第2節動物細胞工程

二動物細胞融合技術與單克隆抗體教學重點：單克隆抗體的制備和利用。

新課程標準：1.舉例說出動物細胞融合的概念、原理及應用。2.闡明利用動物細胞融合技術制備單克隆抗體的過程。3.認同單克隆抗體在臨床上有重要的應用價值。核心素養：1.生命觀念——以細胞的結構與功能為基礎，理解動物細胞融合

的內涵；并正確理解植物體細胞雜交與動物體細胞融合技術的區別。2.科學思維——教學難點：單克隆抗體的制備過程用發綠色熒光的染料標記小鼠細胞表面的蛋白質用發紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質1970年熒光標記的人鼠細胞融合實驗模式圖：文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用任務一：閱讀教材P48第2、3、4段文字，完成以下問題。1、細胞融合的概念：4、細胞融合的結果：2、細胞融合的原理：3、細胞融合的常用方法一、動物細胞融合技術6、細胞融合的應用：5、細胞融合的意義：文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用一、動物細胞融合技術1、概念：指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的技術。4、結果：形成雜交細胞。即融合后形成的原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞。2、原理：細胞膜的流動性3、誘導方法物理法：離心、振動、電激化學法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活的病毒文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用仙臺病毒紫外線滅活喪失感染活性（不感染細胞）保留融合活性（誘導細胞融合）（1）“滅活病毒”中滅活的具體含義是什么？滅活是指用物理或化學手段使病毒失去感染能力，但是并不破壞病毒的抗原結構。病毒表面的糖蛋白和一些酶與細胞膜上的糖蛋白發生作用，使細胞互相凝聚，細胞膜上的蛋白質分子和脂質分子重新排布，細胞膜打開，細胞發生融合。（2）滅活病毒誘導細胞融合的原理是什么？相關信息（教材P48)文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用5．意義：細胞融合技術突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。6．應用(1)成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。(2)用于制造單克隆抗體。文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞融合前的處理方法誘導細胞融合的方法細胞融合成功的標志主要用途意義細胞膜具有一定的流動性、植物細胞的全能性細胞膜具有一定的流動性用果膠酶和纖維素酶去除細胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞分散成單個細胞電融合法、離心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+高pH融合法PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導法再生出細胞壁細胞核的融合獲得完整的雜種植株主要用于制造單克隆抗體打破生殖隔離，實現遠緣雜交育種，培育植物新品種突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能7.動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用1、下列關于動物細胞融合的相關說法，錯誤的是(

)A．動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程B．融合后形成的具有原來兩個或多個動物細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞C．滅活的病毒中“滅活”是指用物理或化學手段破壞它的抗原結構D．細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能C2、下列關于動物細胞融合的說法，錯誤的是(

)A.細胞融合前要用酶解法將組織分散成單個細胞B.細胞融合的原理是細胞膜的流動性C.融合后得到的雜交細胞具有兩個或多個親本細胞的遺傳信息D.融合后得到的雜交細胞具有兩個細胞核D課堂檢測文山市第一中學動物細胞融合技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用任務二：閱讀教材P48圖216，思考討論完成以下問題。①為什么不直接選用特定的漿細胞直接去培養？______________。②相應的B細胞是從小鼠的內提取，骨髓瘤細胞是從小鼠的____中提取。③雜交瘤細胞的特點是__________________________________________④細胞融合后需經兩次篩選。第一次篩選的目的是_____________________________________；第二次篩選的目的是______________________________________。

⑤單克隆抗體的優點：____________________________________⑥篩選獲得的雜交瘤細胞可在

條件下做大規模培養，也可以注射到小鼠的

內增殖，這樣就可以從

中或小鼠的

中提取出大量的單克隆抗體二、單克隆抗體的制備文山市第一中學單克隆抗體的制備動物細胞培養技術單克隆抗體的應用二、單克隆抗體的制備1.傳統抗體制備方法及缺陷向動物體內反復注射某種抗原從動物血清中分離所需抗體產量低、純度低、特異性差（2）缺點：（1）方法：2.單克隆抗體制備思路：因為每一個B細胞只分泌一種特異性抗體，所以克隆單一的B淋巴細胞，就可得到的細胞群就能分泌出化學性質單一、特異性強的抗體。B淋巴細胞不能無限增殖困難：如何解決這個問題呢？如何解決這個問題呢？文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用米爾斯坦科勒

由于發明了單克隆抗體的制備技術，米爾斯坦和科勒于1984年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎大膽設想：B淋巴細胞骨髓瘤細胞（能產生抗體）（能大量增殖）融合細胞（既能產生抗體，又能大量增殖）二、單克隆抗體的制備文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用用特定抗原免疫小鼠骨髓瘤細胞的培養經過免疫的B淋巴細胞骨髓瘤細胞融合多種細胞BB

、B瘤、瘤瘤（B、瘤）3.單克隆抗體的制備過程文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用由于培養基中缺乏相應的營養物，骨髓瘤細胞死亡B淋巴細胞培養幾天后死亡雜交瘤細胞置于選擇培養基上培養BB

、B瘤、瘤瘤（B、瘤）3.單克隆抗體的制備過程文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用多孔細胞培養板陽性克隆的篩選和克隆化培養用培養液稀釋文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用注射到小鼠體內體外培養單克隆抗體

