了有性杂交的局限。7．应用主要用于单克隆抗体的制备。
如图为动物细胞融合的过程，请结合图示过程探究下列问题：
(1)为什么灭活的病毒可以诱导动物细胞融合？不灭活的病毒可以吗？(2)结合植物体细胞杂交技术分析，动物细胞融合技术能培养形成杂种动物个体吗？提示：(1)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，使细胞相互凝聚，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；不能用不灭活的病毒做诱导剂，因为不灭活的病毒会感染细胞。(2)不能。融合后的杂交细胞经过培养只能通过细胞分裂形成细胞群，不能形成杂种动物个体。
【技巧归纳】植物体细胞杂交与动物细胞融合的异同
素养达成：本重难点通过学习动物细胞融合的原理、过程及应用，培养“科学思维”“科学探究”素养。
1．关于动物细胞融合的说法，不正确的是( )A．动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程B．动物细胞融合后形成的具有两个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞C．常用的诱导动物细胞融合的方法有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
【答案】C【解析】动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，一般多数为两个细胞的融合，A正确；动物细胞融合后，形成具有两个或多个动物细胞的遗传信息杂交细胞，B正确；诱导动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，C错误；细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，克服远缘杂交不亲和的障碍，D正确。
2．动物细胞融合和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B．所用的技术手段完全相同C．所采用的原理完全相同D．都能形成杂种细胞【答案】D
【解析】诱导融合的方法，除动物细胞融合常用灭活病毒诱导法外，其他方法两者基本相同，A错误；两种细胞工程所用的技术手段不完全相同，植物体细胞杂交时要先去除细胞壁后诱导原生质体融合，而动物细胞融合时，要先使细胞分散后再诱导细胞融合，B错误；两者采用的原理不同，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，最终形成的是杂交细胞，植物体细胞杂交还用到细胞的全能性，最终形成杂种植株，C错误；两者都能形成杂种细胞，D正确。
1．需要的技术手段动物细胞融合技术和动物细胞培养技术。2．原理细胞膜的流动性和细胞增殖。
(1)免疫处理时：提供B淋巴细胞的动物必须预先经过免疫处理。(2)诱导融合的方法：动物细胞融合特有的诱导方法为灭活病毒诱导法，其他物理、化学诱导融合的方法与植物体细胞杂交过程中诱导原生质体融合的方法基本相同。(3)杂交细胞：诱导融合后，形成的杂交细胞有多种，若仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种，AA型、BB型、AB型。只有AB型是我们需要的杂交细胞，需要用选择培养基进行筛选。
(4)杂交瘤细胞：既能大量增殖，又能产生某种特异性抗体。(5)两次筛选：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(6)获取单克隆抗体的场所：可以从培养液中提取；可以从小鼠的腹水中提取。
结合教材P49制备单克隆抗体的流程，探究下列问题：(1)制备单克隆抗体时，不直接用经过免疫的B淋巴细胞(浆细胞)获得单克隆抗体的原因是什么？(2)单克隆抗体制备过程中诱导细胞融合的方法有哪些呢？(3)选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的分别是什么？(4)与从血清中提取的抗体相比，单克隆抗体主要的优点是什么？
提示：(1)用于获得杂交瘤细胞的B淋巴细胞为浆细胞，是高度分化的动物细胞，培养时难以恢复分裂能力，不能进行无限增殖，难以获得单克隆抗体。(2)PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。(3)①第一步筛选的目的是获得杂交瘤细胞。②第二步筛选的目的是获得能产生所需单一抗体的杂交瘤细胞。(4)特异性强、灵敏度高、并能大量制备。
【方法技巧】单克隆抗体制备类试题答题技巧(1)识记单克隆抗体的制备流程。
(2)理解两次筛选的目的：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。(3)熟记杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。(4)牢记单克隆抗体的特点：特异性强，灵敏度高，可大量制备。素养达成：本重难点通过学习单克隆抗体的制备过程，培养“科学思维”“科学探究”素养。
1．下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效应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群【答案】D
【解析】只有浆细胞能产生抗体，所以①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的浆细胞，故A错误；②中使用胰蛋白酶的目的是将组织细胞分散开来，故B错误；③是浆细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，同时具有浆细胞和骨髓瘤细胞的特性，故C错误；④是第二次筛选，目的是筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群，故D正确。
