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第2课时
动物细胞融合技术与单克隆抗体
第2章 细胞工程
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学习目标
1.阐明动物细胞融合技术的概念，举例说出诱导动物细胞融合的方法。
2.概述单克隆抗体的制备过程。
内容索引
一、动物细胞融合技术
二、单克隆抗体及其应用
课时对点练
动物细胞融合技术
一
1.概念：使 或 动物细胞结合形成 的技术。
2.原理： 。
两个
梳理　教材新知
3.诱导融合的方法
PEG融合法
法
法
多个
一个细胞
细胞膜的流动性
电融合
灭活病毒诱导
特别提醒
灭活病毒诱导细胞融合的原理：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。
4.意义：细胞融合技术突破了 的局限，使 成为可能。
5.应用
(1)成为研究细胞 、细胞 、肿瘤和培育 等的重要手段。
(2)用于制造 。
有性杂交
远缘杂交
遗传
免疫
生物新品种
单克隆抗体
(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒(　　)
提示　与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素是灭活的病毒。
(2)灭活的含义是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(　　)
×
√
任务一：动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
1.19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？
探究　核心知识
提示　病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。
2.比较动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术
(1)原理不同：动物细胞融合的原理是 ；植物体细胞杂交技术的原理是 。
(2)诱导方法不同：两者都可用 和 诱导融合；但动物细胞还可用 诱导细胞融合。
(3)最终结果不同：动物细胞融合最终得到的是 ，而植物体细胞杂交技术最终得到的是 。
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
聚乙二醇(PEG)融合法
电融合法
灭活病毒诱导法
杂交细胞
杂种植株
1.如图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程，下列叙述正确的是
A.细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合
B.细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质
C.该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性
D.此过程的原理是动物细胞具有全能性
√
落实　思维方法
不同种的细胞也能融合，如人、鼠细胞融合，A错误；
如图所示，细胞A、B融合成一个细胞C，细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质，B正确；
该融合过程体现了细胞膜具有流动性，C错误；
此过程的原理是动物细胞膜具有流动性，D错误。
2.对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是
A.均可使用PEG、电融合或灭活病毒诱导细胞融合
B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离
C.两者都可以体现细胞的全能性
D.在适宜的条件下，均可产生完整个体
√
灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导因素，A错误；
动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离，B正确；
植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性，动物细胞融合技术体现了细胞膜具有流动性，C错误；
目前，动物细胞融合技术不能产生完整个体，D错误。
二
单克隆抗体及其应用
1.传统抗体的获得
(1)方法：向动物体内反复注射某种 ，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需 。
(2)缺陷： 、纯度低、 。
2.单克隆抗体的制备
(1)大量制备单一抗体的思路
梳理　教材新知
抗原
抗体
产量低
特异性差
(2)存在的问题：B淋巴细胞 。
(3)解决方案
大量增殖
不可能无限增殖
特定
(4)制备过程
淋巴
细胞
B
杂交
细胞
杂交
瘤
能分泌
所需抗
体
3.单克隆抗体的优点
(1)能准确地识别 的细微差异。
(2)可以与特定抗原发生 结合。
(3)可以 制备。
4.单克隆抗体的应用
(1)用作 ，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
(2)运载药物，如ADC(抗体—药物偶联物)。
(3)直接用于治疗疾病。
抗原
特异性
大量
诊断试剂
(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞(　　)
提示　B淋巴细胞与骨髓瘤细胞如两两融合，得到的融合细胞有3种，即B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞，需要筛选才能得到杂交瘤细胞。
(2)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同(　　)
提示　单克隆抗体制备过程中第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)ADC的抗体具有靶向运输作用、药物具有治疗作用(　　)
×
×
√
任务二：单克隆抗体的制备过程和单克隆抗体的应用
1.根据单克隆抗体的制备过程，回答以下问题：
(1)给小鼠注射特定抗原的目的是__________________________________
。
(2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现 种细胞。若只考虑两两融合，理论上培养基中融合的细胞有 种。体系中出现多种类型细胞的原因是 。
(3)单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是 。
探究　核心知识
使小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴
细胞
5
3
细胞融合是随机的，且融合率达不到100%
筛选出杂交瘤细胞
(4)资料：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。
②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，其本身也不能在体外长期存活。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。
根据上述资料可知，第一次筛选的方法是用 进行筛选。培养基中加入 。
(5)单克隆抗体制备过程中，第二次筛选的目的是____________________
