高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3二 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学课件ppt，共48页。PPT课件主要包含了第2节动物细胞工程，杂交瘤，制备过程，两种抗体的比较，三种细胞的比较，指点迷津•拨云见日，课堂达标•巩固训练，选择培养基，抗原抗体特异性结合等内容，欢迎下载使用。

第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体
知识点一　动物细胞融合技术的概述
特别提醒：动物细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础，制备单克隆抗体是动物细胞融合技术的应用。
活 | 学 | 巧 | 练1.动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。 ( )2．与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。( )
合 | 作 | 探 | 究1.什么是灭活？灭活病毒诱导融合的原理是什么？提示：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原体的抗原结构。灭活病毒诱导细胞融合的原理是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。2．动物细胞融合与植物原生质体融合的原理相同吗？提示：相同，都依据细胞膜的流动性。
1．对动物细胞融合过程的理解(1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合，其中细胞膜的融合是细胞融合的先导，在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。(2)动物细胞融合完成的标志：来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。
2．动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
病毒在生物技术中的应用(1)灭活的病毒能作为诱导剂，不灭活的病毒不能作为诱导剂。(2)病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。在免疫调节中病毒属于抗原，在基因工程中可作为载体，在细胞工程中可作为(细胞融合的)诱导剂。
下列选项中关于动物细胞融合的说法，错误的是( )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、灭活的病毒诱导、电融合、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
解析：常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法—电融合法；化学法—聚乙二醇(PEG)；生物法—灭活的病毒诱导。紫外线照射不是诱导动物细胞融合的方法。
动物细胞融合的目的中最重要的是( )A．克服远缘杂交不亲和的障碍B．制备单克隆抗体C．培育新物种D．生产杂交细胞
解析： 植物体细胞杂交主要是为了克服远缘杂交不亲和的障碍，以培育新品种；植物体细胞杂交还应用了植物体细胞的全能性；动物细胞的全能性受到限制，目前还未见到融合细胞表现出全能性的例子，因此动物细胞融合不能用来培育新物种；生产杂交细胞不是细胞融合的主要目的，杂交细胞只是细胞融合完成后所形成的结构名称。
知识点二　单克隆抗体及其应用
1．原理：一种B淋巴细胞在抗原的刺激下，只能产生一种针对这种抗原的特异性抗体。骨髓瘤细胞能够无限增殖，B淋巴细胞与其融合后形成的_________细胞既能迅速大量增殖，又能产生单一抗体。
3．优点：准确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。4．应用(1)单克隆抗体可用作诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。(2)单克隆抗体与某些药物可组成“生物导弹”实现对目标细胞的定向杀伤，其中单克隆抗体发挥导向作用，将药物带到靶细胞。(3)单克隆抗体自身也能用于治疗疾病。
活 | 学 | 巧 | 练1.用特定的抗原对小鼠进行免疫后，从小鼠脾脏中只能得到一种B淋巴细胞。( )2．单克隆抗体是单个B淋巴细胞增殖并产生的抗体。( )3．单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。 ( )
合 | 作 | 探 | 究1.制备单克隆抗体的过程中的几种细胞，如免疫的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞各有何特点？提示：免疫的B淋巴细胞：能产生单一抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞：能无限增殖，但不能产生抗体；杂交瘤细胞：既能产生特定的抗体，又能在组织培养条件下进行无限增殖。
2．细胞内DNA的合成一般有两条途径，主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基蝶呤可以阻断此途径。辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。如何利用DNA合成途径不同的特点配制培养基筛选出杂交瘤细胞？请说明原理。提示：在培养基中加氨基蝶呤就可以筛选出杂交瘤细胞。因为培养基中加入氨基蝶呤后，骨髓瘤细胞和两两融合的骨髓瘤细胞由于其唯一的DNA合成途径被抑制而不能增殖。B淋巴细胞本身不增殖，两两融合的B淋巴细胞也不增殖，只有杂交瘤细胞通过辅助途径合成DNA进行增殖。
1．单克隆抗体制备过程的要点分析
4.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别
下列有关单克隆抗体的制备的叙述，正确的是( )A．小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40，其B淋巴细胞的染色体数为40，融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80B．在单克隆抗体的制备过程中，只有一次筛选C．单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合和动物体细胞核移植等技术D．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)
解析： 小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40，其B淋巴细胞的染色体数为40，融合后形成的杂交瘤细胞染色体数目为80，由于线粒体中也有DNA，所以DNA数目大于80，A项错误；在单克隆抗体的制备过程中，至少涉及两次筛选，B项错误；单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合等技术，不涉及动物体细胞核移植等技术，C项错误；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种两两融合的细胞类型，即杂交瘤细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞，D项正确。
