高中生物选修3动物细胞融合和单克隆抗体
2020-2021学年高二生物人教版选修三：2
2.2.2《动物细胞融合与单克隆抗体》编写人：审核人：高二生物组班级：组号：姓名：【学习目标】：1.掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。
2.简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。
【学习重难点】：1. 动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系2. 动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。
【学习过程】：一、动物细胞融合：1．概念：或动物细胞结合形成的过程，也称细胞杂交。
2.原理：。
3．诱导融合的方法(1)物理、化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激法等。
(2)生物方法：。
细胞。
4．过程：不同的两个或多个细胞――――――――――――――→PEG，电激等在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的。
5．结果：形成 细胞。
6．意义：突破了 方法的局限，使 成为可能。
成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和 等的重要手段。
如：利用 ，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
【合作探究一】：动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较二、单克隆抗体的制备：1．传统抗体的制备(1)方法⎩⎪⎨⎪⎧ 向动物体内注射 ，使之产生抗体 ⇓从动物 中分离抗体(2)缺点：产量低、 低、 差。
2．单克隆抗体的制备过程(1)①浆细胞特点：一种浆细胞产生一种单一抗体，B淋巴细胞在体外 (能/不能)无限增殖。
②骨髓瘤细胞特点：能，但不能产生。
③杂交瘤细胞特点：浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
(2)解决思路：将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合为细胞。
(3)制备过程：(4)单克隆抗体的特点：强、高，并可大量制备。
(5)单克隆抗体的应用：①作为，具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于和。
【合作探究二】：1．为什么要对小鼠注射抗原？2．根据单克隆抗体制备过程思考下列问题：(1)制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？(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？(3)选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么？【当堂检测】：1．动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，下列叙述正确的是()。
高中生物学选择性必修3动物细胞融合技术与单克隆抗体
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
1．(科学思维)单克隆抗体的制备过程
(1)思考不直接用经过免疫的 B 淋巴细胞(浆细胞)获得抗体的原因是什么？
(2)连线比较单克隆抗体制备过程中几种细胞的特点。
Ⅰ.免疫过的 B 淋巴细胞 ①能无限增殖但不能产生抗体
Ⅱ.骨髓瘤细胞 ②既能无限增殖，又能产生单一抗体
Ⅲ.杂交瘤细胞 ③能增殖、分化形成浆细胞、记忆细胞
诱导融合后得到多种杂 从小鼠体内提取的 B 淋巴
交细胞，另外还有未融合 细胞有很多种，形成的杂
的细胞
交瘤细胞也有很多种
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
项目
第一次筛选
第二次筛选
用特定的选择培养基筛选：
用多孔培养皿培养，在每个孔只有一
未融合的细胞和同种细胞
筛选
个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化
融合后形成的细胞都会死
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。
3．诱导动物细胞融合的常用方法
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
(1)化学法：__P_E__G___融合法等。 (2)物理法：电__融__合__法__等。
(1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合也有核的融合。( √ )
(2)与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导方法有聚乙二醇
融合法、灭活病毒诱导法。( × )
(3)动物细胞融合的结果是形成单核的杂交细胞，植物体细胞杂交的结果
是得到杂种植株。( √ )
(4)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。( × )
网络构建
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 动物细胞工程(2) 动物细胞工程(2)教案
1965年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当条件下也可以诱发动物细胞融合。
2.回忆人鼠细胞融合的实验。
