细胞融合
细胞融合名词解释
细胞融合名词解释细胞融合是指两个或多个细胞合并成一个细胞的过程。
细胞融合在生物体内发生的频率很高，尤其在有性生殖中起着重要的作用，例如精子和卵子的融合形成受精卵。
此外，在一些特殊的情况下，细胞融合也可以通过实验室操作实现，例如体细胞核移植和细胞融合实验等。
细胞融合可以分为自然细胞融合和人工细胞融合。
自然细胞融合指的是在自然条件下发生的细胞融合，如有性生殖中的卵子和精子的融合。
人工细胞融合则是通过实验室技术将两个或多个细胞进行人工合并，以产生新的细胞。
人工细胞融合在生物学研究和实践中具有重要的应用价值。
细胞融合可以发生在同一物种的细胞之间，也可以发生在不同物种的细胞之间。
同一物种的细胞融合称为同体细胞融合，其目的是产生具有更强表现型的细胞。
例如，肌肉细胞融合可以形成更大、更有力的肌肉细胞。
不同物种的细胞融合称为异体细胞融合，可以用于研究种间基因转移、细胞功能研究和生物制药等领域。
细胞融合可分为全细胞融合和细胞质融合。
全细胞融合是指两个细胞的质量和形态全部或部分融合，形成一个新的细胞。
细胞质融合是指两个细胞的质量融合，但形态并未完全融合。
细胞质融合更常见于真菌和植物等生物中，可以通过质体或核糖体的融合实现。
细胞融合有许多重要的应用。
在疾病治疗上，细胞融合可以用于修复受损组织和器官，例如骨髓移植中的造血干细胞融合。
在肿瘤治疗上，细胞融合可以用于产生抗肿瘤细胞，增强免疫力，提高抗肿瘤效果。
在基因工程上，细胞融合可以用于基因转移和基因功能研究，例如将外源基因导入宿主细胞中，以研究基因在细胞中的功能。
此外，细胞融合还可以用于生物制药的生产，例如利用细胞融合技术产生单克隆抗体。
总的来说，细胞融合是一种重要的生物学现象和实验技术，对于理解细胞生理学、发育生物学、遗传学等学科起着重要的作用，同时也具有广泛的应用前景。
细胞融合的化学方法
细胞融合的化学方法细胞融合是指将两个或多个细胞融合为一个新的细胞。
这一方法在生物学研究和生物工程等领域具有广泛的应用。
细胞融合可以用于研究细胞间的相互作用、合成新的细胞群体、产生新的抗体等。
下面将介绍几种常用的细胞融合方法。
1.化学融合法化学融合法是最早发展起来的细胞融合方法之一、它利用化学物质促进细胞膜的融合，使细胞内的细胞质相互融合。
常用的化学物质有聚乙二醇（PEG）和離子介質抗殺（HVJ）。
聚乙二醇融合法是通过将两个或多个细胞暴露在含有PEG的溶液中，PEG能破坏细胞膜的完整性，使细胞膜互相融合。
该方法适用于多种类型的细胞，如哺乳动物、昆虫和植物细胞等。
HVJ融合法是利用病毒颗粒HVJ作为媒介，将细胞融合在一起。
病毒颗粒与细胞膜相互结合，导致细胞膜的破裂和融合。
这种方法对于一些类型的细胞如哺乳动物细胞和植物细胞等可行。
2.电融合法电融合是利用外加电场的作用使细胞融合的方法。
将需要融合的细胞以适当的密度分散在含有适当浓度的电解质的缓冲液中，然后施加脉冲电场。
电场作用下，细胞膜发生破裂和融合，形成新的细胞。
这种方法适用于多种类型的细胞，如哺乳动物、细菌、酵母菌等。
电融合法操作简单，且可以改变脉冲电场的参数来控制细胞融合程度和效果，具有一定的灵活性。
3.激光融合法激光融合是利用激光束对细胞进行加热，使细胞膜发生破裂和融合的方法。
激光融合法可以实现高效的细胞融合，且对细胞的形态和功能影响较小。
激光融合法适用于不同类型的细胞，包括哺乳动物、细菌和植物细胞等。
激光对细胞的加热过程需要仔细控制温度和时间，以避免对细胞产生不可逆的损伤。
细胞融合的方法、过程和影响因素PPT课件
细胞融合
Cell Fusion
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细胞融合
细胞融合概念 融合方法 融合过程 融合的影响因素
2
一、 细胞融合的概念
细胞融合（cell fusion）：又称somatic hybridization or cell hybridization ，指在自然 条件下或人工方法使两个或两个以上的细胞通过无性 方式融合形成一个杂合细胞的过程。 它能重新组合两个亲本细胞的优良遗传信息，是研究 细胞间遗传信息传递、基因在染色体定位、改良动物 遗传特性及创造新的符合人类需要的新的细胞系极为 有效的手段。
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软琼脂培养法
在加入饲养细胞的无菌平皿内铺上一层0.5％的 琼脂，待凝固后再铺上一层混有杂交瘤细胞的 0.25％的软琼脂。待细胞长成集落后，用毛细管 吸出移种于含饲养细胞的96孔板内。
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第四节 杂种细胞在细胞生物学研究中的应用
1）基因定位
不同种属的细胞融合时，常会出现一个亲本细胞 的染色体被优先排除，而另一个亲本的染色体被 选择性留下，即染色体分离的现象。由此，可根 据表型和与表型特征相对应的基因在特定染色体 上。 例如 ：HGPRT－人细胞与TK－的小鼠细胞融合后， 可用HAT培养基分离得到一种仅含一条人E组染色 体的杂种细胞，具有TK活性，由此得到人的TK基 因是在E组染色体上的。
2）注意控制高频交流电压和直流脉冲电压的强度 和时间，以防止细胞连接成串或发生可逆性降解。
