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(共28张PPT)
2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
“生物导弹” 追踪癌细胞
抗体
本节课教学目标
1. 展开对动物细胞融合技术的原理及应用的讨论，培养归纳与概括的能力。(科学思维)
2. 理解单克隆抗体制备方案的提出背景，认同创造性思维的重要性。(科学思维)
3.关注单克隆抗体的诊断作用，明确疾病诊断、治疗的重要性。(社会责任)
活动一：请同学们阅读课本P49页的两段话回答以下问题（3min）
什么是单克隆抗体？
请你尝试利用“拆词法”，分析“单克隆抗体”一词中“单”和“克隆”的含义。
单克隆抗体：由单个B淋巴细胞经过克隆（无限增殖）形成基因型相同的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。
能产生抗体，但不能迅速大量增殖
肿瘤细胞
？
A细胞
B细胞
正在融合的原生质体
再生出细胞壁
脱分化
再分化
移栽
植物细胞融合
植物组织培养
杂种植株
愈伤组织
A原生质体
B原生质体
移栽后的植株
植物体细胞杂交技术
回顾旧知
活动二：请同学们快速阅读课本P48页回答以下问题（3min）
1. 什么是动物细胞融合技术（概念）？原理是什么？
2. 所形成的杂种细胞有什么特点？
3. 诱导动物细胞融合的方法有哪些？
4.什么是病毒的灭活？
5.动物细胞融合技术有什么意义和应用？
01
动物细胞融合技术
1.概念：
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
细胞膜的流动性
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
（化学法、 物理法、 生物法 ）
动物细胞融合特有
01
动物细胞融合技术
2.原理：
4.融合方法：
3.特点：
杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息
5.灭活：
指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
意义：
①突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；种间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得成功。
②研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
③利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
01
动物细胞融合技术
01
动物细胞融合技术
资料：1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒，利用经抗原免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合产生的细胞制备出了单克隆抗体。他们因为这一贡献，于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
活动三：请同学们根据资料和课本图2-16，尝试建构制备单克隆抗体的流程（文字+箭头）（5min）
细胞融合过程：
01
动物细胞融合技术
杂交瘤细胞
(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
诱导融合
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
①PEG融合法
②电融合法
③灭活病毒诱导法
单克隆抗体
活动四：依据图2-16制备单克隆抗体过程的示意图，思考以下问题：（3min）
1.初始的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均有多个，融合后得到的细胞有几种？是否都是杂交瘤细胞？
2.诱导融合后得到的杂交瘤细胞，是否都能分泌所需的抗体？
3.经筛选后得到的既能迅速、大量增殖，又能分泌所需抗体的数量有限，怎样获得大量的单克隆抗体？
杂交瘤细胞
(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)
注射特定的抗原
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
诱导融合
多种B淋巴细胞
培养骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
多种杂交细胞（B-骨）
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞(分泌的抗体能与特定抗原结合)
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
①PEG融合法
②电融合法
③灭活病毒诱导法
用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。
（B-B）
（骨-骨）
用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，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。
第一次筛选
杂交瘤细胞
(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)
注射特定的抗原
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
诱导融合
多种B淋巴细胞
培养骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
多种杂交细胞（B-骨）
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞(分泌的抗体能与特定抗原结合)
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
（B-B）
（骨-骨）
对上述经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测。经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞（每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞）
第二次筛选
将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
杂交瘤细胞
(既能迅速大量增殖，又能产生抗体)
注射特定的抗原
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
诱导融合
多种B淋巴细胞
培养骨髓瘤细胞
骨髓瘤细胞
多种杂交细胞（B-骨）
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞(分泌的抗体能与特定抗原结合)
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
（B-B）
（骨-骨）
将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
融合前处理 用_____________和__________去壁后诱导原生质体融合
用____________使细胞分散后诱导细胞融合
诱导融合的方法
意义和用途 克服 的障碍，获得杂种_________
获得
细胞膜的流动性
植物细胞全能性
细胞膜的流动性
纤维素酶
果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
物理法、化学法
物理法、化学法
还有
生物法：灭活的病毒诱导法
远缘杂交
制备单克隆抗体
植株
总结：比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
杂交细胞，
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、灭活病毒诱导，电融合、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
课堂检测
C
2.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是 （ ）
A. 它们的原理都涉及细胞膜的流动性
B. 都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合
C. 前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株
D. 融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞
课堂检测
D
3．关于单克隆抗体的说法，正确的是(　　)
①是经过免疫的淋巴细胞产生的
②单克隆抗体制备过程中至少经过两次筛选
③由被特定抗原刺激的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞产生
④单一的抗原进入动物体内后，从动物体内提取的抗体
⑤化学性质单一，特异性强，灵敏度高，可用于防病、治病等
A．②⑤　　　　　 B．②③⑤
C．②④ D．①③④
课堂检测
B
20世纪90年代初，英国科学家成功地利用“生物导弹”单克隆抗体瞄准并杀死了癌细胞，使患血癌的一名67岁退休教授与一名女患者的癌细胞奇迹般消失了。被称为“生物导弹”的单克隆抗体，能够跟踪和杀死细菌、病毒或癌细胞。
创设情境
单克隆抗体的应用
资料1 用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。
资料2 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，
在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物（antibody-drugconjugates, ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物(如细胞毒素)三部分组成，它的作用机制如下图所示。
抗体
药物
接头
ADC被细胞吞噬
释放药物
溶酶体裂解
细胞凋亡
1. ADC的抗体和药物各具有什么作用？
讨论：
抗体：主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞
药物：发挥治疗效应，如杀伤靶细胞
2. 除了细胞毒素，还有哪些理论上可以作为ADC偶联的物质？
3. 单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？
① 可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗
② 一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长。
① 单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高；生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒。
② ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。
1、诊断试剂——最广泛应用
抗原-抗体杂交法
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。
单克隆抗体的应用
具有准确、高效、简易、快速特点.
诊断优点：
原因：单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。
乙肝测定试剂
艾滋病检测试剂
(主要用于癌症治疗)如：单克隆抗体+抗癌药物 =“生物导弹”
2、用于治疗疾病和运载药物
②位置准确、疗效高、副作用小
结合同位素的单抗
(“生物导弹” —单抗导向，药物为弹头)
①特异性强、灵敏度高
结合同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术。
一、概念检测
1. 下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是 （ ）
A. 它们的原理都涉及细胞膜的流动性
B. 都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合
C. 融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞
D. 前者主要为了获得细胞产品，后者主要为了获得杂种植株
练习与应用
C
2. 科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是 （ ）
A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染 SARS病毒
B. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C. 将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
练习与应用
A
练习与应用
二、拓展应用
假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题？解决这些问题的大致思路是怎样的？这样做会有什么风险？请查阅相关资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。
可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎,研究其发育机制,甚至可能培育出新的物种。但是,目前相关技术还不成熟,存在融合率低、胚胎死亡率高等问题,并且还可能带来些伦理方面的问题。

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