2026届高考生物一轮复习：指动物细胞工程 一轮复习课件

动物细胞工程一轮复习（第一课时）——通过细胞融合可产生具有新特性的细胞 乳腺癌常被称为“粉红杀手”，其发病率位居女性恶性肿瘤的首位。2020年全球癌症数据显示：女性乳腺癌已经超过肺癌成为发病率最高的癌种。每年新发病例约226万，占所有肿瘤的11.7%。人类表皮生长因子受体II（HER2）是一种细胞膜上的受体，能够识别人类表皮生长因子EGF，发生特异性结合，维持细胞的正常生长分裂。乳腺癌细胞大多出现HER2过度表达，与人类表皮生长因子EGF特异性结合后，会导致细胞受到过度的刺激，造成细胞异常的生长分裂。析病理析病理思考:（1）患了乳腺癌的病人，该如何治疗呢？ （2）HER2基因相当于正常细胞中的原癌基因还是抑癌基因？原癌基因①手术、放疗、化疗②敲除HER2基因？③阻碍EGF与受体结合【资料】临床上目前使用的一种名为曲妥珠的单克隆抗体，是一种靶向人类表皮生长因子受体II（HER2）的抗体药物，能够有效延缓HER2过度表达的乳腺癌细胞的生长。分析：Q1：与血清中的抗体相比，单抗有什么优点？Q2：曲妥珠单抗能延缓癌细胞生长的机理？①特异性强、灵敏度高；②疗效高、毒副作用小 曲妥珠单抗与HER-2发生特异性结合，阻止EGF与HER-2结合，进而延缓癌细胞生长。同学们知道4D5-单抗是如何制备的吗？【资料】曲妥珠单抗的前身是运用杂交瘤技术制备的鼠源性单抗4D5。【活动】小组合作，构建4D5-单克隆抗体药物制备的流程图 完成后思考下面的问题：Q1：制备4D5-单抗时注射给小鼠的抗原是什么？Q2：单抗的制备运用了细胞融合技术，诱导细胞融合的方法有哪些？Q3：只考虑细胞两两融合，融合体系中有哪些类型的细胞？Q4：什么是杂交瘤细胞？如何筛选得到杂交瘤细胞？Q5：杂交瘤细胞有什么特点？Q6：融合获得的杂交瘤细胞一定具有双亲特性吗？Q7：第一次筛选和第二次筛选的目的和方法分别是什么？Q8：利用选出的产生特定抗体的杂交瘤细胞如何获得单克隆抗体？②融合所用的瘤细胞是经毒性培养基选出的HGPRT-细胞株，因此只能经由叶酸作为辅酶参与的DNA合成过程。①正常的B淋巴细胞在培养基中仅能存活5-7天。③氨基蝶呤是叶酸的拮抗剂，因此只有“B瘤”融合细胞才能在HAT培养基（次黄嘌呤H、氨基蝶呤A、胸腺嘧啶核苷T）上存活与繁殖。【任务一】运用细胞融合技术制备曲妥珠单抗分工：组长1人；记录员1人；展示员1人；协助员1人；请全体成员参与讨论经HER-2免疫的小鼠脾脏第二次筛选：通过抗原抗体杂交技术进行抗体检测获得能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞第一次筛选：通过HAT选择培养基获得杂交瘤细胞①动物免疫②细胞融合③杂交瘤细胞的筛选与克隆培养④抗体大量制备B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞筛选分泌特异性抗体的杂交瘤细胞4D5-单克隆抗体单克隆抗体制备流程体外培养法小鼠腹水诱生法聚乙二醇；电脉冲、激光；灭活的仙台病毒；【资料分析】临床使用的曲妥珠单抗是一种在4D5-单抗基础上改造的人源化单克隆抗体，是将小鼠中制备的抗体中识别抗原的小片段与人的抗体框架嫁接在一起形成的。分析：Q1：4D5这种鼠源抗体直接注入人体可能存在什么问题？可能会产生免疫排斥反应 Q2：曲妥珠单抗制备为人鼠嵌合抗体有什么优点？既能特异性识别HER2，又能降低免疫排斥反应 Q3：4D5-单抗人源化改造为曲妥珠的过程中可能运用哪些技术？蛋白质工程Q4：还有更为优化的单抗吗？单克隆抗体鼠源-鼠源人源嵌合体-全人源化改造的历程科技不断进步，人类认识世界、改造世界的能力也在不断进步！【资料分析】临床使用的曲妥珠单抗是一种在4D5-单抗基础上改造的人源化单克隆抗体，是将小鼠中制备的抗体中识别抗原的小片段与人的抗体框架嫁接在一起形成的。【活动】结合单抗的特点，小组讨论单抗在治疗乳腺癌中有哪些可能的应用。（1）作为特异性探针——研究HER2抗原蛋白的结构、分布及功能（2）作为诊断试剂——诊断个体是否出现乳腺癌细胞（3）制备生物导弹——治疗疾病和运载药物【任务二】探究单抗在治疗乳腺癌中的应用准确、高效、简易、快速原理：抗原抗体特异性结合特点：特异性强，灵敏度高 杂交瘤细胞细胞融合 单克隆抗体骨髓瘤细胞+B淋巴细胞筛选1：筛选2： 产生特异性抗体的杂交瘤细胞小鼠转基因鼠人体外培养法小鼠腹水诱生法可经蛋白质工程改造特异性探针诊断试剂生物导弹第一次筛选：通过HAT选择培养基获得杂交瘤细胞第二次筛选：通过抗原抗体杂交技术进行抗体检测获得能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞小结单克隆抗体也可以通过结合基因工程、蛋白质工程进行改造，提高亲和力、稳定性和生物学活性。课堂评价任务1．曲妥珠单抗是抗Her2的单克隆抗体，用于阻断癌细胞的生长。如图为制备单克隆抗体的过程。回答以下问题：(1)给小鼠注射Her2蛋白进行免疫，在35天获取B淋巴细胞悬液进行融合。在获取B淋巴细胞前3天需再次注射Her2蛋白，这样做的目的是 。(2)诱导融合获得的细胞有未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞和杂交瘤细胞，原因是 。