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融合参数：主要包括交流电压、交变电场的振幅频率、交变电 场的处理时间；直流高频电压、脉冲宽度、脉冲次数等。
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优点：
融合率高，达70％－80％，甚至100％ 融合率＝（融合组多核细胞的核数－对 照组多核细胞的核数/对照组的全部细 胞数）×100％ 可在显微镜下定向诱导细胞融合 可直接挑选杂种细胞
细胞融合
实验操作
实验操作
（以人鼠细胞杂交为例）
定义
定义
有性繁殖时发生的精卵结合是正常的细胞融合，即由两个配子融合形成一个新的二倍体。而细胞融合为在自 然条件下或用人工方法（生物的、物理的、化学的）使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。其中人 工诱导的细胞融合，在六十年代作为一门新兴技术而发展起来。由于它不仅能产生同种细胞融合，也能产生种间 细胞的融合，因此细胞融合技术目前被广泛应用于细胞生物学和医学研究的各个领域。基因型相同的细胞融合成 的杂交细胞称为同核体（homokaryon）；来自不同基因型的杂交细胞则称为异核体（heterokaryon）。
研究进展
研究进展
Muller于1838年观察到脊椎动物肿瘤细胞能在体内自发地融合产生多核的肿瘤细胞。 Virchow于1858年描述了正常组织、发炎组织以及肿瘤组织中的多核细胞现象。 Luginbuhl于1873年观察到天花病人的血液中也有多核的血细胞存在。 Lange于1875年第一个观察到脊椎动物（蛙类）的血液细胞发生融合的过程。 Cienkawski(1876）、Buck(1877）、Geddes(1880）在无脊椎动物中发现了细胞合并现象。 1958年日本学者冈田（Okada）发现仙台病毒具有触发动物细胞融合的效应。 1974年华裔加拿大学者高国楠创立了聚乙二醇（PEG）化学融合法。 1975年Kohler和Milstein成功地融合了小鼠B-淋巴细胞和骨髓瘤细胞而产生能分泌稳定单克隆抗体的杂交 瘤细胞。 20世纪80年代出现了电融合技术。
细胞融合
20世纪30年代，科学家们相继在肺结核，天花，水痘，麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
20世纪70年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象，但是当时科学发展水平的限制，没有给予足够重视。
1962年，日本科学家发现日本血凝型病毒能引起艾氏腹水瘤细胞融合的现象。
细胞融合
通过培养和诱导，两个或多个细胞合并成一个双核或多核细胞的过程称为细胞融合（cell fusion）或细胞杂交（cell hybridization）。
基因型相同的细胞融合成的杂交细胞称为同核体（homokaryon）；来自不同基因型的杂交细胞则称为异核体（heterokaryon）。
细胞融合 - 融合诱导物
细胞融合的诱导物种类很多．常用的主要有生物法用灭活的仙台病毒(Sendai virus)，化学法如用聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG)和物理法如电脉冲。目前应用最广泛的是聚乙二醇，因为它易得、简便，且融合效果稳定。PEG的促融机制尚不完全清楚，它可能引起细胞膜中磷脂的酰键及极性基团发生结构重排。动植物细胞融合方法不同，生物法利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。
细胞融合细胞融合不仅可用于基础研究，而且还有重要的应用价值，在植物育种方面已经成功的有萝卜+甘蓝、粉蓝烟草+郎氏烟草、番茄+马铃薯等等。细胞融合另一个重要应用就是制备单克隆抗体，单克隆抗体可以用作诊断试剂，治疗疾病和运载药物，具有准确，高效，简易，快速等优点。
细胞融合 - 细胞融合的成功例
细胞融合 - 融合方法
同种细胞在培养时2个靠在一起的细胞自发合并，称自发融合；异种间的细胞必须经诱导剂处理才能融合，称诱发融合。
诱导细胞融合的方法有三种：生物方法（如病毒诱导融合法）、化学方法（如聚乙二醇PEG诱导融合法）、物理方法（如电场诱导融合法）。
细胞融合及其应用
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•电融合
原理：细胞处于不均一的交变电场，细胞极化
成为偶极子，排列成串珠状，再施加瞬间强脉冲 使质膜发生可逆性电击穿，从而导致融合。 • 在融合仪控制下的融合小室内进行。各种指标 都可精细调节控制，融合效率高（zimmermann1981,
感性差异筛选杂种细胞。 亲本A：对氨苄青霉素敏感，对卡娜霉素不敏感 亲本B：对卡娜霉素敏感，对氨苄青霉素不敏感 杂种细胞可以在含有两种抗生素的培养基上生长
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2、营养互补筛选系统：细胞在缺乏一种或几种营 养成分时，不能生长繁殖，即营养缺陷型细胞。 利用两种亲本细胞营养互补作用原理可以筛选杂 种细胞。