。方法是 。其原理是 。
特定的选择培养基
氨基蝶呤
筛选出能分泌所需抗体
的杂交瘤细胞
抗体检测
抗原—抗体的特异性结合
2.阅读教材“思考·讨论：单克隆抗体的应用”，回答以下问题：
(1)ADC的抗体主要发挥 作用，即通过______________________
，将连接的药物输送到 ；药物发挥 ，如 。
(2)除了细胞毒素，还可以用 进行靶向放疗。一些作用于 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肿瘤治疗。
靶向运输
特异性结合靶细胞表面的
抗原
靶细胞
治疗效应
杀伤靶细胞
放射性同位素标记单克隆抗体
细胞信号转导通路
(3)单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上具有的优势：单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与 发生反应，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。ADC在临床上具有 等优点，原因是____________
____________________________________________________________________________。
特定的抗原
靶点清楚、毒副作用小
ADC中的单克
隆抗体能将细胞毒素定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，不损伤正常细胞
杂交瘤细胞的抗体检测和克隆化培养
核心归纳
融合后的细胞经特定的选择培养基筛选培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用96孔板培养，使每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需要进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为能产生特定抗体的杂交瘤细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。
3.(2023·北京，12)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是
A.需要使用动物细胞培养技术
B.需要制备用PTH免疫的小鼠
C.利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D.筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
√
落实　思维方法
单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即需要使用动物细胞培养技术，A正确；
该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH，故应用PTH刺激小鼠，使其产生相应的B淋巴细胞，B正确；
抗原与抗体的结合具有特异性，可利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确；
由于一个B淋巴细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D错误。
4.将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如图所示。“生物导弹”主要由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列相关叙述错误的是
A.“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞
B.杂交瘤细胞在培养瓶中培养时不会出现接触抑制的现象
C.“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体
D.构成“弹头”的抗癌药物具有选择性杀伤癌细胞的功能
√
杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，可以无限增殖，在培养瓶中培养时不会出现接触抑制，B正确；
构成“弹头”的抗癌药物没有特异性，“瞄准装置”中的单克隆抗体能将药物带到特定部位，从而选择性杀伤癌细胞，D错误。
网络构建
课时对点练
三
题组一　动物细胞融合技术
1.与植物体细胞杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导方法分别是
A.细胞膜的流动性、离心
B.细胞膜的流动性、灭活病毒诱导法
C.细胞的全能性、电融合法
D.细胞的全能性、灭活病毒诱导法
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植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；动物细胞融合常用的方法有PEG融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，其中灭活病毒诱导法是其特有的诱导方法，而PEG融合法、电融合法也可用于诱导植物体细胞杂交。
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动物细胞融合与植物原生质体融合的原理都是细胞膜的流动性，C错误。
2.下列关于动物细胞融合技术的叙述，错误的是
A.细胞融合技术能应用于细胞遗传、细胞免疫等研究
B.动物细胞融合的成功是细胞膜具有流动性的有力证据
C.动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理不同
D.除了化学法和物理法外，动物细胞融合还可以由灭活病毒诱导
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3.(2024·马鞍山高二调研)如图表示A、B两种动物细胞融合的一些过程。下列有关说法错误的是
A.需要用物理或化学手
段使仙台病毒失去感
染能力
B.图中C细胞进行的细胞分裂方式为有丝分裂
C.将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞即为杂交细胞
D.动物细胞融合技术为制备单克隆抗体开辟了新的途径
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若只考虑两两融合，将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞有三种(融合的具有同种核的细胞和杂交细胞)，C错误。
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题组二　单克隆抗体及其应用
4.下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是
A.将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B.经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C.培养杂交瘤细胞必须提供动物血清
D.筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌所需抗体的细胞
