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2.2 动物细胞工程
动物细胞融合技术和单克隆抗体
请同学们快速阅读课本P48页回答以下问题
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. 动物细胞融合技术的意义和应用有哪些？
1、概念：
2、原理：
与植物原生质体融合的基本原理相同
动物细胞融合也称________。是指_____或 ____ 动物细胞结合成一个细胞的过程。
两个 多个
细胞杂交
形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的 ____ 细胞，称为 ________ 。
3、结果
一、动物细胞融合技术
—细胞膜的流动性
杂交细胞
单核
4、诱导方式
物理法：离心、振动、电激
化学法：聚乙二醇（PEG)
生物法：灭活的病毒
（动物细胞融合特有）
与植物原生质体融合的方法相同
1、什么是病毒的灭活
灭活是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。
一、动物细胞融合技术
病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，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。
2、灭活病毒诱导细胞融合的原理
5.动物细胞融合技术全过程：
动物细胞融合
动物细胞培养
动物细胞融合完成的标志？
细胞核的融合
6、意义：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。
7、应用：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。
{F5AB1C69-6EDB-4FF4-983F-18BD219EF322}比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
融合前处理
诱导融合的方法
意义和用途
（六）植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
克服远源杂交的障碍，
获得杂种植株
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性
植物细胞的全能性
去除细胞壁后诱导原生质体融合
使细胞分散后诱导细胞融合
物理（离心、振荡、电激）化学（ PEG ）
物理、化学方法（ PEG ）
灭活的病毒
制备单克隆抗体
一、动物细胞融合技术
1、传统抗体制备方法及缺陷
缺陷：产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。
不能无限增殖产生大量抗体
动物体内
抗原
刺激
浆细胞
抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
抗原不纯
抗原不纯
二、单克隆抗体及其应用

１）体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上
２）每个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体
1、科学家发现：
单
克 隆
抗 体
如何获得大量、单一的抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
2、需解决问题：
3、遗憾：
如何解决这一难题？
二、单克隆抗体及其应用
一个B淋巴细胞
细胞群
抗体
克隆
问题２：有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和无限增殖能力同时具备
癌细胞
动物细胞融合
问题１：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
动物细胞融合
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞
1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验
阅读课本P48-49,了解单克隆抗体的制备过程
一个大胆的猜想
1975年，米尔斯坦和柯勒
1984年，诺贝尔生理学或医学奖
用抗原注射小鼠
从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养
已免疫B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
多种杂交细胞
二、单克隆抗体及其应用
小鼠的脾脏中获取
2、单克隆抗体的制备过程
2
杂交瘤细胞
1
3
第一次筛选
多种杂交
瘤细胞
融合的细胞
骨髓瘤细胞
自身融合
B细胞自身融合
杂交细胞
1
3
2
未融合的B淋巴细胞
未融合的骨髓瘤细胞
二、单克隆抗体及其应用
置于选择性培养基上培养
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。
克隆化培养
抗体检测
第二次筛选
(抗原-抗体杂交技术)
多种杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
阳性细胞
二、单克隆抗体及其应用
怎样二次筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞？
将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个进行培养（克隆化培养）
一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体
上清液可与特定抗体 结合的培养孔为阳性孔
多孔细胞培养板
抗体检测板
阳性孔
注射到小鼠体内
体外培养
分离、提纯单克隆抗体
体内或体外培养
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
细胞培养工程师在工作
二、单克隆抗体及其应用
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
（体内培养）
体外培养
获取单克隆抗体
从小鼠腹水中
从细胞培养液中
动物细胞培养
用特定的选择培养基
第一次筛选
克隆化培养、抗体检测
第二次筛选
二、单克隆抗体及其应用
①未融合的细胞
②多种杂交细胞
两次筛选的目的：
第一次筛选：___________________________
筛选出杂交瘤细胞
第二次筛选：______________________________________
筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
最终筛选杂交瘤细胞特点：
__________________________________
既能无限增殖又能产生特定抗体。
杂交瘤细胞具有该特点的原因：
___________________________________
该细胞继承了双亲细胞的遗传物质。
与传统制备的抗体相比，单克隆抗体的优点：
能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗体发生特异性结合，并且可以大量的制备。
与体外培养相比体内培养优点：
不需要配制培养基、不需要严格的外界环境条件。
二、单克隆抗体及其应用
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
二、单克隆抗体及其应用
思考讨论
2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？
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，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。
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；
②ADC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
二、单克隆抗体及其应用
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：
二、单克隆抗体及其应用
血型测定试剂
艾滋病检测试剂
主要用于癌症治疗。如：单克隆抗体+药物 =“生物导弹”
2、用于治疗疾病和运载药物
优点：位置准确、疗效高、副作用小
(“生物导弹” —单抗导向，药物为弹头)
二、单克隆抗体及其应用
“生物导弹”
1.下列关于细胞工程的叙述，错误的是(　 )
A.电融合法可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合
B.去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C.小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫的小鼠B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体
D.培养人的浆细胞能产生单克隆抗体
2.单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞，在含有次黄嘌呤、氨基嘌呤和胸腺嘧啶的培养基(HAT)中无法生长；而小鼠B淋巴细胞是正常细胞，在HAT培养基上可正常存活。用聚乙二醇诱导细胞融合后，经过数代培养，最终可在HAT培养基上存活的细胞是(　　)
A.骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞
B.B淋巴细胞间形成的融合细胞
C.骨髓瘤细胞与B淋巴细胞之间形成的融合细胞
D.B淋巴细胞
D
课堂练习
C
（1）为了得到能产生抗新型冠状病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1的培养基中进行细胞培养的结果是_______________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_____________________。
（2）单抗特异性比一般抗血清强，原因是一般抗血清中的抗体是_______________
_________________。
（3）若要使能产生抗新型冠状病毒的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，通常采用的方法有_______________________________________________________。
3.为研制抗新型冠状病毒的单克隆抗体，某研究性学习小组以兔子甲为实验材料设计了以下实验流程。回答下列问题：
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体特异性反应
一群识别不同抗原
部位的抗体混合物
将杂交瘤细胞体外培养、将杂交瘤细胞注射到兔子腹腔内增殖

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