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3. 细胞融合的类型
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1978年，德国科学家梅罗帕斯博士向世界宣 告，他用马铃薯与番茄相结合，得到了地上部 分结青色果实的“薯番茄”，但地下尚未结出 马铃薯的块茎。
后来，美国堪萨斯州立大学的科学家，把番茄 和马铃薯的细胞部分融合在一起，培育出了地 上结黄色果实、地下长白色薯块的“番茄薯”， 据说番茄的产量很高。
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二、基本原理 ❖细胞融合的基本原理是什么？ ❖简述细胞融合的大致过程。
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1.相关概念：
合胞体(synkaryon)：在细胞融合过程中，开始阶段只来自两个细胞 的细胞质先聚集在一起，而细胞核仍保持彼此独立，这种特定阶段的 细胞结构称为合胞体。
同核体（homokaryon，同核融合细胞）：基因型相同的细胞融合成 的杂交细胞称为同核体。是由同源的原生质体融合产生的。
缺点: 仙台病毒不稳定，制备过程繁琐，易 失活，容易对细胞产生干扰；
细胞融合知识点
细胞融合知识点一、知识概述《细胞融合》①基本定义：简单来说呢，细胞融合就是把两个或多个细胞弄到一块儿，让它们合成为一个细胞。
就像是把几个小水球捏成一个大水球那样，不过这个过程可复杂多了，因为细胞内部的结构和功能很复杂。
②重要程度：在生物学中那可是相当重要的呢。
它有助于研究细胞的功能啊、基因的表达啊之类的。
比如说研究某段基因在不同细胞功能上的作用，通过细胞融合能让带有这种基因的细胞与别的细胞结合，然后看在融合细胞里这个基因会让细胞的功能有啥变化。
③前置知识：得先对细胞的基本结构有了解，像是细胞膜、细胞质、细胞核这些东西。
还有关于细胞生命活动的基础知识，像细胞呼吸、物质跨膜运输啥的。
要是连细胞长啥样，咋活的都不清楚，理解细胞融合就更难了。
④应用价值：在医药领域可不得了。
比如说生产单克隆抗体就得用到细胞融合。
这个单克隆抗体可以用于疾病的诊断和治疗。
在农业上呢，也能用来培育一些新品种。
二、知识体系①知识图谱：在生物学当中，细胞融合是细胞工程这个大板块下很重要的一部分内容。
它跟细胞的分化啊、基因工程这些知识都有点关联。
②关联知识：和细胞的结构知识紧密相连，因为细胞融合就是在细胞结构的基础上发生的。
与基因表达知识也有关联，融合后的细胞基因表达可能会变化。
还和生物的变异有关，细胞融合有时候会导致新的性状出现。
③重难点分析：- 掌握难度：我觉得有一定难度，因为它涉及到细胞内部各种结构和分子之间的相互作用。
比如说细胞膜怎么融合就不是很好理解，毕竟细胞膜是有选择透过性的，那它融合时这个特性怎么变化就有点绕。
- 关键点：关键是要理解细胞膜的流动性对细胞融合的促进作用，还有就是融合细胞里基因的组合与表达。
④考点分析：在考试里面还是比较重要的。
考查方式可能会是让你填空细胞融合的概念，或者问细胞融合在单克隆抗体产生中的作用之类的。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析：细胞融合准确地说就是在一定条件下，把两个或多个细胞（可以是同种细胞也可以不是）的细胞膜融合在一起，使它们的细胞质、细胞核等内容物也融合到一起，从而形成一个新的杂种细胞。
第三章 细胞融合
细胞来源
叶——叶 叶——根 愈伤组织——叶 叶——花瓣 种子——种子 叶——悬浮细胞 叶——花瓣 叶——悬浮细胞 叶——悬浮细胞 悬浮细胞——悬浮细胞 叶——根 悬浮细胞——叶 原生质体——血红细胞 悬浮细胞——叶 悬浮细胞——叶 腹水癌细胞——原生质体 叶——根尖 纤维肉瘤细胞——畸胎瘤细胞
有些经济作物如烟草、棉花、水果，粮食作 物如大豆、玉米、水稻等，有的高产但抗病 抗虫能力差，有的口味单一，有的抗病抗虫
一、细胞融合的机理
细胞融合实际上包含多个过程：首先是两个亲本细
胞并列，细胞膜接触，以后膜组织局部破坏，最终
形成包围融合细胞的连续胞膜。融合细胞表面的特
征性变化，有膜成分和胞质成分交流以及细胞内电
导率的连续性。
膜结构：脂质双分子层，流动镶嵌模型
细胞膜的流动性：环境因素等诱导因素使细胞膜 的脂类分子的有序排列改变
化学融合剂诱导的细胞融合技术
电击介导的细胞融合技术
激光介导的细胞融合技术
（一）. 病毒诱导融合：
最早被采用病毒融合剂有疱疹病毒、天花病毒和副
粘液病毒等在内的病毒类融合剂。有许多种类的病 毒能介导细胞融合，最常用的是灭活的仙台病毒 （HVJ），为RNA病毒。仙台病毒（HAJ）是两层 磷脂组成的外膜包裹着RNA与蛋白质的复合体。因
4、聚乙二醇（PEG）法细胞融合步骤
（1）将两种不同亲本细胞各5×l06混匀；
（2）离心沉淀，吸去上清液；
（3）加1ml 50％PEG溶液，用吸管吹打，使之与细胞接触1 分钟；
（4）加9ml 培养液，离心沉淀，吸去上清液；
（5）加5ml 培养液，分别接种5个直径60mm平皿，每个平 皿加培养液至 5ml，37℃的CO2培养箱中培养。 （6）6-24小时后，换成选择培养液筛选杂交细胞。