2．将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同B．经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体C．②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞D．抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性【答案】B
【解析】①过程表示脾细胞与骨髓瘤细胞融合，与植物原生质体融合的原理相同，都是细胞膜的流动性，A正确；经①形成的杂合细胞可能有三种，要经过筛选得到杂交瘤细胞，去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞，B错误；②过程需要筛选出能够产生特异性抗体并能无限增殖的杂交瘤细胞，然后才能进行克隆化培养，C正确；将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，疗效高，副作用小，D正确。
易错易混：单克隆抗体制备中两次筛选的目的
例1 “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是( )A．在诱变育种中需通过筛选才能得到数量较少的有利变异B．植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需进行筛选C．单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞D．动物细胞融合过程中，用一定的方法诱导融合后，需要进行筛选【答案】C
【解析】诱变育种的原理是基因突变，而基因突变具有不定向性和多害少利性，因此在诱变育种中需要通过筛选才能得到数量较少的有利变异，A正确；植物体细胞杂交过程中，诱导原生质体融合后，可获得多种融合细胞，因此需要对获得的细胞进行筛选，B正确；单克隆抗体制备过程中，第一次筛选出的是杂交瘤细胞，第二次筛选出的是既能迅速大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞，C错误；动物细胞融合过程中，由于细胞融合具有随机性，会得到AA型细胞、BB型细胞、AB型细胞，需要进行筛选，从而筛选出杂交瘤细胞，D正确。
错因分析：一是没有理解诱变育种的特点；二是对植物体细胞杂交和单克隆单体的过程掌握不清；三是对细胞融合过程掌握不清。
解题技巧：信息题和实验分析题的综合运用例2 神经纤毛蛋白－1(NRP－1)是血管内皮生长因子的新型受体，通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。本研究将为NRP－1单克隆抗体靶向治疗乳腺癌提供数据基础。(1)取乳腺癌(MCF7)组织块，运用______技术获得大量MCF7细胞用于后续实验。用重组的人_____蛋白对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，制备杂交瘤细胞，将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，吸取培养孔中的_____(填“上清液”或“沉淀细胞”)，进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养，获得NRP－1单克隆抗体(NRP－1 MAb)。
(2)将MCF7细胞制成单细胞悬液，等量注入4组裸鼠右前腋下，接种后3天开始给药，共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的肿瘤体积，如下图所示。对照组注射________，从上图中可以看出_________________。
(3)注射不同剂量NRP－1 MAb 33天后，剥离肿瘤组织称重，实验结果如下图：该结果表明____________________________________________。
(4)基于以上研究，科学家们对该抗体的用药方式有两种观点：谨慎用药和适宜浓度用药。你支持哪个观点，并说出理由______________ ____________________________。【答案】(1)动物细胞培养 神经纤毛蛋白－1(NRP－1) 上清液 (2)等量的生理盐水 NRP－1 MAb 能够有效地降低肿瘤的体积，中、高浓度抗体的降低效果比低浓度的效果更显著 (3)NRP－1 MAb 可以明显降低肿瘤组织的重量，中、高浓度抗体的降低效果稍微没有低浓度的好，但这种差异并不显著
(4)支持谨慎用药，理由：随着治疗时间的延长，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上出现的不一致性可能会加大，应进行后续研究，现阶段谨慎用药(或支持适宜浓度用药，理由：该抗体已经显示了显著的抑瘤效果，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上虽然出现了不一致性，但这种不一致性很小，可以考虑适宜浓度用药)
审题流程：第一步 解读题干，提取有用信息题干“神经纤毛蛋白－1(NRP－1)是血管内皮生长因子的新型受体，通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。本研究将为NRP－1单克隆抗体靶向治疗乳腺癌提供数据基础。”可以提取信息：①神经纤毛蛋白－1(NRP－1)是血管内皮生长因子的受体；②(NRP－1)可以通过多种信号转导来促进肿瘤血管的生成；③制备NRP－1单克隆抗体可以抑制肿瘤血管的生成；④用单克隆抗体进行药物效果的检测。
第二步 对接教材和实验分析方法，迁移应用单克隆抗体的制备与教材中“动物细胞融合与单克隆抗体的制备”一节相对接，单克隆抗体的药物效果检测涉及实验设计及结果分析，遵循实验设计的对照原则和单一变量原则，实验结果的分析注意分析因变量随着自变量的变化趋势。
第三步 结合小题，逐个突破逐个小题分析，结合教材知识正确解答。(1)取乳腺癌(MCF7)组织块，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行分散处理后，运用动物细胞培养技术获得大量MCF7细胞。要制备NRP－1单克隆抗体，需要用重组的人NRP－1蛋白对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，产生相应的浆细胞，与该浆细胞与骨髓瘤细胞进行融合处理，制备杂交瘤细胞。将杂交瘤细胞转到多孔培养板上培养，可以从培养液即上清液中提取到单克隆抗体，可以用抗原－抗体杂交技术进行抗体阳性检测。经多次筛选和细胞培养，获得NRP－1单克隆抗体(NRP－1 MAb)。