單克隆抗體優點:特異性強,靈敏度高、可大量制備文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用小結：單克隆抗體制備的過程小鼠相應的B淋巴（漿細胞）細胞注射抗原雜交瘤細胞選擇性培養基篩選能分泌所需抗體的雜交瘤細胞篩選，克隆化培養體外培養體內培養大量單克隆抗體從培養液中提取從小鼠腹水中提取骨髓瘤細胞多種雜交細胞誘導融合文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用【思考討論】①為什么不直接選用特定的漿細胞直接去培養？________________________________。②相應的B細胞是從小鼠的

內提取，骨髓瘤細胞是從小鼠的

中提取。漿細胞已經高度分化，不能在分裂脾臟骨髓③雜交瘤細胞的特點是__________________________________________④細胞融合后需經兩次篩選。第一次篩選的目的是_____________________________________；第二次篩選的目的是______________________________________。

⑤單克隆抗體的優點：____________________________________⑥篩選獲得的雜交瘤細胞可在

條件下做大規模培養，也可以注射到小鼠的

內增殖，這樣就可以從

中或小鼠的

中提取出大量的單克隆抗體篩選得到雜交瘤細胞（多種）篩選得到能產生特異性抗體的雜交瘤細胞群特異性強，靈敏度高，并可大量制備體外腹腔培養液腹水既能迅速大量繁殖，又能產生單一的特異性抗體。文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用抗體藥物接頭ADC被細胞吞噬釋放藥物溶酶體裂解細胞凋亡討論：1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用？

抗體主要發揮靶向運輸作用，即通過特異性結合靶細胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細胞；藥物發揮治療效應，如殺傷靶細胞文山市第一中學三、單克隆抗體的應用（閱讀教材P50資料1、2，思考討論完成以下問題。）動物細胞培養技術單克隆抗體的應用單克隆抗體的制備2.除了細胞毒素，還有哪些物質理論上可以作為ADC偶聯的藥物？3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應用上各具有什么優勢？①可以用放射性同位素標記單克隆抗體進行靶向放療；②一些作用于細胞信號轉導通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結合進行治療。①單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應，因此檢測的特異性和靈敏度大大提高；生產單克隆抗體的雜交瘤細胞可以傳代培養、冷凍保存和復蘇利用，有利于控制產品的質量和標準化生產診斷試劑盒；②ADC能夠協同發揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優點文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用三、單克隆抗體的應用4.單克隆抗體在臨床上還有哪些應用？你可以課后搜集資料，然后以“單克隆抗體在臨床上的應用”為主題，出一期黑板報或制作電子板報宣傳相關知識。單克隆抗體在臨床上的應用涉及治療、診斷等方面。單克隆抗體藥物已被廣泛用于腫瘤、自身免疫病等疾病的治療，如利妥昔單抗被用于治療復發難治的低分化B細胞淋巴瘤；曲妥珠單抗被用于治療乳腺癌等。在臨床診斷方面，單克隆抗體被廣泛用于些感染性疾病的檢測、腫瘤的診斷、激素和細胞因子的測定等。以單克隆抗體在診斷腫瘤方面的應用為例，用放射性同位素或熒光標記抗腫瘤表面抗原的單克隆抗體，可以用這些抗體來對體內的腫瘤進行定位，輔助診斷并確定腫瘤的復發與轉移等。文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用三、單克隆抗體的應用三、單克隆抗體的應用（1）作為診斷試劑——最廣泛的應用優點：血型檢測試劑方法：抗原抗體雜交法準確、高效、簡易、快速抗人絨毛促性腺激素單克隆抗體比原來診斷方法提前了10d左右，準確率在90﹪以上。文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用乙肝測定試劑艾滋病檢測試劑★用于快速診斷COVID－19的單克隆抗體試劑盒（2）用于治療疾病和運載藥物如：制成“生物導彈”“生物導彈”＝單克隆抗體＋藥物注意：“生物導彈”——單抗導向，藥物為彈頭優點：位置準確、療效高、副作用小結合同位素的單抗文山市第一中學動物細胞培養技術單克隆抗體的制備單克隆抗體的應用【課堂小結】單克隆抗體篩選二雜交細胞雜交瘤細胞體外或體內培養篩選一骨髓瘤細胞

誘導融合分泌特異抗體的雜交瘤細胞雜交瘤細胞群提取已免疫的B淋巴細胞動物細胞融合技術動物細胞培養技術單克隆抗體的制備既能大量繁殖又能產生專一抗體特異性強靈敏度高可大量制備注射抗原1.下列有關動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的是() A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導融合C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞D.前者主要是為了獲得細胞產品，后者主要是為了獲得雜種植株練習與應用一、概念檢測(P51)C2、科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關敘述正確的是 () A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒B.體外培養單個B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合。經誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D.將純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內，從小鼠血清中分離出的抗體為單克隆抗體練習與應用一、概念檢測(P51)A練習與應用二、拓展應用(51)答案提示：可以利用動物細胞融合技術培育多倍體胚胎，研究其發育機制，甚至可能培育出新的物種。但是，目前相關技術還不成熟，存在融合率低，胚胎死亡率高等問題，并且還可能帶來一些倫理方面的問題。假如你掌握了動物細胞融合技術，你想用這種技術來解決哪些問題解決這些問題的大致思路是怎樣的這樣做會有什么風險請查閱相關資料，完善自己的思路，并形成文字報告，與同學交流。【高考在線】1．（2022·山東·高考真題）如圖