细胞融合-方法-应用
• 体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系 统，在杂种的分裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体 DNA亦可发生重组，从而产生新的核外遗传系统。
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第二节 细胞融合常用的方法
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按促融剂的不同分为
• 生物法 • 化学法 • 物理法
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聚乙二醇（PEG）诱导法的步骤
1. 将两种不同亲本细胞各取5×l06个混匀； 2. 离心沉淀，吸去上清液； 3. 加1ml 50%PEG溶液，用吸管吹打，使之与细胞接触1分钟； 4. 加9ml 培养液，离心沉淀，吸去上清液； 5. 加5ml 培养液，分别接种5个直径60mm平皿，每个平皿加
培养液至 5ml，37℃的CO2培养箱中培养； 6. 6—24小时后，换成选择培养液筛选杂交细胞。
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• 细胞融合技术作为细胞工程的核心基础技 术之一，已在农业、医药、环保等领域取 得了开创性的研究成果，而且应用领域不 断扩大。
• 细胞融合技术不仅为核质关系、基因调控、 遗传互补、细胞免疫学、肿瘤发生、基因 定位、衰老控制等理论领域的研究提供了 有力的手段，而且被广泛应用于免疫学、 遗传学、发生生物学，特别是在单克隆抗 体及动植物远缘杂交育种等方面具有十分
程； 免去PEG诱导后的洗涤过程、诱导过程可控性强。
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电融合的基本步骤
• 细胞膜的接触：当原生质体置于电导率很低的溶 液中时，电场通电后，电流即通过原生质体而不 是通过溶液，其结果是原生质体在电场作用下极 化而产生偶极子，从而使原生质体紧密接触排列 成串。
• 膜的击穿：原生质体成串排列后，立即给予高频 直流脉冲就可以使原生质膜击穿，从而导致两个 紧密接触的细胞融合在一起。
细胞融合方法
细胞融合方法细胞融合方法是一种将两个或多个细胞融合在一起的科学技术。
这项技术广泛应用于生物医学研究和生物技术领域，包括细胞研究、干细胞研究、胚胎发育以及生物制药等。
细胞融合方法通过将细胞膜和细胞质融合在一起，实现细胞间的基因、蛋白质和其他细胞组分的交换。
这种方法不仅可以研究细胞的功能和相互作用，还可以创建具有特定特征和功能的细胞。
1. 介绍细胞融合方法的背景和意义细胞融合方法的发展源于人们对于细胞间相互作用的好奇和对于创造具有特定特征细胞的需求。
通过将来自不同细胞的基因和蛋白质相互组合，研究人员可以探究细胞的功能、发育机制以及潜在的疾病治疗方法。
细胞融合方法也为生物制药领域带来了新的机会，可以用于生产具有特定功能的蛋白质或抗体。
2. 细胞融合方法的基本原理和技术细胞融合方法主要包括物理法、化学法和基因工程法。
物理法通过使用电脉冲、超声波或激光等物理手段，破坏细胞膜的完整性，使细胞融合。
化学法则是通过特定的化学药物破坏细胞膜，使细胞质混合。
基因工程法则是通过基因工程技术将目标基因导入到一种带有融合能力的细胞中，从而实现细胞融合。
3. 细胞融合方法在生物医学研究中的应用细胞融合方法在生物医学研究中有广泛的应用，特别是在细胞功能和相互作用的研究中。
通过融合不同类型的细胞，研究人员可以分析它们在发育、分化和疾病进程中的相互作用。
细胞融合也可用于修复损伤组织和生成新的组织工程。
4. 细胞融合方法在干细胞研究中的应用干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞。
通过细胞融合方法，研究人员可以将干细胞与其他类型的细胞融合，形成单个细胞具有多种分化潜能的合成细胞。
这种方法可以有效地增加干细胞的分化效率，并为再生医学和组织工程提供新的可能性。
5. 细胞融合方法在生物制药中的应用细胞融合方法在生物制药领域也有重要的应用。
通过将人类细胞与其他物种的细胞融合，可以生产具有特定功能的蛋白质或抗体。
这项技术被广泛应用于生物药物的生产和治疗疾病。
第13章 细胞融合
单克隆抗体
1975年英国科学家Milstein和Kohler将产生抗体的淋 巴细胞同肿瘤细胞融合，成功建立了单克隆抗体技术， 而获得1984年诺贝尔医学和生理学奖。 每个B淋巴细胞仅专一地产生、分泌一种针对某种抗 原决定簇的特异性抗体，而肿瘤细胞可以无限增殖，因 此杂交瘤细胞可在体外培养或移植到体内条件下分泌大 量单克隆抗体。 单克隆抗体技术的最主要优点是可以用不纯的抗原分 子大量制备纯一的单克隆抗体。
淋巴杂交瘤技术制备单抗的方法 • • • • 细胞的准备及细胞融合 单克隆抗体的检测 杂种细胞的筛选、冻存 单抗的大量生产
