高中生物 專題二 細(xì)胞工程 2.2.2 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體課件 新人教版選修3.ppt

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2 2 2動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 目標(biāo)導(dǎo)航1 掌握動(dòng)物細(xì)胞融合的原理和方法 2 結(jié)合圖2 24 歸納單克隆抗體的制備過程及應(yīng)用 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)挑戰(zhàn)自我 點(diǎn)點(diǎn)落實(shí) 一 動(dòng)物細(xì)胞融合 閱讀P52 53 1 概念 或動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成的過程 也稱細(xì)胞雜交 2 原理 3 誘導(dǎo)融合的方法 1 物理 化學(xué)方法 與植物體細(xì)胞雜交相同 如聚乙二醇 電激等 2 生物方法 兩個(gè) 多個(gè) 一個(gè)細(xì)胞 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 滅活的病毒 遺傳信息 雜交 5 結(jié)果 形成細(xì)胞 6 意義 突破了方法的局限 使成為可能 成為研究細(xì)胞遺傳 細(xì)胞免疫 腫瘤和等的重要手段 如 利用 為制造單克隆抗體開辟了新途徑 雜交 有性雜交 遠(yuǎn)緣雜交 生物新品種培育 動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù) 二 單克隆抗體 閱讀P52 54 1 傳統(tǒng)抗體的獲得 1 方法 向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種 使動(dòng)物產(chǎn)生抗體 從動(dòng)物血清中分離所需 2 缺陷 純度低 抗體 抗原 產(chǎn)量低 特異性差 2 單克隆抗體的制備 1 制備原理 漿細(xì)胞特點(diǎn) 一種B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生一種單一抗體 B淋巴細(xì)胞在體外 能 不能 無限增殖 骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn) 能無限增殖 雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn) B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到雜交瘤細(xì)胞 既能 又能產(chǎn)生特異性抗體 不能 無限增殖 2 制備過程制備特異性 向小鼠注射特定 從小鼠中獲取相應(yīng)B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞 獲得雜交瘤細(xì)胞 將鼠的與脾中形成的融合 用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出 該雜種細(xì)胞既能又能產(chǎn)生 抗原蛋白 脾臟 骨髓瘤細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 迅速大量繁殖 專一的抗體 克隆化培養(yǎng)和抗體檢測 將雜交瘤細(xì)胞在培養(yǎng)或注射到小鼠中增殖 提取單克隆抗體 從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取 3 單克隆抗體優(yōu)點(diǎn) 并可大量制備 4 單克隆抗體的應(yīng)用 作為診斷試劑 具有準(zhǔn)確 簡易 的優(yōu)點(diǎn) 用于治療疾病和 體外 腹腔 特異性強(qiáng) 靈敏度高 高效 快速 運(yùn)載藥物 預(yù)習(xí)診斷 判斷正誤 1 動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交 使遠(yuǎn)緣雜交成為現(xiàn)實(shí) 2 動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇 滅活的病毒 電激等 3 動(dòng)物細(xì)胞融合的主要用途是制備克隆動(dòng)物 4 雜交瘤細(xì)胞是由經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合而成的 具有既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體的能力 5 單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng) 靈敏度高 并能大量制備 6 單克隆抗體可以用于治療疾病 7 動(dòng)物雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 8 動(dòng)物細(xì)胞核融合發(fā)生在雜種細(xì)胞的有絲分裂過程中 一 動(dòng)物細(xì)胞融合 課堂講義重點(diǎn)難點(diǎn) 個(gè)個(gè)擊破 1 對細(xì)胞膜融合過程的理解 1 細(xì)胞融合的過程包括細(xì)胞膜的融合 細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞核融合 其中細(xì)胞膜的融合是細(xì)胞融合的先導(dǎo) 在細(xì)胞膜融合中體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有流動(dòng)性 2 誘導(dǎo)融合的方法有滅活的病毒 最常見 聚乙二醇 PEG 和電激等 2 動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的對比 1 動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合所用的誘導(dǎo)方法有何不同 答案動(dòng)物細(xì)胞融合可用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo) 2 細(xì)胞融合技術(shù)與有性雜交相比有哪些優(yōu)點(diǎn) 答案有性雜交有著十分嚴(yán)格的時(shí)空關(guān)系和物種界限 動(dòng)物細(xì)胞融合則不同 它通過人工的方法克服了存在于物種之間的遺傳屏障 從而能夠按照人們的意愿 把不同物種的不同組織類型的細(xì)胞融合在一起 思維激活 3 動(dòng)物細(xì)胞融合和受精作用的區(qū)別有哪些呢 答案 1 受精作用是在同種生物之間進(jìn)行的 精子與卵細(xì)胞的融合不需要任何誘導(dǎo)劑就能形成受精卵 受精卵內(nèi)具備同種生物的兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì) 2 動(dòng)物細(xì)胞融合是在不同物種間進(jìn)行的細(xì)胞融合 由于物種間存在生殖隔離 