3.动物细胞融合的方法有哪些？
4.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较有何异同点？
5.动物细胞融合技术有哪些应用？
4.通过介绍单克隆抗体在生产生活中的应用，关注科技发展对人类社会的影响。
教学重点
1.通过对比，说出植物体细胞杂交和动物细胞融合的异同点。
2.通过分析科学家的实验，阐明单克隆抗体制备的基本流程，培养学生的科学探究能力和科学思维。
教学难点
通过分析科学家的实验，阐明单克隆抗体制备的基本流程，培养学生的科学探究能力和科学思维。
通过介绍单克隆抗体在生产生活中的应用，关注科技发展对人类社会的影响
小结
动物细胞融合技术和单抗隆抗体
总结
教案
教学基本信息
课题
动物细胞工程（2）
——动物细胞融合和单克隆抗体
学科
生物学
学段：高中
年级
高二
教材
书名：《选修3现代生物科技专题》出版社：人民教育出版社
出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.阐明动物细胞融合的概念。
2.通过对比，说出植物体细胞杂交和动物细胞融合的异同点。
3.通过分析科学家的实验，阐明单克隆抗体制备的基本流程，培养)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
回忆植物体细胞杂交技术的过程。
复习植物体细胞杂交技术，引入新课
动物细胞融合
1.回顾动物细胞融合的发展历程：
19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。
动物细胞融合和单克隆抗体(终极版)
癌细胞
3、你认为有什么办法让B淋巴细胞也具有这样的能力？
细胞融合
２、实验原理：
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
柯勒
单克隆 动物细胞培养技术 杂种细胞 动物细胞融合 抗体 既能产生特异性抗 体，又能大量繁殖 创始人：米尔斯坦
⑵.诱导方式：
二醇（PEG）
生物法： 灭活的病毒 例如：仙台病毒
3.意义和应用：
打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；
重要用途：制备单克隆抗体。
知识回顾
1、抗体是由何种细胞产生的？
三、单克隆抗体 浆细胞（效应B细胞）
2、抗体是如何产生的？
B淋巴细胞 抗原 增殖分化成浆细胞
浆 细胞 骨髓瘤细胞 选出能产生 特定抗体的 细胞群继续 培养
细胞融合 筛选
杂交 瘤细胞
细胞培养
体外培养
从培养液或小 鼠腹水中取出 单克隆抗体
体内培养
练习：
1、动物细胞融合和植物原生质体融合比较， 在动物细胞融合中有特殊性的是（ A、融合的原理 C、融合的诱导手段 ）
B、融合的优点 D、融合的过程
2.制备过程：
注射抗原的目的是什么
诱导其融合的方法有哪些？ 融合后培养液中有几种细胞 怎样筛选出杂交瘤细胞，杂交 瘤细胞有何优点 为何要进行克隆化培养和专 一抗体检测，多次筛选 大量增殖杂交瘤细胞获得单 抗的方法
1.在制备单克隆抗体的过程中，选用 哪两种细胞进行融合？为什么选择这 两种细胞？ 浆细胞和骨髓瘤细胞 浆细胞能产生单一抗体，但不能无限 增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖，但不 能产生单一抗体。
人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第2章 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
知识点一
知识点二
[归纳提升]
1.血清抗体与单克隆抗体的比较
比较项目 产生
特点
血清抗体 由B淋巴(浆)细胞分泌 产量低、纯度低、特异性差
单克隆 由杂交瘤细胞分泌 抗体
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
知识点一
知识点二
(2)单克隆抗体制备过程中的两次筛选 第一次筛选:B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经诱导剂处理后,会出现多种细胞, 如B—B细胞、瘤—瘤细胞、B—瘤细胞、B淋巴细胞、骨髓瘤细胞等,因 而要用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞(即B—瘤细胞)。用特定的培养基 筛选,未融合的和融合的具有同种核的细胞死亡,只有杂交细胞才能生长。 第二次筛选:B淋巴细胞有多种,与骨髓瘤细胞融合后产生多种杂交瘤细 胞,因而需要对杂交瘤细胞作进一步的筛选。通常用“有限稀释法”,将杂交 瘤细胞稀释,用多孔培养板培养,使每孔中的细胞不超过一个,培养增殖后, 检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,以确定是不是所需要的杂交瘤细胞。 (3)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质,不仅具有B淋巴细胞产生特异性抗 体的能力,还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力,从而可以 克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点,大量生产单克隆抗体知。识点一 知识点二
知识点一
知识点二
2.下列关于植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,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 B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离,突破有性杂交的局限,使远缘杂交 成为可能 C.利用植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 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 答案:B