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Preparation of Spleen Cells: Myeloma Cell Fusion Partner Preparation for fusion: Fusion: Feeding and changing medium: Picking hybrids:
的台阶。原生质体的大量制备较为困难，限制了植物细胞融合技术的发
展，因此植物细胞融合的起步较动物细胞融合要迟10 年左右。直到用酶 法大量制备有活力的原生质体获得成功后，才使植物原生质体的融合工
作迅速发展起来。
发 展 简 史
1.病毒诱导细胞融合：病毒制备困难、操作复杂、灭活病毒的效价差异大；
2.PEG诱导细胞融合：简便、快速和高效且比病毒更易制备和控制，活性稳
• 也叫体细胞杂交，即来源不同的两种细胞或原生质体通过 融合产生杂合细胞。 • 细胞融合（cell fusion）也称细胞杂交（ cell hybridization） 、原生质体融合（protoplast fusion ） 或体细胞杂交（Somatic hybridization）， 是指细胞通 过介导和培养， 在离体条件下用人工方法将不同种的细 胞通过无性方式融合（ 合并） 成一个核或多核的杂合细 胞的过程。
名词解释细胞融合
名词解释细胞融合细胞融合是指两个或更多细胞结合在一起，形成一个细胞。
这个过程是生物体中组织和器官形成、发育和修复的基础。
细胞融合不同于细胞分裂和有性生殖，它是一种新的和独特的过程。
在细胞融合过程中，参与的细胞的染色体数量可以加倍，所以这个过程也被称为多倍体化。
细胞融合主要分为两种类型：自然融合和人工融合。
自然融合是指在生物体内发生的融合过程，如受精卵的形成、肌肉细胞的融合、植物体细胞的融合等。
在生物发育和修复过程中，自然融合是非常重要的，因为它可以帮助细胞形成不同类型的组织和器官。
人工融合是指通过实验室手段将两个或多个细胞融合在一起，以观察细胞互相交流和合作的过程。
人工融合是实验室研究中非常有用的技术，它可以帮助科学家探索细胞异种融合、信号传递、克隆等问题。
细胞融合的机制是非常复杂的。
在自然融合过程中，细胞融合的是细胞膜和细胞内质。
在人工融合中，科学家通常使用电脉冲、化学药物等方法来破坏细胞膜的完整性，然后让细胞互相融合。
细胞融合的应用非常广泛。
例如，在医学领域，细胞融合技术可以用于生产单克隆抗体、疫苗等产品。
在植物育种和转基因研究中，细胞融合可以用于实现跨属、跨种之间的基因转移。
此外，细胞融合技术还可以应用于生物克隆、人类移植手术等方面。
细胞融合的研究也有一些潜在的风险。
在人工融合研究中，由于融合的细胞可能来自不同的个体、物种，所以可能会产生某些不可预知的后果。
此外，细胞融合也可能导致克隆等问题，给人类社会带来伦理和道德上的挑战。
总之，细胞融合是生物体发育、修复和重构的重要过程。
随着科学技术的不断发展，细胞融合技术也在不断创新和应用，为人类社会带来新的发展机遇和挑战。
5细胞融合
原生质体融合细胞的再生愈伤组织
三、物理法--电融合法
1、原理：
交流电场使原生质体表面电荷偶极化，沿着电极 排列，形成串珠。高频直流脉冲使原生质膜击穿， 从而导致两个紧密接触的细胞融合在一起。
与PEG融合比较起来，电融合有三大优点：
一是不存在对细胞的毒害问题； 二是融合效率高； 三是融合技术操作简便。
1）亲本 2）同核体：同源原生质体的融合体
3）异核体：非同源的原生质体的融合体
4）多核体：含有双亲不同比例核物质的融合体
5）异胞质体：具有不同胞质来源的杂合细胞。
为什么要筛选杂种细胞？
A+B
A、B、A+A、B+B ； A+B
生长快
如何筛选杂种细胞？尚无特定规律可循
最简单的方法是利用双亲细胞形态和色泽上的差
+
-
桥梁
+
-
+
-
电荷重排
+
- +
融合
+
- + -
原生质体膜接触
原生质体纯化
PEG法诱导原生质体融合过程
Hale Waihona Puke 融合过程影响因素：
分子量：400—6000（通常：1000—4000） 浓度： 20—60% （通常：30—50%） 时间： 悬浮法 1—2 min 离心法 5—8 min pH： 偏碱为宜（pH7.4—8.0）
二、动物细胞的筛选方式
1）利用抗药性筛选： 利用动物细胞对药物敏感性的差异筛选杂种细胞。 亲本A：对氨苄青霉素敏感，对卡那霉素不敏感 亲本B：对卡那霉素敏感，对氨苄青霉素不敏感 杂种细胞可以在含有两种抗生素的培养基上生长
实验六 细胞融合(PEG)
几种细胞融合成功的例子
生物种类
烟草两个种间 苷蓝——青菜 大豆——马唐草 矮牵牛——龙面花 大麦——花生 大麦——大豆 小麦——矮牵牛 油菜——大豆 玉米——大豆 大豆——野豌豆 大麦——蚕豆 大豆——草香木犀 酵母菌——鸡 大豆——烟草 大豆——秋水仙 人——胡萝卜 番茄——马铃薯 人——小鼠
细胞来源
三、动植物细胞的融合过程
植物细胞融合过程
人造小鼠培育过程示意图