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向小鼠体内注射特定的抗原，可以从小鼠血清中获得抗体，但此时的抗体不是单克隆抗体，A错误；
经特定抗原免疫过的B淋巴细胞在体外无增殖能力，无法通过培养获得单克隆抗体，B错误；
培养杂交瘤细胞可以采用体内培养法和体外培养法，其中体内培养法不需要提供动物血清，C错误。
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5.(2024·漳州高二期中)研究表明，髓系细胞触发受体2(TREM2)是一种免疫抑制受体，在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此，TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。如图为TREM2单克隆抗体的制备流程图，下列说法正确的是
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A.步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和分泌TREM2抗体的杂交
瘤细胞
B.从小鼠脾脏中获得B细胞，因为脾脏是B细胞产生和成熟的场所
C.可将杂交瘤细胞注入小鼠血液中实现单克隆抗体的大规模生产
D.步骤③和④的培养孔中均含有TREM2蛋白，依据的原理都是抗原—抗
体特异性结合
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B细胞在骨髓中产生和成熟，B错误；
可将杂交瘤细胞注入
小鼠腹腔中实现单克
隆抗体的大规模生产，
C错误；
步骤③是用特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞，步骤④的原理是抗原—抗体特异性结合，D错误。
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6.如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，下列有关叙述不正确的是
A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B.利用PEG融合法、灭活病毒诱导法和电融合法等均可诱导细胞融合获得乙
C.用特定的选择培养基对
乙筛选，融合细胞均能
生长，未融合细胞均不
能生长
D.丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所
需抗体的丁
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选择培养基只能让特定的符合条件的细胞存活下来，在题目给定的选择培养基上，只有杂交瘤细胞才能够存活，C错误。
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7.(2022·山东，15)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
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根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；
根据抗原与抗体能够发生特异性结合的
特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送
至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；
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由于双抗是在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成的，因此，筛选双抗时需
使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来
进行抗原—抗体检测，从而实现对双抗的
筛选，C正确；
同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。
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8.科学家将能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体与药物结合，制成了抗体—药物偶联物(ADC)，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。下列叙述错误的是
A.ADC由抗体、接头和
药物三部分组成
B.ADC可与肿瘤细胞表
面受体特异性结合
C.ADC进入细胞的过程依赖膜的流动性
D.单克隆抗体可特异性地杀伤肿瘤细胞
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该单克隆抗体不能杀伤肿瘤细胞，而是与药物结合，将药物带到特定部位，利用药物杀伤肿瘤细胞，D错误。
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9.(2024·新乡高二检测)为制备抗犬冠状病毒(CCV，RNA病毒)特异性单克隆抗体，以灭活的CCV为抗原免疫小鼠4次，将提取的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞用聚乙二醇诱导细胞融合，通过两次筛选获得抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，经克隆化培养，获得稳定分泌抗CCV单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列叙述正确的是
A.免疫小鼠4次的目的是增加小鼠体内的单克隆抗体的量
B.实验中使用的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在单独培养时均会出现接触抑制现象
C.诱导后需进行两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出既能无限增殖又能产生所
需抗体的杂交瘤细胞
D.利用CCV对杂交瘤细胞进行抗体检测可获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞
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免疫小鼠4次的目的是通过多次免疫，让小鼠体内产生更多的能产生特异性抗体的B淋巴细胞，A错误；
骨髓瘤细胞在单独培养时不会出现接触抑制现象，B错误；
诱导后需进行两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，C错误。
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10.(2022·江苏，19改编)如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程，在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失，通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性，只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性，只有Ⅲ具有胸苷激酶活性，Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述错误的是
