高中生物二 动物细胞融合技术与单克隆抗体学案设计
展开选择性必修三第二章第2节
动物细胞工程导学案
【学习目标】
1.说明动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同。
2.简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程、方法与原理。
3.列举动物细胞融合技术与单克隆抗体技术的优点及实际应用。
【探究案】
【任务一】 动物细胞融合
1.什么是灭活?灭活病毒诱导融合的原理是什么?
2.动物细胞融合与植物原生质体融合的原理相同吗?
【知识拓展】
1.融合的原理与过程
(1)原理:细胞膜的流动性。
(2)过程:动物细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合。其中细胞膜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,细胞融合的实质是核融合。动物细胞融合完成的标志是两个或多个细胞核融合为一个细胞核。如下图(以灭活的病毒诱导为例):
2.融合的结果
形成单核杂交细胞,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。
3.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
比较项目 | 植物体细胞杂交 | 动物细胞融合 |
原理 | 细胞膜的流动性、细胞的全能性 | 细胞膜的流动性、细胞的增殖 |
融合前处理 | 先除去细胞壁 | 先使细胞分散开 |
使用的酶 | 纤维素酶和果胶酶 | 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 |
诱导手段 | 物理法:电融合法、离心法 化学法:PEG融合法 | 除物理法和化学法外,也可用灭活的病毒诱导 |
过程 | ||
结果 | 杂种植株 | 杂交细胞 |
应用 | 培育植物新品种 | 主要用于制备单克隆抗体 |
意义 | 克服了远缘杂交不亲和的障碍,打破了生殖隔离,扩展了杂交的亲本组合 |
典型例题:
例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、灭活的病毒诱导、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
例2.下列关于动物细胞融合与植物体细胞杂交技术的说法,正确的是( )
A.基本原理相同 B.诱导细胞融合的方法相同
C.细胞融合前的处理过程相同 D.融合后都需要进行筛选
【任务一】 单克隆抗体
抗体。
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?
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,而氨基喋呤可以阻断此途径。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。
【知识拓展】
1.血清抗体与单克隆抗体的比较
名称 | 产生 | 特点 |
血清抗体 | 由B淋巴(浆)细胞分泌 | 一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差 |
单克隆抗体 | 由杂交瘤细胞分泌 | 特异性强、灵敏度高,能大量制备 |
2.制备过程
3.制备单克隆抗体过程中的两次筛选
项目 | 第一次筛选 | 第二次筛选 |
筛选原因 | 诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞 | 从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种,形成的杂交瘤细胞也有很多种 |
筛选方法 | 用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长 | 用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 |
筛选目的 | 得到杂交瘤细胞 | 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 |
4.单克隆抗体制备过程的关键分析
(1)对动物免疫的原因:B淋巴细胞要经过免疫过程,即接触抗原,增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞,才能产生相应的抗体,所以,与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。
(2)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质,不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力,还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力,从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点,而大量生产单克隆例3.下列关于单克隆抗体制备的说法,正确的是( )
A.将特定抗原注射到小鼠体内,可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D.筛选出杂交瘤细胞后,需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
例4.(不定项)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是( )
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
【课堂小结】
知 识 网 络 构 建 | 核 心 语 句 背 诵 |
1.动物细胞融合是指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。 |
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