四、细胞融合的意义ຫໍສະໝຸດ 理论上说任何细胞，都有可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源。 理论上说任何细胞，都有可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源。这 对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。 对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。 融合过程不存在有性杂交过程中的种性隔离机制的限制， 融合过程不存在有性杂交过程中的种性隔离机制的限制，为远缘物种间 的遗传物质交换提供了有效途径。 的遗传物质交换提供了有效途径。 体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系统，在杂种的分 体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系统， 裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体 亦可发生重组， 裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体DNA亦可发生重组，从而产生新 亦可发生重组 的核外遗传系统。 的核外遗传系统。 淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。 淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。
实验操作
1. 在公鸡翼下静脉抽取2ml鸡血，加入盛有8ml的 Alsever液中，使血液与Alsever液的的比例达 1∶4，混匀后可在冰箱中存放一周； 2. 取此储存鸡血0.2ml加入0.8ml的0.85％生理盐水， 0.2ml 0.8ml 0.85 充分混匀，1500r/min离心5min，弃去上清，加入 1ml的0.85％生理盐水，重复上述条件离心两次。 最后弃去上清，加GKN液0.8ml，离心； 3. 弃去上清，加入0.3ml的GKN溶液，制成细胞悬液； （也可以用血球计数板计数，用GKN液将其调整 为106个/ml）；
高中生物第一单元第二章第三节细胞融合技
第三节细胞融合技术1．举例说出细胞融合技术。
2．简述单克隆抗体的制备过程。
一、细胞融合技术1．杂交细胞当两个细胞紧密接触时，在适当条件下，其细胞膜可能融合在一起，产生具有原来两个细胞遗传信息的细胞，称为杂交细胞。
2．细胞融合两个或两个以上的同种或异种细胞融合成一个细胞的过程，叫做细胞融合。
（1）原理：膜的流动性。
（2）过程：不同动物的两个体细胞杂交细胞。
（3）诱导细胞融合的方法：聚乙二醇诱导、灭活的病毒诱导、电融合法等。
二、细胞融合与单克隆抗体1．单克隆抗体源自一个B淋巴细胞的克隆所产生的抗体只会特异性地作用于一种抗原决定簇，我们将这种抗体称为单克隆抗体。
2．单克隆抗体的制备过程（2）杂交瘤细胞的特点：既能在体外培养条件下快速生长和无限增殖，又能产生和分泌特异性抗体。
（3）单克隆抗体的特点：理化性质单一、与抗原结合的特异性强。
思考治疗癌症时，能否让治疗癌症的药物只杀死癌细胞，而不损伤正常细胞？提示：把抗癌细胞的单克隆抗体与药物相结合，制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。
三、细胞融合与作物育种1．植物体细胞杂交植物体细胞杂交是指将两个来自不同种植物的体细胞在一定条件下融合成一个杂交细胞，并且把杂交细胞培养成新的植物体的方法。
2．获得原生质体的常用方法——酶解法在温和的条件下用纤维素酶、果胶酶等分解植物细胞的细胞壁。
3．诱导原生质体融合原生质体融合包括细胞膜融合→细胞质融合→细胞核融合。
4．细胞融合技术的意义细胞融合技术可以避免受精过程，在亲缘关系较远的物种间实现基因转移，创造出自然界没有的新物种。
1．植物体细胞杂交技术的原理、过程及应用（1）原理：依据细胞融合的生物学原理，即细胞膜的流动性。
（2）过程及分析。
①原生质体在融合过程中可能出现多种融合方式，进而形成不同的杂交细胞，因此应进行筛选。
②杂交细胞形成的标志是细胞壁的再生，此过程与高尔基体等细胞器有关。
第5章细胞融合
（一）生物法——仙台病毒法 我们知道很多病毒都具有凝集细胞的能力，它一边黏 接在一个细胞表面，另外一边黏接在另一个细胞表面， 从而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生凝结。 在动物细胞融合中，仙台病毒(HVJ)已成为产生细胞 杂种的标准融合剂。 病毒促使细胞融合的主要步骤如下： (1)两个原生质体或细胞在病毒黏结作用下彼此靠近。 (2)通过病毒与原生质体或细胞膜的作用使两个细胞膜 间互相渗透，胞质互相渗透。 (3)两个原生质体的细胞核互相融合，融为一体。 (4)进入正常的细胞分裂途径，分裂成含有两种染色体 的杂种子细胞。 过程图解如下图所示。
(三)物理法——电融合诱导法 1 基本原理 电融合法是20世纪80年代出现的细胞融合技 术。在直流电脉冲的诱导下，原生质体质膜表面 的电荷和氧化还原电位发生改变，使异种原生质 体黏合并发生质膜瞬间破裂，进而质膜开始连接， 直到闭和成完整的膜形成融合体。与PEG法比较， 电融合法优点较多，如融合率高、重复性强、对 原生质体伤害小；装置精巧、方便简单、可在显 微镜下观察或录像融合过程；免去PEG诱导后的 洗涤过程、诱导过程可控制性强等等。电融合设 备及原理如图5-5：
