2021_2022学年新教材高中生物第2章细胞工程2.2动物细胞融合技术与单克鹿体课件新人教版选择性

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第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
课前自主预习案
知识点一 动物细胞融合技术 1.概念 使_两__个__或__多__个__动__物___细__胞__结合形成一个细胞的技术。 2.诱导原理和结果 (1)诱导原理:_细__胞__膜__的__流__动__性___。 (2)诱导结果:形成___杂__交___细胞。
新冠肺炎治疗征集康复患者捐献血浆用于重症患者治疗的 目的是什么?如何提高血浆中新冠肺炎治疗抗体的产量?
探究点一 动物细胞融合技术 【师问导学】
1.动物细胞融合与植物原生质体融合所依据的原理是什 么?
提示:细胞膜的流动性。 2.动物细胞完成融合的标志是什么?
提示:动物细胞融合时,先是细胞膜发生融合,然后是细胞 核的融合。当两个细胞核融合后形成具有单核的杂交细胞,则标 志着动物细胞融合的完成。
3.比较动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的促融方法有 何异同。
提示:二者都可以采用离心、振动、电激等物理方法,或者 使用化学试剂聚乙二醇进行促融,除上述方法外,动物细胞融合 还可以采用灭活的病毒进行促融。
4.什么是灭活?灭活病毒诱导融合的原理是什么? 提示:灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能 力,但是并不破坏这些病原体的抗原结构。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。
知识点二 单克隆抗体及其应用
1.制备原理 (1)B 淋巴细胞的特点:一种 B 淋巴细胞只分泌一种特异性 抗体。 (2)骨髓瘤细胞的特点:能在体外大量___增__殖___。 (3)杂交瘤细胞的特点:B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的 杂交瘤细胞,既能__无__限__增__殖____又能产生大量__特__定__抗__体____。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) 1.动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。
(√ )
2.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、灭活的病毒。 ( )
× 提示:动物细胞融合特有的诱导因素为灭活的病毒。
3.用特定的抗原对小鼠进行免疫后,从小鼠脾脏中只能得 到一种 B 淋巴细胞。 ( )
3.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞的 细胞膜的流动性、细胞的
全能性
增殖
融合前处理 先除去细胞壁
先使细胞分散开
使用的酶 纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
诱导手段
物理法:电融合法、离心 法 化学法:PEG 融合法
除物理法和化学法外,也 可用灭活的病毒诱导
(1)融合过程:细胞膜融合→细胞质融合→_细__胞__核___融合。 (2)细胞膜融合的过程体现出细胞膜具有一__定__的__流__动__性__。 (3)融合后重组细胞的特点:融合形成的杂种细胞具有两种 细胞的遗传信息,通过动物细胞培养,杂种细胞表现出两个 __亲__本__细__胞__的特点。
【智涂笔记】 [易错警示] 病毒在生物技术中的应用 (1)灭活的病毒能作为诱导剂,不灭活的病毒不能作为诱导 剂。 (2)病毒在不同过程或操作中的“身份”不同。在免疫调节 中病毒属于抗原;在基因工程中可作为载体;在细胞工程中可作 为诱导剂。
提示:能。可从经免疫的 B 淋巴细胞中获取决定所需抗体 的基因(目的基因),导入骨髓瘤细胞,然后培养骨髓瘤细胞并从 培养液中提取分泌物,便可得到单克隆抗体。
6.下图为单克隆抗体制备的流程(顺序已被打乱),请据图 分析:
(1)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的 顺序连接起来。
(2)在单克隆抗体制备的过程中,选用 B 淋巴细胞和骨髓瘤 细胞融合后的杂交瘤细胞具有的特点是 _既__能__迅__速__大__量__增__殖__,__又__能__产__生__抗__体___。
5.融合后的细胞能否直接使用,为什么? 提示:不可以,还需要进一步筛选。因为诱导融合后形成的 融合细胞有多种,需要筛选出所需要的杂交细胞。
6.不灭活的病毒能否作为诱导剂?