(2)实验的自变量是给药的剂量和时间，因变量是肿瘤的体积，对照组应该注射等量的生理盐水，根据实验结果可知，NRP－1 MAb 能够有效地降低肿瘤的体积，中、高浓度抗体的降低效果比低浓度的效果更显著。(3)注射不同剂量NRP－1 MAb 33天后，剥离肿瘤组织称重，根据实验数据可知，NRP－1 MAb 可以明显降低肿瘤组织的重量，中、高浓度抗体的降低效果稍微没有低浓度的好，但这种差异并不显著。
(4)支持谨慎用药，理由：随着治疗时间的延长，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上出现的不一致性可能会加大，应进行后续研究，现阶段谨慎用药。支持适宜浓度用药，理由：该抗体已经显示了显著的抑瘤效果，中高剂量和低剂量的 NRP－1 MAb 在降低肿瘤体积和降低肿瘤重量上虽然出现了不一致性，但这种不一致性很小，可以考虑适宜浓度用药。
1．下列关于动物细胞融合的说法，不正确的是( )A．细胞融合前要用酶解法分散成单个细胞B．细胞融合的原理是细胞膜的流动性C．融合后得到的杂交细胞具有两个亲本细胞的遗传信息D．融合后得到的杂交细胞具有两个细胞核【答案】D
【解析】动物细胞融合前要用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，A正确；动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性，B正确；融合后得到的杂交细胞具有两个亲本细胞的遗传信息，C正确；融合后得到的杂交细胞是单核细胞，D错误。
2．下面是制备单克隆抗体过程的示意图，下列叙述不正确的是( )
A．⑥过程为动物细胞培养过程B．②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇诱导C．④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的D．③既可以无限增殖，也能产生所需抗体【答案】D
【解析】⑥为体外培养杂交瘤细胞过程，为动物细胞培养过程，A正确；诱导动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等，B正确；如果要筛选能产生特定抗体的细胞，可以通过抗原—抗体反应，有反应说明表达了抗体，C正确；融合细胞⑤具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体，③中有多种杂交瘤细胞，只有少部分能产生所需抗体，D错误。
3．科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合，得到杂交瘤细胞，关于灭活病毒的说法正确的是( )A．病毒比较小，可钻入细胞内B．灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集C．灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性使不同的动物细胞进行融合D．灭活的病毒带有目的基因，通过融合可以让杂交细胞带有目的基因【答案】C
【解析】动物细胞融合常用灭活的病毒作诱导剂是因为灭活的病毒不再具有感染活性，不会对细胞造成破坏，但保留融合活性，促使不同的动物细胞融合，C正确。
4．下列有关单克隆抗体制备及其应用的叙述，不正确的是( )A．制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合和动物细胞培养B．需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞C．需要从杂交瘤细胞中筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞D．利用生物导弹治疗癌症就是利用单克隆抗体清除癌细胞【答案】D
【解析】制备单克隆抗体运用的技术有动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，A正确；诱导细胞融合后，融合的细胞有瘤瘤细胞、BB细胞、杂交瘤细胞，需要用选择培养基筛选杂交瘤细胞，B正确；第一次筛选的杂交瘤细胞，每一个杂交瘤细胞分泌一种抗体，需要进行第二次筛选，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C正确；生物导弹由单克隆抗体与化学药物、细胞毒素或放射性同位素结合而成，因带有单克隆抗体而能自动导向，在生物体内与特定目标细胞或组织结合，主要由其携带的药物产生治疗作用，D错误。
5．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( )A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能
C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现【答案】C
【解析】动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理都是细胞膜的流动性，诱导融合的方法不完全相同，动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法，植物原生质体融合的方法有电融合法、离心法、PEG融合法等，两者不完全相同，A错误；植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以跨越了种间的生殖隔离，突破了有性杂交的局限，B错误；动物细胞融合技术最广泛的应用就是单克隆抗体的制备，C正确；通过植物体细胞杂交技术可以实现两个植物物种间的体细胞杂交，得到同时具有两种遗传物质的超级植物，但还不能使两个物种的性状全部得以体现，D错误。
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