缺失HGPRT基因的细胞无法在HAT培养基中增殖，HAT培养基可以筛选出骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞，其它细胞都会死亡据此推测，在单克隆抗体制备过程中缺失HGPRT基因的细胞是 （“B淋巴细胞”或“骨髓瘤细胞”）。HAT培养基筛选得到的杂交瘤细胞的特点是 。二次免疫使产生的抗Her2抗体的B淋巴细胞增多细胞融合是随机的，且融合率达不到100% 骨髓瘤细胞既能迅速大量增殖，又能产生特异抗体课堂评价任务2．HER-2（一种跨膜糖蛋白）高表达通常只出现于胎儿期，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌。抗体—药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成，对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是（ ） A.胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关，成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考 B.因为获取的B淋巴细胞可能有多种，所以经选择培养基筛选的杂交瘤细胞可直接培养制备单抗 C.T-DMI与HER-2特异性结合是DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键 D.利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置B动物细胞工程一轮复习（第二课时）——细胞培养是动物细胞工程的基础 【资料】能够有效延缓人类表皮生长因子受体II（HER2）过度表达的乳腺癌细胞生长的曲妥珠单抗的前身是运用杂交瘤技术制备的鼠源性单抗4D5。【任务一】活动建模，梳理动物细胞培养的过程和培养条件【活动1】以小组为单位，利用信封中的材料在卡纸上推测模拟已免疫小鼠脾细胞的培养过程，完成后分享交流。分工：组长1人；记录员1人；展示员1人；协助员1人；请全体成员参与讨论完成模型后思考动物细胞培养的相关问题：Q1：为什么要将动物组织、器官分散成单个细胞？怎样将动物细胞分散开？Q2：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要成分是什么？Q3：原代培养之后为何要进行传代培养？Q4：二氧化碳培养箱的作用是？Q5：细胞培养过程中对环境有何要求？【任务一】活动建模，梳理动物细胞培养的过程和培养条件【活动1】以小组为单位，利用信封中的材料在卡纸上推测模拟已免疫小鼠脾细胞的培养过程，完成后分享交流。Q1：动物细胞培养的培养基中通常有哪些成分？其中血清的作用是？抗生素的作用是？Q2：血清如何灭菌？Q3：制备单抗的体外培养液中往往不添加动物血清的原因是什么？Q4：分别从物理性质、化学成分和功能看，单抗制备中使用了哪些类型的培养基？【活动2】总结归纳杂交瘤技术中培养各细胞的培养基，独立思考解决下面的问题。Q1：两种培养获得的结果有何不同？Q2：什么是细胞系？什么是细胞株？Q3：哪个培养属于细胞克隆？细胞克隆最基本的要求是什么？Q4：杂交瘤技术中如何保证最后建成的杂交瘤细胞株源自单个细胞的增殖？【比较1】比较抗体检验前的杂交瘤细胞和检验后的杂交瘤细胞的培养检验后杂交瘤细胞检验前杂交瘤细胞【任务二】比较分析，建构细胞系、细胞株和细胞克隆等概念【比较2】比较B细胞、骨髓瘤细胞和单个杂交瘤细胞的培养【资料】升级后的曲妥珠单抗是一种重组DNA衍生的人源化单克隆抗体，是由悬养于无菌培养基中的中国仓鼠卵巢CHO细胞生产的。Q1：请推测升级后的曲妥珠单抗的生产运用了哪些技术？Q2：据此可以看出动物细胞培养具有什么用途？ 动物细胞培养还存在的用途：基因工程技术和动物细胞培养技术生理、病理、药理研究组织器官修复等通过大规模细胞培养获得细胞代谢产物【任务三】迁移应用，扩大动物细胞培养的应用范围 曲妥珠单抗的研制和生产确实在一定程度上治疗和缓解人类的乳腺癌病症，但是治疗不是目的，防治才是根本。让我们一起建立良好的生活方式：营养均衡，坚持锻炼，规律生活，心情舒畅！每年十月为“世界乳腺癌防治月”；10月18日为乳腺癌预防宣传日；十月的第三个星期五为粉红丝带关爱日。让我们为引起更多人对健康的重视和关爱努力宣传！课堂评价任务1．曲妥珠单抗是抗Her2的单克隆抗体，用于阻断癌细胞的生长。如图为制备单克隆抗体的过程。回答以下问题：(3)在杂交瘤细胞筛选培养过程中，需在培养基中添加血清，并置于CO2培养箱中培养。培养箱中CO2的作用是 ，筛选特定的杂交瘤细胞的过程利用的原理是 。(4)此过程获得的抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，可在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖；若为体外培养，则要定期更换培养液，目的是 。维持培养液的pH 抗原抗体特异性结合 防止细胞代谢过程中产生代谢废物积累对细胞造成毒害作用，营养物质代谢枯竭。