提示:不能。用病毒作为诱导剂时,必须事先灭活,使病毒 失去感染和增殖能力,但不破坏病毒的抗原结构,而不灭活的病 毒会感染细胞。
7.结合下面动物细胞融合的过程,探究下列问题:
答案:D
2.动物细胞融合和植物原生质体融合相比较,特殊性表现
在( )
A.融合的原因
B.融合的优点
C.融合的诱导手段 D.融合的过程
解析:动物细胞融合和植物原生质体融合都是为了将不同物
种的优良性状集于一体,该过程都是先膜融合,再质融合,最后
核融合,即融合的过程相同;动物细胞融合可以用灭活的病毒诱
导,而植物原生质体融合不能用灭活的病毒诱导。
(5)克隆动物:细胞核中的遗传物质来自供体动物,细胞质 中的遗传物质来自提供卵母细胞的动物个体。
【检测反馈】 1.动物细胞融合属于动物细胞工程的技术手段之一,下列 有关动物细胞融合的叙述正确的是( ) A.动物细胞融合产生的细胞称为重组细胞 B.融合后形成的细胞为单核或多核细胞 C.常用的诱导融合的生物诱导剂是聚乙二醇、灭活的病毒 等
D.也称细胞杂交,可由两个或多个动物细胞融合成一个细 胞
解析:动物细胞融合产生的细胞称为杂交细胞,核移植产生 的细胞称为重组细胞,A 错误;融合后形成具有两个或多个细胞 遗传信息的单核细胞,B 错误;诱导动物细胞融合的生物诱导剂 是灭活的病毒,聚乙二醇属于化学诱导剂,C 错误;动物细胞融 合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的 过程,D 正确。
弹”。( × )
课程标准 1.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。 2.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。
素养达成 1.以细胞结构与功能为基础,理解动物细胞融合的内涵。(生 命观念) 2.结合具体实例,以流程图的形式表示单克隆抗体的制备 过程。(科学思维) 3.说明单克隆抗体的特点及应用。(社会责任)
过程
结果 应用
意义
杂种植株
杂交细胞
培育植物新品种
主要用于制备单克隆抗体
克服了远缘杂交不亲和的障碍,打破了生殖隔离,扩展
了杂交的亲本组合
4.生物工程技术产生后代个体的遗传物质或基因来源 (1)转基因生物:目的基因来自外源生物,绝大多数基因来 自两个亲本。 (2)杂种植株:遗传物质来自融合的两个亲本细胞。 (3)经细胞培养获得的动物细胞:遗传物质只来自一个亲本。 (4)动物细胞融合形成的杂交细胞:遗传物质来自融合的两 个亲本细胞。
× 提示:免疫后的小鼠从脾脏中获取的是多种 B 淋巴细胞。
4.单克隆抗体是单个 B 淋巴细胞增殖并产生的抗体。 ()
× 提示:单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的抗体。
5.单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。 ( ) × 提示:第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞,而第二次 筛选是为了获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
2.制备过程
骨髓瘤
杂交瘤细胞 产生所需抗体
3.单克隆抗体的优点 能准确地识别抗__原__的___细__微__差__异___,与特定抗原发生特异性结 合,并且可以_大__量__制__备_____。 4.单克隆抗体的应用 (1)作为_诊__断__试__剂_____,具有准确、高效、简易、快速的优 点。 (2)用于_治__疗__疾__病_____和__运__载__药__物____。
提示:“生物导弹”中真正发挥治疗作用的物质是相关“药 物”,单克隆抗体所起的作用在于将药物定向带到靶细胞所在位 置,借助其导向作用,在原位杀死癌细胞,这样既不损伤正常细 胞,又减少了用药剂量,因此,“生物导弹”可作为一种疗效高、 毒副作用小的新型药物。
5.若不采用动物细胞融合的方法,能否生产出单克隆抗体? 试简要说明。
【师说核心】 1.融合的原理与过程 (1)原理:细胞膜的流动性。 (2)过程:动物细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融 合和细胞核融合,其中细胞膜融合是细胞融合的先导,在细胞膜 融合中体现出细胞膜具有一定的流动性,细胞融合的实质是核融 合。动物细胞融合完成的标志是两个或多个细胞核融合为一个细 胞核。 2.融合的结果 形成单核杂交细胞,具有原来两个或多个细胞的遗传信息, 可表现出两个或多个亲本细胞的特点。
解析:常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法——离心、 振动、电激等;化学法——聚乙二醇(PEG)诱导;生物法——灭 活的病毒诱导。紫外线照射不是诱导动物细胞融合的方法。