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A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细
胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人
—鼠、鼠—鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，
乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上，
磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上
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动物细胞融合过程中，可以利用聚乙二醇或灭活的病毒作诱导剂促进细胞融合，A正确；
细胞Ⅲ中保留了人的X、11、17号染色体，故不会是鼠—鼠融合细胞，B错误；
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根据题意和题图分析可知，芳烃羟化酶基因位于2号染色体上，乳酸脱氢酶基因位于11号染色体上，胸苷激酶基因位于17号染色体上，磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上，C、D正确。
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11.如图是科研人员将药物与单克隆抗体连接形成的抗体—药物偶联物 (ADC) 的示意图，它由抗体、接头和小分子药物三部分组成，能实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。例如，用于治疗乳腺癌的Kadcyla是由曲妥珠单抗和药物美坦新偶联的ADC。下列叙述不正确的是
A.单克隆抗体由杂交瘤细胞以胞吐方式释放体现了细胞
膜的流动性
B.药物美坦新识别并杀伤乳腺癌细胞体现了抗原—抗体的特异性结合
C.ADC中接头稳定性偏低，会导致药物分子容易脱落，对正常细胞造成损伤
D.ADC设计需要综合考虑抗体选择、药物分子大小及其细胞毒性等问题
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药物美坦新并不具有识别作用，单克隆抗体才具有识别作用，B错误。
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12.如图，核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶。制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。下列关于筛选原理的叙述，正确的是
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A.免疫的B淋巴细胞及其相互融合的细胞因全合成途径被A阻断，在HAT
培养基上不能增殖
B.骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因无法进行上述两个途径，而在HAT
培养基上不能增殖
C.杂交瘤细胞因为可进行上述两个途径，能在HAT培养基上大量增殖
D.HAT培养基上筛选出
的所有杂交瘤细胞，
既能大量增殖又能产
生较高纯度的目标抗体
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免疫的B淋巴细胞及其相互融合的细胞是正常细胞，细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，但因高度分化而不能增殖，A错误；
骨髓瘤细胞及其相互融合的细胞因骨髓瘤细胞中缺乏转化酶，无法进行补救合成途径，而在HAT培养基上不能增殖，B正确；
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杂交瘤细胞因为可进行补救合成途径，能在HAT培养基上大量繁殖，C错误；
HAT培养基上筛选出
的杂交瘤细胞能大量
增殖，但并不都能产
生高纯度的目标抗体，
需要进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，D错误。
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(1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自_________________。
人的乳腺癌细胞
13.(2024·成都高二调研)为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物(ADC)，过程如图1所示。请回答下列问题：
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(2)步骤②的细胞必须经过步骤③才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞的特点是_______________________________。杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行______培养的方式进行扩大培养。
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既能大量增殖，又能产生特定抗体
体外
(3)单克隆抗体的特点是__________________________________________
_______________________________(至少答出两点)。
(4)步骤④是将获得的a____________和b__________________这两部分，通过接头结合在一起，从而获得ADC。
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，并且可以大量制备
单克隆抗体
治疗乳腺癌的药物
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(5)研究发现，ADC在患者体内的作用如图2所示。
①ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用，是因为____________能精确地定位乳腺癌细胞，该过程依赖于_______________________反应。
单克隆抗体
抗原—抗体的特异性结合
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②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其______，释放出的药物最终作用于________，可导致癌细胞凋亡。
水解
细胞核
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14.(2023·湖北，22节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。回答下列问题：
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(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是________________