2.组织的消化 通过生物化学的方法将剪碎的组织块分散成 细胞团或单细胞。可根据不同的组织对象采用不 同的酶消化液，如最常用的有胰蛋白酶和胶原酶 等。其他的酶如链霉蛋白酶、黏蛋白酶、蜗牛酶 等也可用于动物组织的消化。EDTA最适合消化 传代细胞，常与胰蛋白酶使用。 下面分别以胰蛋白酶和胶原酶为例介绍一下 动物组织的消化方法：
2.动物细胞融合 在动物细胞融合过程中，除促融剂外，其他如细胞 性质、温度、pH、离子强度及离子种类等均会影响细 胞融合效率。 (1)首先，亲本细胞表面性质影响较大，表面覆盖绒毛 而不规则者较易融合，而表面光滑者较难融合。 (2)细胞种类不同，融合效果也不同，如腹水癌及株化 细胞较易融合，而淋巴细胞或血球细胞几乎不融合。 (3)细胞融合时需要适宜温度和运动状态。如仙台病毒 诱导欧利希氏腹水癌细胞融合时，于37 ℃振摇时易于 融合，且融合效率与病毒量呈正比。但在34 ℃振摇则 融合率下降。在37℃时不振摇则几乎不融合。
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细胞融合
基本介绍
有性繁殖时发生的精卵结合是正常的细胞融合，即由两个配子融合形成一个新的的二倍体。
在自然条件下或用人工方法(生物的、物理的、化学的)使两个或两个以上的细胞合并形成一个细胞的过程。
人工诱导的细胞融合，在六十年代作为一门新兴技术而发展起来。
由于它不仅能产生同种细胞融合，也能产生种间细胞的融合，因此细胞融合技术目前被广泛应用于细胞生物学和医学研究的各个领域。
基因型相同的细胞融合成的杂交细胞称为同核体（homokaryon）；来自不同基因型的杂交细胞则称为异核体（heterokaryon）。
细胞融合原理：
两个或两个以上的细胞合并成一个双核或多核细胞的现象称为细胞融合，也称细胞杂交，在自然情况下的受精过程即属这种现象。
诱导细胞融合的主要方法有：病毒诱导融合，化学融合剂诱导融合和电融合。
1. 病毒诱导融合：有许多种类的病毒能介导细胞融合，最常用的是灭活的仙台病毒（HVJ），为RNA病毒。
病毒诱导细胞融合的过程有：首先是细胞表面吸附许多病毒粒子，接着细胞发生凝集，几分钟至几十分钟后，病毒粒子从细胞表面消失，而就在这个部位邻接的细胞的细胞膜融合，胞浆相互交流，最后形成融合细胞。
2. 化学融合剂诱导融合：化学融合剂主要有高级脂肪酸衍生物、脂质体、钙离子、水溶性高分子化合物、水溶性蛋白质和多肽，其中最常用的是聚已二醇（PEG）。
PEG用于细胞融合至少有两方面的作用：①可促使细胞凝结；②破坏互相接触处的细胞膜的磷脂双分子层，从而使相互接触的细胞膜之间发生融合，进而细胞质沟通，形成一个打的双核或多核融合细胞。
3. 电融合：是指细胞在电场中极化成偶极子，并沿着电力线排列成串，然后用高强度、短时程的电脉冲击穿细胞膜而导致细胞融合。
细胞融合技术在基因定位、基因表达产物、肿瘤诊断核治疗、生物新品种培育及单克隆抗体技术等领域有着非常广泛的应用前景。
单克隆抗体技术就是通过细胞融合技术发展起来的，在生命科学研究核应用方面产生了重大影响。
发展简史
20世纪30年代，科学家们相继在肺结核，天花，水痘，麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
20世纪70年代，科学家们在蛙的血细胞中也看到了多核细胞的现象，但是当时科学发展水平的限制，没有给予足够重视。
1962年，日本科学家发现日本血凝型病毒能引起艾氏腹水瘤细胞融合的现象。
1965年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当的条件下也可以诱发动物细胞融合。
后来科学家又成功诱导了不同种动物的体细胞融合，并且能将杂种细胞培养成活。
细胞融合技术不断改进，现在已广泛应用于细胞学，遗传学，免疫学，病毒学等多种学科的研究工作中。
过程
细胞膜有内外两层，细胞融合首先发生在外层，然后再到内层，由此就出现了两种融合通道，细胞体内物质通过这两种通道转移。
病毒膜与目标细胞融合时，只出现一种融合通道，即导致融合的基因只能在病毒中找到，而在目标细胞中却找不到。
但是，通过EFF-1发生的细胞融合则是一个双向融合过程，需要EFF-1出现在两个相互融合的细胞中。
细胞融合的意义：
1.理论上说任何细胞，都有可能通过体细胞杂交而成为新的生物资源。
这对于种质资源的开发和利用具有深远的意义。
2.融合过程不存在有性杂交过程中的种性隔离机制的限制，为远缘物种间的遗传物质交换提供了有效途径。
3.体细胞杂交产生的杂种细胞含有来自双亲的核外遗传系统，在杂种的分裂和增殖过程中双亲的叶绿体、线粒体DNA亦可发生重组，从而产生新的核外遗传系统。
4.淋巴细胞杂交瘤和单克隆抗体的制备。
融合方法
同种细胞在培养时2个靠在一起的细胞自发合并，称自发融合；异种间的细胞必须经诱导剂处理才能融合，称诱发融合。
仙台病毒法融合
①两种细胞在一起培养，加入病毒，在4℃条件下病毒附着在细胞膜上。
并使两细胞相互凝聚；
②在37℃中，病毒与细胞膜发生反应，细胞膜受到破环，此时需要Ca2+和Mg2+，最适PH为8.0一8.2；
③细胞膜连接部穿通，周边连接部修复，此时需Ca2+和ATP；
④融合成巨大细胞，仍需ATP 。
