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第2节 动物细胞工程
第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
我们知道：
运用植物体细胞杂交技术，可以跨越不同植物之间生殖隔离的屏障，培育出新的作物类型。那么，有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？
1.动物细胞融合
1970年人工条件下的人-鼠细胞融合实验
动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞形成一个细胞的过程。
1.概念：
2.结果：
形成的具有原来______________________________的_________细胞，称为 _____________。
单核
两个或多个细胞遗传信息
杂交细胞
3.原理：
细胞膜的流动性
4.动物细胞融合的方法：
动物细胞没有细胞壁，可以直接诱导融合。
动物细胞融合所特有的融合方式。
1.动物细胞融合
物理方法：电融合法、离心法
化学方法：聚乙二醇（PEG）法
生物方法：灭活病毒诱导法
1.动物细胞融合
方法
生物方法：灭活病毒诱导法
灭活：是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。
原理：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，使细胞相互凝集，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。
动物细胞融合所特有的融合方式。
19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？
【答案】病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。
肺结核病人病理切片
动物细胞A
动物细胞B
动物细胞______
培养
物理、化学、生物法诱导
杂交细胞（单核）
膜融合、质融合
5.构建动物细胞融合模型：
1.动物细胞融合
①融合过程:细胞膜融合→细胞质融合→ ________融合。
②重组细胞的特点: 具有____________________,杂种细胞表现出两个____________的特点。
③融合后的杂交细胞经过__________后仍能形成两个完整的杂交细胞
细胞核
亲本细胞
有丝分裂
两种细胞的遗传信息
突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。
成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体
6. 意义：
7. 应用：
前段时间，全国在抗击COVID-19疫情的时候，我们从新闻里看到很多康复者在捐献血浆，用来治疗其他病人。那么，血浆里到底是什么东西能够治疗新型冠状病毒感染？
2.单克隆抗体
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞融合前的处理方法
诱导细胞融合的方法
细胞融合成功的标志
主要用途
意义
细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性
细胞膜具有一定的流动性
用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁
用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞
电融合法、离心法；聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+-高pH融合法
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
再生出细胞壁
细胞核的融合
获得完整的杂种植株
主要用于制造单克隆抗体
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
课堂归纳
抗体
1.定义：机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
2. 抗体的分布：
1）血清（主要）
2）组织液及外分泌液（如乳汁中，为新生儿提供抗体）
3.机体通过什么免疫过程分泌抗体？
4.传统抗体的生产方法
体液免疫
反复
注射
动物体内
抗原
多种浆细胞
每一个浆细胞只能产生一种特异性抗体
体内产生的特异性抗体多达百万种
多种抗体
（血清）
产量低、纯度低、特异性差
1.抗体的产生:
效应B淋巴细胞（浆细胞）
每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体
如果利用单个效应B淋巴细胞进行无性繁殖（克隆），形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强、灵敏度高的抗体——单克隆抗体。
2.单克隆抗体
每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
单一B淋巴细胞
细胞群
选择
克隆
产生
大量纯度高特异性强的抗体
注意：在体外培养条件下一个B淋巴细胞不可能无限增殖
有能无限增殖的细胞吗？
如何获得大量的单一抗体呢？
米尔斯坦
设想：如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞就能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。
1975年成功获得单克隆抗体
1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖
科勒
英国科学家
德国科学家
2.单克隆抗体
B细胞
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
抗体
注射特定蛋白免疫小鼠
培养小鼠
骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
多种细胞
多种杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
选择培养基
克隆化培养
专一抗体检测
注射到小鼠
腹腔内增殖
体外培养
单克隆抗体
融合
2.单克隆抗体
动物细胞融合
动物细胞培养
筛选一
筛选二
特异性强、灵敏度高、可大量制备
2.1 单克隆抗体的制备过程：
注射特定的抗原
多种B细胞
培养骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
将骨髓瘤细胞和B细胞融合
多种杂交细胞
筛选杂交瘤细胞
（既可以大量增殖又能产生抗体）
诱导融合
为什么要进行筛选？
通过什么形式筛选？
用特定的选择培养基进行筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长
2.1 单克隆抗体的制备过程：
注射特定的抗原
多种B细胞
培养骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
将骨髓瘤细胞和B细胞融合
多种杂交细胞
筛选杂交瘤细胞
（既可以大量增殖又能产生抗体）
筛选出抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
诱导融合
这里的筛选和之前相同吗？
克隆化培养和抗体检测
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
96孔板培养和筛选
第二次筛选
检测原理：抗原和抗体能够特异性结合
2.1 单克隆抗体的制备过程：
【两次筛选的比较】
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}项目
第一次筛选
第二次筛选（需要多次筛选）
筛选原因
筛选方法
筛选结果
诱导融合后得到多种杂交细胞，还有未融合的细胞等。
用特定的选择培养基筛选只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
得到杂交瘤细胞
小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，杂交瘤细胞中有产生其他抗体的细胞
用96孔板进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选
得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
2.1 单克隆抗体的制备过程：
2.1 单克隆抗体的制备过程：
注射特定的抗原
多种B细胞
培养骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
将骨髓瘤细胞和B细胞融合
多种杂交细胞
杂交瘤细胞
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
诱导融合
【培养杂交瘤细胞的方法比较】
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}项目
腹腔培养
体外培养
优点
缺点
易于控制培养条件（如无需提供无菌环境等），操作简单，成本较低
规模小，产量少
可大规模培养，大量生产
需要人为控制培养条件，成本相对较高
2.1 单克隆抗体的制备过程：
2.2 单克隆抗体的优点：
（1）单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合
（2）可以大量制备
（1）作为诊断试剂——最广泛的应用
抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体
比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90﹪以上。
艾滋病检测试剂
2.3 单克隆抗体的应用：
乙肝抗体检测试剂盒
★新冠病毒抗体检测试剂盒
2.3 C单克隆抗体的应用：
（2）用于运载药物和治疗疾病
抗体-药物偶联物
（ADC）
细胞凋亡
①
ADC被细胞吞噬
②
⑤
ADC
抗体
药物
接头
实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
2.3 单克隆抗体的应用：
（2）用于运载药物和治疗疾病
2.3 单克隆抗体的应用：
临床上主要用来治疗淋巴瘤的一种单克隆抗体药物
贝伐珠单抗可以抑制肿瘤血管生成，应用于恶性肿瘤的治疗
2.3 单克隆抗体的应用：
本节小结
1.下图为动物细胞融合技术过程图，相关叙述错误的是( )。
B
A.图中 C 为灭活的病毒，此外还可用 PEG 融合法诱导动物细胞融合
B.图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的选择透过性
C.图中②过程表示细胞核融合形成杂种细胞
D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
?
[解析] 图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的流动性，B错误。
课堂检测
2.利用杂交瘤技术制备针对特定抗原的单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是( )。
A.用于融合的 B 淋巴细胞应从未受抗原刺激的动物中提取
B.单克隆抗体制备与植物体细胞杂交技术均依据细胞具有全能性的原理
C.筛选2过程需要用到抗体和抗原特异性结合的特性
D.选出的杂交瘤细胞只能通过体外培养获得大量单克隆抗体
?
C

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