苏教版高中生物选修：现代生物科技专题 动物细胞融合和单克隆抗体-名师

动物细胞融合与单克隆抗体
【课程目标】
概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品
动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术
阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程
概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术
【学习目标】
1.简述动物细胞融合的方法和过程
2.利用细胞融合的知识分析单克隆抗体制备过程以及单克隆抗体的特点和应用
【活动过程】
背景资料：
埃博拉病毒病是由埃博拉病毒（EBO）感染引起的致死性出血热。

埃博拉病毒的遗传物质是RNA，EBO病毒容易变异的原因是RNA是单链结构，突变率较高，稳定性较差。

1976年首次在扎伊尔和苏丹出现。

截止2013年,共造成2387人发病,死亡1310例,病死率%。

2014年埃博拉病毒再次爆发,席卷西非,并跨越大洲,美国、英国、西班牙等相继发生埃博拉病例。

截止2015年12月8日,共发病28634例,死亡11314例,病死率仍高达%。

从埃博拉首次爆发至今,已经过去了将近40年,目前国际上仍然没有特异的治疗手段和可供临床使用的疫苗。

埃博拉病毒病已经成为国际性重大传染病。

及时有效的诊断能早期发现埃博拉病人,对病人进行早期隔离,减少互相传播,能有效控制疾病的蔓延。

科研人员利用经EBO免疫后小鼠的B淋巴细胞与鼠的瘤细胞进行杂交，获得纯净的单一品种抗体，其特点是特异性强、灵敏度高、反应快（产量大），可以用此抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，抗击埃博拉病毒。

活动一：简述动物细胞融合的方法和过程
1.下图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解
(1)请用箭头和字母表示出单克隆抗体制备的过程
(2)该过程运用了哪些动物细胞工程技术
2.下图是动物细胞融合与植物体细胞杂交的技术过程图，请列表比较动物细胞融合与植物体细胞杂交。

活动二：分析单
克隆抗体制备过
程
1.下图是埃博拉
病毒GP蛋白单
克隆抗体的筛选
和制备的流程示意图。

请分析回答下列问题：
（1）小鼠骨髓瘤细胞在体外培养时具有特点。

（2）B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经诱导融合后，如果只考虑两两融合，培养液中有种细胞，
细胞符合要求。

（3）在细胞内DNA的合成一般有两条途径，主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻断此途径。

另一辅助途径是次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。

①利用DNA合成途径不同的特点配置的HAT培养基含有多种成分，其中添加成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。

②最终筛选获得的杂交瘤细胞具有的特点是
（4）①有限稀释法是细胞克隆的一种方法。

它是将需要克隆的细胞稀释，用多孔培养板培养，使每孔不超过一个细胞，培养使其增殖。

②每一个杂交瘤细胞只能产生一种特定的抗体，能与特定的抗原结合。

通过以上方法已经得到了单一的杂交瘤细胞，进一步检测该杂交瘤细胞产生的抗体是抗埃博拉病毒的方法是。

（5）单克隆抗体的主要用途有和。

项目动物细胞融合植物体细胞杂交
原理
融合前处理使动物细胞分散
相关酶
融合方法离心、振动、电激，聚乙二醇诱导细胞融合成功的标志再生出新的细胞壁
结果杂交细胞
意义克服远源杂交不亲和的障碍
植物体细胞杂交过程示意图
活动三：理清制备单克隆抗体的思路，规范答题。

双特异性单克隆抗体是指可同时与癌细胞和药物结合的特异性抗体。

下图是科研人员通过杂交一杂交瘤细胞技术（免疫的B细胞和杂交瘤细胞杂交技术）生产能同时识别癌胚抗原和长春碱（一种抗癌药物）的双特异性单克隆抗体的部分过程。

分析回答：
（1）过程①的目的是___________，制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的技术有___________（至少答出两条）。

（2）过程②诱导融合的方法是___________，过程②选用的骨髓瘤细胞___________（填“能”或“不能”）在HAT培养基上生长。

（3）经过程③筛选得到的细胞还需转移至多孔培养板中进行过程④，原因是
____________________。

（4）请根据所学知识，用箭头和文字在图中方框内补全获取单克隆杂交一杂交瘤细胞的生产过程。

（5）获得的单克隆杂交一杂交瘤细胞在体外条件下培养或___________，均可提取出大量的双特异性单克隆抗体。

【检测反馈】
1.下列关于细胞工程的叙述中，正确的是
A. 动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖组织培养可获得脱毒苗
B. 动物细胞融合与植物体细胞杂交都能形成杂种个体
C. 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温箱中进行，CO2可为细胞提供碳源
D. 动物细胞培养时用胃蛋白酶处理使组织细胞分散开来
2.在单克隆抗体制备中，关于杂交瘤细胞制备的叙述，正确的是
A.可利用电激等物理方法诱导两个细胞的融合
B.可利用细胞中染色体的数目和形态筛选出杂交瘤细胞
C.利用了细胞膜的流动性和基因重组等原理
D.用选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞可直接用于生产单克隆抗体
3. 下列有关植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程的比较，正确的是
A. 原理都涉及细胞膜的流动性
B. 均可用电激、灭活的病毒诱导融合
C. 均可据染色体数目鉴定杂种细胞
D. 结果均可得到杂种个体
4．埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病病毒，有很高的死亡率。

下图是针对埃博拉病毒的单克隆抗体制备流程的简明示意图。

回答下列问题：
（1）分析上图，制备埃博拉病毒单克隆抗体涉及的生物技术主要有___________、___________。

（2）利用小鼠制备埃博拉病毒单克隆抗体的过程中，先给小鼠注射一种纯化的埃博拉病毒核衣壳蛋白，再从小鼠脾脏中获得___________。

通过②过程获得的③是___________，再经过筛选最终可获得④，该细胞群的特点是______________________。

（3）通过上述方法得到的抗体与常规的血清抗体相比最大的优点是___________。

“生物导弹”是借助单克隆抗体的___________作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置。