聚乙二醇（PEG）法
聚乙二醇(PEG)结构为：HOH2C（CH20CH2）nCH2OH，分子量大于200小于6000者均可用作细胞融合剂。
PEG经高压灭菌后，与温热的Engle氏液混
合。
通常用分子量低于1000的PEG作融合剂最好，50%PEG溶液能产生最多杂交细胞。
PEG溶液在pH6.0时细胞融合率最高。
电融合法
在直流电脉冲的诱导下，细胞膜表面的氧化还原电位发生改变，使异种细胞粘合并发生质膜瞬间破裂，进而质膜开始连接，直到闭和成完整的膜，形成融合体。
优点：融合率高、重复性强、对细胞伤害小装置精巧、方法简单、可在显微镜下观察或录像观察融合过程；免去PEG诱导后的洗涤过程、诱导过程可控性强。
融合诱导物
细胞融合的诱导物种类很多．常用的主要有生物法用灭活的仙台病毒(Sendai virus)，化学法如用聚乙二醇(Polyethyleneglycol，PEG)和物理法如电脉冲。
目前应用最广泛的是聚乙二醇，因为它易得、简便，且融合效果稳定。
PEG的促融机制尚不完全清楚，它可能引起细胞膜中磷脂的酰键及极性基团发生结构重排。
动植物细胞融合方法不同，生物法利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。
自发条件下或人工诱导下, 两个不同基因型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。
基本过程包括细胞融合导致异核体(heterokaryon)的形成, 异核体通过细胞有丝分裂导致核的融合, 形成单核的杂种细胞。
有性生殖时发生正常的细胞融合, 即由两个配子融合成一个合子。
实验操作
（以人鼠细胞杂交为例）人、鼠细胞融合实验分三步进行∶首先用荧光染料标记抗体∶将小鼠的抗体与发绿色荧光的荧光素(fluorescin)结合, 人的抗体与发红色荧光的罗丹明(rhodamine)结合；第二步是将小鼠细胞和人细胞在灭活的仙台病毒的诱导下进行融合；最后一步将标记的抗体加入到融合的人、鼠细胞中，让这些标记抗体同融合细胞膜上相应的抗原结合。
开始,融合的细胞一半是红色, 一半是绿色。
在37℃下40分钟后, 两种颜色的荧光在融合的杂种细胞表面呈均匀分布，这说明抗原蛋白在膜平面内经扩散运动而重新分布。
这种过程不需要ATP。
如果将对照实验的融合细胞置于低温(1℃)下培育, 则抗原蛋白基本停止运动。
这一实验结果令人信服地证明了膜整合蛋白的侧向扩散运动。
应用价值
细胞融合不仅可用于基础研究，而且还有重要的应用价值，在植物育种方面已经成功的有萝卜+甘蓝、粉蓝烟草+郎氏烟草、番茄+马铃薯等等。
细胞融
合另一个重要应用就是制备单克隆抗体，单克隆抗体可以用作诊断试剂，治疗疾病和运载药物，具有准确，高效，简易，快速等优点。
单克隆抗体的基本概念
抗体主要由B淋巴细胞合成。
每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。
动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系，含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。
当机体受抗原刺激时，抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。
被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙，即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆，并合成多种抗体。
如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养，就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群，即单克隆。
单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体，称为单克隆抗体。
单克隆抗体技术的基本原理
要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞，但这种B淋巴细胞不能在体外生长。
而实验发现骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖，应用细胞杂交技术使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一，得到杂种的骨髓瘤细胞。
这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性，它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性，也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性，用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群，可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。