人绒毛膜促性腺激素(HCG)是怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，通过制备抗HCG单克隆抗体测试人体尿液中的HCG，可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备示意图，相关叙述正确的是( )A．①过程常用灭活的病毒，不可用聚乙二醇B．②过程筛选出的杂交瘤细胞都能产生抗HCG抗体C．③过程以抗HCG单克隆抗体为抗原进行检测D．④过程要保持无毒环境，以防止细菌、病毒等污染
解析：动物细胞融合可以用灭活的病毒诱导处理，也可以用聚乙二醇诱导融合，A错误；②过程筛选出的杂交瘤细胞不一定全部产生抗HCG抗体，还需要进行专一抗体检测，B错误；③过程以抗HCG单克隆抗体为抗原，利用抗原—抗体杂交的原理进行检测，C正确；④过程要保持无菌环境，以防止细菌、病毒等污染，D错误。
一、杂交瘤细胞与单克隆抗体杂交瘤细胞的抗体检测和克隆化培养融合后的细胞经选择培养基培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用96孔板培养，使每孔细胞不超过一个，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体(常用酶联免疫吸附试验法)，那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。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。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。
二、培养杂交瘤细胞的方法
三、获取单克隆抗体的场所若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取；若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。
下图为制备单克隆抗体过程示意图，下列相关叙述错误的是( )A．④中的筛选是为了获得能产生多种抗体的杂交瘤细胞B．②中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质C．图中有一处明显错误D．⑤可以无限增殖
解析：④中的筛选是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，A错误；②中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质，这样才更容易筛选出杂交瘤细胞，B正确；题图中的小鼠没有经过免疫处理，应该注射相应的抗原，小鼠才能形成相应的B淋巴细胞，C正确；⑤是能产生特定抗体的杂交瘤细胞，能无限增殖，D正确。
学 | 霸 | 记 | 忆1.动物细胞融合是指使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。2．动物细胞融合常用的诱导方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法。3．动物细胞融合的主要用途是制备单克隆抗体。4．杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能无限增殖又能产生专一抗体的能力。
5．制备单克隆抗体过程中第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞。6．单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。7．单克隆抗体的主要用途有：作为诊断试剂、用于治疗疾病和运载药物。
1．下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较，叙述正确的是( )A．两者应用的原理都完全相同B．两者都可用电融合法或聚乙二醇(PEG)融合法诱导细胞融合C．两者融合完成的标志都是形成融合细胞核D．两者的目的都是用于大量生产分泌蛋白
解析：植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性；电融合法或聚乙二醇(PEG)融合法既可诱导动物细胞融合，也可诱导植物原生质体融合；植物原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，动物细胞融合完成的标志是形成融合细胞核；植物体细胞杂交的目的是产生杂种植株，动物细胞融合可用于大量生产分泌蛋白等。
2．新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。制备抗S蛋白的单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，相关叙述正确的是( )A．优先选择灭活的新冠病毒免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞B．用灭活的仙台病毒诱导已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合C．经过第一次筛选获得能产生抗S蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞D．经体外培养得到的单克隆抗体可以与ACE2受体结合阻断病毒的入侵
解析：研制抗S蛋白单克隆抗体，需要优先选择S蛋白免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，A错误；诱导免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合可用灭活的仙台病毒，B正确；至少经过两次筛选才能获得产生抗S蛋白的单克隆抗体的杂交瘤细胞，C错误；经体外培养得到的单克隆抗体可以与S蛋白结合阻断病毒的入侵，D错误。
3．为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。回答下列问题：(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是___________________________________________________。
注射抗原，促进小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于_____________，使用该培养基进行细胞培养的结果是__________________________________________ _________________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_______________________。
从小鼠甲体内取出脾脏，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间(或取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液)
筛选出由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤
细胞(只有杂交瘤细胞能够生存)
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有________________________________________________ _____________________________________________________________________(答出2点即可)。
将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔进行培养或在体外进行大
规模培养(将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外