动物细胞融合与单克隆抗体(教案)
动物细胞融合与单克隆抗体(教案)第一章：动物细胞融合概述1.1 动物细胞融合的定义与意义1.2 动物细胞融合的方法1.3 动物细胞融合的应用第二章：细胞融合的诱导方法2.1 物理方法2.1.1 电融合法2.1.2 超声波融合法2.2 化学方法2.2.1 聚乙二醇(PEG)融合法2.2.2 灭活病毒融合法2.3 生物方法2.3.1 细胞表面分子的诱导2.3.2 细胞内信号传导途径的诱导第三章：单克隆抗体的制备与鉴定3.1 杂交瘤技术的原理及流程3.1.1 杂交瘤技术的原理3.1.2 杂交瘤细胞的筛选与克隆化3.1.3 单克隆抗体的生产与纯化3.2 单克隆抗体的性质鉴定3.2.1 抗体特异性鉴定3.2.2 抗体亲和力鉴定3.2.3 抗体效价测定第四章：单克隆抗体的应用4.1 诊断方面4.1.1 酶联免疫吸附试验(ELISA)4.1.2 免疫荧光技术4.1.3 免疫组化技术4.2 治疗方面4.2.1 抗体药物4.2.2 抗体介导的免疫治疗4.2.3 抗体工程第五章：动物细胞融合与单克隆抗体的研究进展5.1 重组抗体技术5.1.1 重组抗体的制备方法5.1.2 重组抗体的应用5.2 抗体的人源化5.2.1 人源化抗体的制备方法5.2.2 人源化抗体的优势及应用5.3 抗体生物制药的发展趋势5.3.1 抗体药物的联合应用5.3.2 纳米抗体技术5.3.3 抗体药物的个性化治疗第六章：细胞融合的效率与优化6.1 影响细胞融合效率的因素6.1.1 细胞类型与状态6.1.2 诱导方法的选择与优化6.1.3 融合条件与时间的控制6.2 提高细胞融合效率的策略6.2.1 细胞预处理技术6.2.2 融合诱导剂的浓度与处理时间6.2.3 融合过程中的物理和化学条件控制第七章：杂交瘤细胞的筛选与克隆化7.1 筛选杂交瘤细胞的方法7.1.1 选择性培养基的筛选7.1.2 HAT选择性培养基的原理与应用7.1.3 筛选过程中的计数与纯度评估7.2 克隆化培养技术7.2.1 有限稀释法7.2.2 显微镜手工分离法7.2.3 自动化克隆化技术第八章：单克隆抗体的生产与纯化8.1 单克隆抗体的生产8.1.1 体外培养体系的设计8.1.2 培养条件的优化8.1.3 细胞株的生产能力评估8.2 单克隆抗体的纯化8.2.1 纯化方法的选择8.2.2 蛋白质A/G纯化法8.2.3 离子交换色谱和凝胶过滤色谱第九章：单克隆抗体的特性分析与质量控制9.1 抗体特异性分析9.1.1 抗原结合实验9.1.2 交叉反应分析9.1.3 抗体竞争实验9.2 抗体亲和力测定9.2.1 生物素-亲和力实验9.2.2 酶联免疫吸附实验(ELISA)9.2.3 表面等离子共振(SPR)技术9.3 抗体质量控制9.3.1 抗体产量与纯度的控制9.3.2 抗体稳定性的评估9.3.3 抗体生物安全性检测第十章：实验操作指南与常见问题解析10.1 实验操作指南10.1.1 实验材料与设备准备10.1.2 实验步骤与操作流程10.1.3 实验结果记录与分析10.2 常见问题解析10.2.1 细胞融合失败的原因10.2.2 杂交瘤细胞筛选困难的原因10.2.3 单克隆抗体产量低的原因10.2.4 抗体质量问题的排查与解决第十一章：动物细胞融合与单克隆抗体的实验设计11.1 实验目的与意义的确定11.2 实验步骤的设计与优化11.3 实验条件的控制与调整11.4 实验数据的采集与分析第十二章：动物细胞融合与单克隆抗体的研究案例分析12.1 案例一：治疗性抗体的研发与应用12.1.1 案例背景与问题陈述12.1.2 实验设计与方法12.1.3 结果分析与讨论12.2 案例二：诊断用单克隆抗体的开发12.2.1 案例背景与问题陈述12.2.2 实验设计与方法12.2.3 结果分析与讨论第十三章：动物细胞融合与单克隆抗体技术的拓展应用13.1 抗体偶联药物(ADCs)13.1.1 ADCs的制备与性质13.1.2 ADCs的应用与挑战13.2 免疫调节剂的研究13.2.1 免疫调节剂的类型与作用机制13.2.2 免疫调节剂的应用前景13.3 疫苗研发与免疫预防13.3.1 疫苗设计与制备13.3.2 疫苗的临床试验与评价第十四章：动物细胞融合与单克隆抗体技术的未来趋势14.1 基因编辑技术在抗体研究中的应用14.1.1 CRISPR/Cas9技术在抗体基因克隆中的应用14.1.2 基因编辑技术在抗体亲和力增强中的应用14.2 与高通量技术在抗体发现中的应用14.2.1 在抗体设计中的应用14.2.2 高通量筛选技术在抗体筛选中的应用14.3 细胞治疗与组织工程中的应用14.3.1 利用抗体技术促进细胞治疗的发展14.3.2 抗体技术在组织工程中的应用第十五章：教学总结与评价15.1 教学目标的回顾与评估15.2 学生反馈与教学改进15.3 教学资源的整合与优化15.4 课程考核与评价标准重点和难点解析本文主要介绍了动物细胞融合与单克隆抗体的相关知识，重点包括细胞融合的方法、诱导手段、单克隆抗体的制备与鉴定、应用以及研究进展。
2020-2021学年生物人教版选修3学案：2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体
2．2.2 动物细胞融合与单克隆抗体知识点一 动物细胞融合1．概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。
2．结果：形成单核杂交细胞。
3．原理：细胞膜的流动性。
4．过程：不同动物的两个或多个细胞――→灭活的病毒或PEG杂交细胞5．诱导方法物理法——离心、振动、电激；化学法——聚乙二醇(PEG)；生物方法——灭活的病毒。
注意：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。