答案:C
4.下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,描述正 确的是( )
A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱 导融合的方法也完全相同
答案:C
探究点二 单克隆抗体及其应用 【师问导学】
1.为什么要对小鼠注射抗原? 提示:为了获得能产生相应抗体的 B 淋巴细胞。
2.B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞经聚乙二醇处理后,培养液中 存在哪几种细胞(杂交细胞仅考虑两两融合)?
提示:未融合的 B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、B—B 融合细胞、瘤—瘤融合细胞、B—瘤融合细胞(杂交瘤细胞)。
B.只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离,突破了 有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能
C.利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为生 产单克隆抗体开辟了新途径
D.目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交, 得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物,并使它们的性状 全部得以体现
解析:动物细胞融合的诱导方法有生物方法,如用灭活的病 毒,而植物原生质体融合没有生物方法;两个植物物种间的体细 胞杂交,得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物,并不一 定使它们的性状都能得以体现,这是基因选择性表达的结果。
3.制备单克隆抗体的过程中的几种细胞,如免疫的 B 淋巴 细胞、骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞各有何特点?
提示:(1)免疫的 B 淋巴细胞:能产生单一抗体,但不能无 限增殖。(2)骨髓瘤细胞:能无限增殖,不能产生抗体。(3)杂交 瘤细胞:既能产生特定的抗体,又能在组织培养条件下进行无 限增殖。
4.用单克隆抗体及相关物质制成的“生物导弹”中真正起 治疗作用的物质是什么?是单克隆抗体吗?
(3) 由 图 中 可 以 看 出 , 在 单 克 隆 抗 体 制 备 过 程 中 运 用 了 __动__物__细__胞__融__合____和动__物___细__胞__培__养_等动物细胞工程次 筛 选 的 目 的 : __第__一__次__筛__选__出__杂__交__瘤___细__胞__,__第__二__次__筛__选__出__能__产__生__特__定__抗__体__的_ __杂__交__瘤__细__胞___________________________________________。
答案:C
3.关于动物细胞融合的说法,不正确的是( ) A.动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞 结合形成一个细胞的过程 B.动物细胞融合后形成的具有两个或多个动物细胞遗传信 息的单核细胞称为杂交细胞 C.常用的诱导动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活的病 毒诱导、电激、紫外线照射等 D.细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交 成为可能
3.诱导方法:__P_E__G__融__合___法、电融合法和灭__活__病__毒__诱___导_ 法等。
4.意义:突破了__有__性__杂___交___的局限,使___远__缘__杂__交___成 为可能。
5.动物细胞融合技术的应用 (1)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)用于制备_单__克__隆__抗__体___。
6.动物细胞融合的结果是形成单核的杂种细胞,植物体细 胞杂交的结果是得到杂种植株。( √ )
7.杂交瘤细胞的培养可以采取体内培养和体外培养两种方 式。( √ )
8.单克隆抗体制备过程中,需要进行多次细胞培养,如骨 髓瘤细胞的培养、不同杂交细胞的培养、杂交瘤细胞的培养等。
(√ ) 9.单克隆抗体由于特异性和导向性强而被誉为“生物导
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