____________________________________________。
不需要
磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合
使细胞接触处的
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浆细胞是高度分化的细胞，不能增殖，所以不能通过原代培养扩大细胞数量。脂溶性物质PEG可使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
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(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对___________________和________________________生长具有抑制作用。
未融合的亲本细胞
融合的具有同种核的细胞
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在杂交瘤细胞筛选过程中，常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。
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单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，是运用了抗原—抗体杂交技术，抗体检测呈阳性的细胞，即为所需的杂交瘤细胞。
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是__________________________________________________。
通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞
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14第2课时　动物细胞融合技术与单克隆抗体
[学习目标]　1.阐明动物细胞融合技术的概念，举例说出诱导动物细胞融合的方法。2.概述单克隆抗体的制备过程。
一、动物细胞融合技术
1．概念：使______或______动物细胞结合形成__________的技术。
2．原理：________________。
3．诱导融合的方法
特别提醒　灭活病毒诱导细胞融合的原理：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。
4．意义：细胞融合技术突破了__________的局限，使__________成为可能。
5．应用
(1)成为研究细胞______、细胞______、肿瘤和培育____________等的重要手段。
(2)用于制造____________。
判断正误
(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒(　　)
(2)灭活的含义是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(　　)
任务一：动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较
1．19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？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．比较动物细胞融合技术和植物体细胞杂交技术
(1)原理不同：动物细胞融合的原理是________________；植物体细胞杂交技术的原理是__________________________________。
(2)诱导方法不同：两者都可用__________________和__________诱导融合；但动物细胞还可用________________诱导细胞融合。
(3)最终结果不同：动物细胞融合最终得到的是__________，而植物体细胞杂交技术最终得到的是__________。
1．如图表示仙台病毒诱导动物细胞融合的部分过程，下列叙述正确的是(　　)
A．细胞A和细胞B必须为同种细胞才能融合
B．细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质
C．该融合过程体现了细胞膜具有选择透过性
D．此过程的原理是动物细胞具有全能性
2．对比动物细胞融合和植物体细胞杂交技术，下列论述合理的是(　　)
A．均可使用PEG、电融合或灭活病毒诱导细胞融合
B．两者都可以跨越种属间的生殖隔离
C．两者都可以体现细胞的全能性
D．在适宜的条件下，均可产生完整个体
二、单克隆抗体及其应用
1．传统抗体的获得
(1)方法：向动物体内反复注射某种______，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需______。
(2)缺陷：________、纯度低、__________。
2．单克隆抗体的制备
(1)大量制备单一抗体的思路
(2)存在的问题：B淋巴细胞__________________。
(3)解决方案
(4)制备过程
3．单克隆抗体的优点
(1)能准确地识别______的细微差异。
(2)可以与特定抗原发生________结合。
(3)可以______制备。
4．单克隆抗体的应用
(1)用作__________，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
(2)运载药物，如ADC(抗体—药物偶联物)。
(3)直接用于治疗疾病。
判断正误
(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的都是杂交瘤细胞(　　)
(2)单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的相同(　　)
(3)ADC的抗体具有靶向运输作用、药物具有治疗作用(　　)
任务二：单克隆抗体的制备过程和单克隆抗体的应用
1．根据单克隆抗体的制备过程，回答以下问题：
(1)给小鼠注射特定抗原的目的是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经诱导融合后，培养基中共出现____种细胞。若只考虑两两融合，理论上培养基中融合的细胞有____种。体系中出现多种类型细胞的原因是________________
_______________________________________________________________________________。
(3)单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是____________________。
(4)资料：①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。
②免疫的B淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但它不能分裂增殖，其本身也不能在体外长期存活。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但它能不断分裂增殖。如果它的D途径被阻断的话，它会因不能合成DNA而死亡。