所以在自然條件下不能融合成雜交細(xì)胞 必須有誘導(dǎo)劑作用才能融合 形成的雜交細(xì)胞具備兩個(gè)親本細(xì)胞的遺傳物質(zhì) 從而體現(xiàn)兩個(gè)親本的遺傳特性 4 動(dòng)物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是什么 答案動(dòng)物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是來自不同細(xì)胞的兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核融合成一個(gè)細(xì)胞核 應(yīng)用示例 1 與植物體細(xì)胞雜交相比 動(dòng)物細(xì)胞融合的原理及其特有的誘導(dǎo)因素分別是 A 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 離心B 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 滅活的病毒C 細(xì)胞的全能性 電刺激D 細(xì)胞的全能性 滅活的病毒 問題導(dǎo)析 1 植物體細(xì)胞雜交的原理是 細(xì)胞的全能性 動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是 2 動(dòng)物細(xì)胞融合的常用誘導(dǎo)因素有聚乙二醇 電激等 其中是其特有的誘導(dǎo)因素 而 電激均可用于誘導(dǎo)植物體細(xì)胞雜交 答案B 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 滅活的病毒 滅活的病毒 聚 乙二醇 一題多變判斷正誤 1 動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交 是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程 2 動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息的雙核或多核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞 3 常用的誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的因素有 聚乙二醇 滅活的病毒 電激 離心等 4 細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限 使遠(yuǎn)緣雜交成為可能 二 單克隆抗體 1 單克隆抗體和常規(guī)抗體的比較 2 單克隆抗體的制備及應(yīng)用 1 原理 要獲得大量的單一抗體 必須克隆單一的B淋巴細(xì)胞 形成細(xì)胞群 將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合 其原因如下 每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只能分泌一種特異性抗體 不同種類的B淋巴細(xì)胞分泌的抗體不同 B淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)不能無限增殖 骨髓瘤細(xì)胞能無限增殖 B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的雜交細(xì)胞既能無限增殖 又能產(chǎn)生特異性抗體 2 單克隆抗體的制備過程 3 單克隆抗體的應(yīng)用 作為診斷試劑 能準(zhǔn)確識別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異 并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合 具有準(zhǔn)確 高效 簡易 快速的優(yōu)點(diǎn) 用于治療疾病和運(yùn)載藥物單獨(dú)使用 直接用于癌癥或其他疾病的治療 作為藥物本身 綜合使用 與放射性同位素 化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素相結(jié)合 制成 生物導(dǎo)彈 主要用于治療癌癥 也可少量用于其他疾病的治療 思維激活 1 仔細(xì)觀察教材P53圖2 24 探討下列問題 1 制備單克隆抗體過程中的幾種細(xì)胞有何特點(diǎn) 答案 免疫的B淋巴細(xì)胞 能產(chǎn)生單一抗體 但不能無限增殖 骨髓瘤細(xì)胞 能無限增殖 不能產(chǎn)生抗體 雜交瘤細(xì)胞 既能產(chǎn)生特定的抗體 又能在組織培養(yǎng)條件下進(jìn)行無限增殖 2 單克隆抗體制備過程中有兩次篩選 其目的分別是什么 答案第一次篩選是在B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合之后 篩選出只有B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的雜種細(xì)胞 第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng) 在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始培養(yǎng) 然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群 2 用單克隆抗體及相關(guān)物質(zhì)制成的 生物導(dǎo)彈 中真正起治療作用的物質(zhì)是什么 是單克隆抗體嗎 答案 生物導(dǎo)彈 中真正發(fā)揮治療作用的物質(zhì)是相關(guān) 藥物 單克隆抗體所起的作用在于將藥物定向帶到靶細(xì)胞所在位置 借助其導(dǎo)向作用 在原位殺死癌細(xì)胞 這樣既不損傷正常細(xì)胞 又減少了用藥劑量 因此 生物導(dǎo)彈 可作為一種療效高 毒副作用小的新型藥物 3 若不采用動(dòng)物細(xì)胞融合的方法 能否生產(chǎn)出單克隆抗體 試簡要說明 答案能 可從經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞中獲取決定所需抗體的基因 目的基因 導(dǎo)入骨髓瘤細(xì)胞 然后培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞并從培養(yǎng)液中提取分泌物 便可得到單克隆抗體 應(yīng)用示例 2 單克隆抗體制備過程中 骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合后 要用特定的培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞 在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細(xì)胞是 B淋巴細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞A B C D 問題導(dǎo)析 1 單克隆抗體的制備過程中 骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合時(shí) 有三種情況 融合的細(xì)胞 融合的細(xì)胞 細(xì)胞與單個(gè)B淋巴細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞 2 在特定的培養(yǎng)基上只有瘤細(xì)胞才能存活增殖 答案A 未發(fā)生 自身 骨髓瘤 雜交 一題多變判斷正誤 1 制備單克隆抗體所用的B淋巴細(xì)胞是經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞 2 細(xì)胞融合之后需要一次篩選 方可獲得能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞 3 利用單克隆抗體制成的 生物導(dǎo)彈 其選擇性是由藥物決定的 與抗體無關(guān) 課堂小結(jié) 細(xì)胞膜的流動(dòng)性 單克隆抗體 B淋巴 雜交瘤 診斷試劑 對點(diǎn)練習(xí) 1 2 3 4 1 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中 敘述正確的是 A 誘導(dǎo)融合的方法完全相同B 所用的技術(shù)手段完全相同C 所采用的原理完全相同D 都能形成雜種細(xì)胞 1 2 3 4 解析兩種細(xì)胞工程技術(shù)都要進(jìn)行細(xì)胞融合 但融合的方法不完全相同 誘導(dǎo)的方法 除動(dòng)物細(xì)胞的融合常用滅活的病毒做誘導(dǎo)劑外 其他的兩者基本相同 兩者采用的原理不同 動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性 最終形成的是雜種細(xì)胞 植物體細(xì)胞雜交的原理有細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞的全能性 故正確答案為D 答案D 2 單克隆抗體在醫(yī)療 診斷等方面發(fā)揮著越來越重要的作用 英國科學(xué)家米爾斯坦和科勒設(shè)計(jì)了一個(gè)用已免疫的B淋巴細(xì)胞制備單克隆抗體的實(shí)驗(yàn) 下圖為其實(shí)驗(yàn)流程圖 則相關(guān)的敘述或說法中 不正確的是 1 2 3 4 1 2 3 4 A a是骨髓瘤細(xì)胞 表示在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)B 制備單克隆抗體時(shí) 選擇B淋巴細(xì)胞的原因是它只能分泌多種特異性抗體C 過程如在體外培養(yǎng) 則需要無菌 無毒 營養(yǎng)充足 溫度 pH適宜等環(huán)境條件D 誘導(dǎo)動(dòng) 植物細(xì)胞融合常用的一種化學(xué)誘導(dǎo)劑是聚乙二醇 1 2 3 4 解析對于B淋巴細(xì)胞來說 每一種B淋巴細(xì)胞經(jīng)特定抗原刺激只能產(chǎn)生一種特異性抗體 根據(jù)單克隆抗體制備的流程判斷 a是骨髓瘤細(xì)胞 b是雜交瘤細(xì)胞 是誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合的過程 表示在選擇培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng) 篩選能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞 包括體外培養(yǎng)和注入小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng) 選擇培養(yǎng)基只允許雜交瘤細(xì)胞生長 增殖 其他細(xì)胞不能生存 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需具備的條件是 無菌 無毒 營養(yǎng)充足 溫度適宜 pH適宜 充足的空氣 誘導(dǎo)細(xì)胞融合時(shí)常用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑 答案B 1 2 3 4 3 下面為制備單克隆抗體過程示意圖 下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A 中的篩選是為了獲得能產(chǎn)生多種抗體的雜交瘤細(xì)胞B 中培養(yǎng)基應(yīng)加入選擇性抑制骨髓瘤細(xì)胞DNA分子復(fù)制的物質(zhì)C 上圖中有一處明顯錯(cuò)誤D 可以無限增殖 解析 中的篩選是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞 中培養(yǎng)基應(yīng)加入選擇性抑制骨髓瘤細(xì)胞DNA分子復(fù)制的物質(zhì) 這樣才能篩選出雜交瘤細(xì)胞 圖中的小鼠沒有經(jīng)過免疫處理 應(yīng)該注射相應(yīng)的抗原 小鼠才能形成相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞 答案A 1 2 3 4 1 2 3 4 4 科學(xué)家從某些能無限增殖細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中分離出無限增殖調(diào)控基因 prG 該基因能激發(fā)許多動(dòng)物細(xì)胞的分裂 這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景 請回答下面的問題 1 2 3 4 1 利用細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體 一般選用的是 和 融合 解析制備單克隆抗體選用的融合細(xì)胞一般為骨髓瘤細(xì)胞 能無限增殖 與經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞 能產(chǎn)生特異性抗體 骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞 漿細(xì)胞 1 2 3 4 2 有人提出 可以直接通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體 其思路如圖所示 酶A是指 酶B是指 對已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的 進(jìn)行 檢測 的原因是 指代的細(xì)胞具有的特點(diǎn) 有人提出用細(xì)胞核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來生產(chǎn)單克隆抗體 試用相關(guān)的圖示及文字表示該過程 1 2 3 4 解析圖示 過程為獲取目的基因 需用限制酶切取出目的基因片段 由于目的基因?qū)氤晒β什⒉桓?故常需進(jìn)行導(dǎo)入檢測 由于 的細(xì)胞具有 無限增殖 的調(diào)控基因 故可進(jìn)行無限增殖 從而產(chǎn)生大量的單克隆抗體 答案 限制酶DNA連接酶 導(dǎo)入成功率很低既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體 如圖所示