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第2章 细胞工程
2.2 动物细胞工程 第2课时
——动物细胞融合技术与单克隆抗体
阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要应用价值
学习目标
植物体细胞杂交
植物细胞融合
植物组织培养
意义：打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。　　　　　
【温故而知新】
请同学们回想一下“植物体细胞杂交技术”的过程
利用什么技术可以打破植物间的生殖隔离？
问
—植物体细胞杂交技术
那有没有什么技术能让不同种的动物的体细胞杂交呢？
一、动物细胞融合技术
自主阅读教材P48，独立思考并回答下列问题：（时间3min）
1.动物细胞融合的概念？
2.动物细胞融合的过程？
3.动物细胞融合的原理？
4.诱导动物细胞融合的方法？
5.细胞融合后的结果？
6.动物细胞融合的意义（优点）？
7.动物细胞融合的应用？
一、动物细胞融合技术
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
1、概念：
3、原理：
2、过程:
细胞膜的流动性
5、结果：
4、诱导方法
物理法：电融合法
化学法：聚乙二醇（PEG)
生物法：灭活病毒诱导法
(动物细胞融合特有)
与植物细胞融合的方法相同
融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
一、动物细胞融合技术
正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞
7、应用：
6、意义：
突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。
①已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和
培育生物新品种等的重要手段。
②特别是利用动物细胞融合技术发展起来的杂
交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
一、动物细胞融合技术
相关信息
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。灭活病毒诱导细胞融合的原理是：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。
动物细胞融合实质及完成的标志：细胞核的融合
一、动物细胞融合技术
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
步骤
细胞融合成功的标志
诱导方法
结果
意义
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁
↓诱导方法
原生质体融合
↓
形成杂种细胞
↓经植物组织培养
杂种植株
两个或多个动物细胞
　　　 ↓ 诱导方法
动物细胞融合
↓
形成杂交细胞
电融合法、离心法、聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法
电融合法、PEG融合法、
灭活病毒诱导法
形成杂种植株
形成杂种细胞
打破生殖隔离，实现远缘杂交育种
突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
再生出新的细胞壁
细胞核的融合
二、单克隆抗体
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。
体液免疫
抗体
抗体
2.抗体的分布：
1）血清（主要）
2）组织液及外分泌液（如乳汁中）
二、单克隆抗体
1.传统抗体的制备方法及缺陷
缺点：产量低、纯度低、特异性差
向动物体内反复
注射某种抗原
使动物
产生抗体
从动物血清中分离所需抗体
有什么方法解决这个问题？
1个B淋巴细胞
B淋巴细胞群
大量单一抗体
克隆
产生
（产量高、纯度高、特异性强）
在体外培养条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的！
体内产生的特异性抗体多达百万种
1抗原
传统抗血清
（所有抗体混合）
免疫
1
1
2
3
4
☆抗体
(1)每个B淋巴细胞只分泌一种特异性的抗体
二、单克隆抗体
米尔斯坦
【英国】
科勒
【德国】
解决
1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒设计了一个极富创造性的试验方案：
抗体
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
（分泌特异性抗体）
（能在体外大量增殖）
（既能迅速大量增殖，又能产生特异性抗体）
(单克隆抗体)
由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
二、单克隆抗体
【自主阅读，合作探究】
自主阅读P48-49图2-16，思考以下问题：（时间：3min）
① 用特定抗原对小鼠进行免疫的原因？
② 诱导融合后的细胞有几种类型，若仅考虑两两细胞融合呢？
③ 杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
④ 是否所有的杂交瘤细胞都能产生所需的抗体？
⑤ 如何扩大培养得到大量的单克隆抗体？
⑥ 整个过程有几次筛选？目的分别是什么？
A1
B1
A2
A3
A4
B2
B3
B4
合作探究（时间：5min）：
1、各小组进行讨论，要求每位同学积极参与；
2、讨论完毕，各组推荐一位代表回答抽到的问题；
3、每个小组回答后，由对应小组进行评价打分。
二、单克隆抗体
☆单克隆抗体制备过程
培养骨髓瘤细胞
从脾中提取
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法
能产生抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
注射特定的抗原
获得产生特定抗体的B细胞
①用特定抗原对小鼠进行免疫的原因？
二、单克隆抗体
☆单克隆抗体制备过程
多种杂交细胞
B-瘤
瘤-瘤、
B-B、
第一次筛选：
用特定的选择培养基
第二次筛选：
克隆化培养、抗体检测(经多次筛选)
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）
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
未融合的细胞
克隆化培养
（可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞）
②诱导融合后的细胞有几种类型？
仅考虑两两融合有几种？
5种
3种
B—瘤
瘤
B
BB
瘤瘤
杂交瘤细胞：
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
（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）
③杂交瘤细胞是如
何筛选出来的？
④是否所有的杂交瘤细胞都能产生所需的抗体？
二、单克隆抗体
☆单克隆抗体制备过程
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
从细胞培养液中提取
从小鼠腹水中提取
（体内培养）
单克隆抗体的优点：
（1）能准确识别抗原的微小差异（2）与特定抗原发生特异性结合（3）可大量制备
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）
（能产生所需抗体的杂交瘤细胞）
⑤如何扩大培养得到大量的单克隆抗体？
二、单克隆抗体
项目 第一次筛选 第二次筛选（需要多次筛选）
筛选目的
筛选方法
筛选原因
诱导融合后得到多种融合细胞，还有未融合细胞等
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。
筛选出杂交瘤细胞
由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞。
克隆培养、抗体检测：用96孔板培养，在每个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
比较两次筛选的原因、方法和目的
二、单克隆抗体
三、单克隆抗体的应用
1、用作诊断试剂（抗原-抗体杂交法）
资料1 抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体
血型检测试剂
乙肝测定试剂
单克隆抗体+同位素（荧光标记）
在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
结合荧光标记的单克隆抗体药物
三、单克隆抗体的应用
2、运载药物
抗体：靶向运输药物，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，如杀伤肿瘤细胞
ADC
资料2
思考：ADC的抗体和药物各具有什么作用？
如ADC（抗体—药物偶联物）
3、用于治疗疾病：主要用于癌症治疗,如PD-1抗体或PD-L1抗体。
课堂小结
练一练 P47【练习与应用】

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