根据上述资料可知，第一次筛选的方法是用____________________进行筛选。培养基中加入__________。
(5)单克隆抗体制备过程中，第二次筛选的目的是______________________________。方法是__________。其原理是________________________。
2．阅读教材“思考·讨论：单克隆抗体的应用”，回答以下问题：
(1)ADC的抗体主要发挥__________作用，即通过______________________________，将连接的药物输送到__________；药物发挥__________，如____________。
(2)除了细胞毒素，还可以用____________________________进行靶向放疗。一些作用于____________________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肿瘤治疗。
(3)单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上具有的优势：单克隆抗体诊断试剂盒中的单克隆抗体只与__________________发生反应，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。ADC在临床上具有____________________等优点，原因是____________
______________________________________________________________________________。
　杂交瘤细胞的抗体检测和克隆化培养
融合后的细胞经特定的选择培养基筛选培养后，能存活的细胞就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞，通常用“有限稀释法”来选择。将杂交瘤细胞稀释，用96孔板培养，使每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需要进行3～4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为能产生特定抗体的杂交瘤细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。
3．(2023·北京，12)甲状旁腺激素(PTH)水平是人类多种疾病的重要诊断指标。研究者制备单克隆抗体用于快速检测PTH，有关制备过程的叙述不正确的是(　　)
A．需要使用动物细胞培养技术
B．需要制备用PTH免疫的小鼠
C．利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞
D．筛选能分泌多种抗体的单个杂交瘤细胞
4．将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如图所示。“生物导弹”主要由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。下列相关叙述错误的是(　　)
A．“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞
B．杂交瘤细胞在培养瓶中培养时不会出现接触抑制的现象
C．“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体
D．构成“弹头”的抗癌药物具有选择性杀伤癌细胞的功能
答案精析
一、
梳理教材新知
1．两个　多个　一个细胞
2．细胞膜的流动性
3．电融合　灭活病毒诱导
4．有性杂交　远缘杂交
5．(1)遗传　免疫　生物新品种　(2)单克隆抗体
判断正误
(1)×　(2)√
提示　(1)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素是灭活的病毒。
探究核心知识
任务一
1．病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。
2．(1)细胞膜的流动性　细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
(2)聚乙二醇(PEG)融合法　电融合法　灭活病毒诱导法　(3)杂交细胞　杂种植株
落实思维方法
1．B　[不同种的细胞也能融合，如人、鼠细胞融合，A错误；如图所示，细胞A、B融合成一个细胞C，细胞C同时有细胞A和细胞B的遗传物质，B正确；该融合过程体现了细胞膜具有流动性，C错误；此过程的原理是动物细胞膜具有流动性，D错误。]
2．B　[灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导因素，A错误；动物细胞融合和植物体细胞杂交技术都可以打破生殖隔离，B正确；植物体细胞杂交技术体现了细胞的全能性，动物细胞融合技术体现了细胞膜具有流动性，C错误；目前，动物细胞融合技术不能产生完整个体，D错误。]
二、
梳理教材新知
1．(1)抗原　抗体　(2)产量低　特异性差
2．(2)不可能无限增殖　(3)大量增殖　特定　(4)B淋巴细胞　杂交细胞　杂交瘤　能分泌所需抗体
3．(1)抗原　(2)特异性　(3)大量
4．(1)诊断试剂
判断正误
(1)×　(2)×　(3)√
提示　(1)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞如两两融合，得到的融合细胞有3种，即B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞，需要筛选才能得到杂交瘤细胞。(2)单克隆抗体制备过程中第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
探究核心知识
任务二
1．(1)使小鼠产生能分泌特定抗体的B淋巴细胞　(2)5　3　细胞融合是随机的，且融合率达不到100%　(3)筛选出杂交瘤细胞　(4)特定的选择培养基　氨基蝶呤　(5)筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞　抗体检测　抗原—抗体的特异性结合
2．(1)靶向运输　特异性结合靶细胞表面的抗原　靶细胞　治疗效应　杀伤靶细胞　(2)放射性同位素标记单克隆抗体　细胞信号转导通路　(3)特定的抗原　靶点清楚、毒副作用小　ADC中的单克隆抗体能将细胞毒素定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，不损伤正常细胞
落实思维方法
3．D　[单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即需要使用动物细胞培养技术，A正确；该操作的目的是制备单克隆抗体用于快速检测PTH，故应用PTH刺激小鼠，使其产生相应的B淋巴细胞，B正确；抗原与抗体的结合具有特异性，可利用抗原—抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确；由于一个B淋巴细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D错误。]
4．D　[杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，可以无限增殖，在培养瓶中培养时不会出现接触抑制，B正确；构成“弹头”的抗癌药物没有特异性，“瞄准装置”中的单克隆抗体能将药物带到特定部位，从而选择性杀伤癌细胞，D错误。]

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