6．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，使细胞相互凝聚，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。
这一过程既能反映出糖蛋白在细胞识别中的重要作用，又能反映出细胞膜结构的流动性特点。
7．动物细胞融合的优点与应用(1)优点：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。
目前，已有种间、属间、科间，甚至动物与植物之间的细胞融合获得了成功。
(2)应用：是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
特别是利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性和植物细胞的全能性细胞膜的流动性步骤酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株分散成单个细胞后诱导细胞融合诱导方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、灭活病毒结果形成杂种植株形成杂种细胞【典题精练1】下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较，正确的是()A．两者应用的原理都是高度分化的细胞具有全能性B．两者都可用聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合C．两者细胞融合成功的标志都是形成融合细胞核D．两者的目的都是用于大量生产分泌蛋白【解析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，A错误；聚乙二醇(PEG)既可诱导动物细胞融合，又可诱导植物原生质体融合，B正确；植物体细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，动物细胞融合成功的标志是形成融合细胞核，C错误；植物体细胞杂交的目的是产生杂种植株，动物细胞融合可用于大量生产分泌蛋白，D错误。
动物细胞融合技术与单克隆抗体(课件)高二生物(人教版2019选择性必修3)
A. B. C. 和17 D.无法确定
都有。已知只有同时具有 酶和 酶的融合细胞才可在 培养液中长期存活与繁殖，从图示结果来看，可以确定人的 酶基因位于( )号染色体上。
[解析] 从培养结果可以看出，培养获得的细胞中均具有小鼠的全部染色体，但是只有含人的17号染色体的细胞存活下来，由此可知，人的 酶基因位于17号染色体上，B符合题意。
应用
培育植物新品种
主要用于制备单克隆抗体
意义
突破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
相同点
原生质体融合的原理相同，原生质体融合的方法相似
续表
例1 [2022·连云港期中] 下图为动物细胞融合技术过程图，相关叙述<zzd>错误</zzd>的是( )。
B
A.图中 为灭活的病毒，此外还可用 融合法诱导动物细胞融合B.图中①过程发生了细胞膜的融合，体现了细胞膜的选择透过性C.图中②过程表示细胞核融合形成杂种细胞D.动物细胞融合技术可用于制备单克隆抗体
4.单克隆抗体的应用
（1）作为⑩__________，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。
（2）用于运载药物和⑪__________。
诊断试剂
治疗疾病
任务 了解动物细胞融合技术及其应用
活动1 比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
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、植物细胞的全能性
[2022·岳阳监测] 2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙肝病毒的三位科学家。丙肝病毒引起的丙型肝炎可导致肝脏慢性炎症坏死和纤维化，部分患者可发展为肝硬化甚至肝癌。为研制丙肝病毒的单克隆抗体，某研究者以小鼠甲为
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体
2．2.2动物细胞融合与单克隆抗体理一理判一判1.常用于诱导动物细胞融合的手段有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射。
(×)2．杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎。
(×)3．在动物细胞融合过程中，使用胰蛋白酶处理有利于杂交瘤细胞的形成。
(×)4．将抗原注入小鼠体内，以获得相应的B淋巴细胞。
(√) 5．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，创造出了许多动物、植物的新物种。
(×)6．筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞时，需要运用到抗原—抗体杂交的方法。
(√)7．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产。
(×)8．生物导弹是指将单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合。
(√)悟一悟1.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，细胞核融合是细胞融合的实质。
2．融合处理后的细胞不可以直接用于培养，还需要筛选。
因为诱导融合的手段只是促使细胞间的融合，不能保证所有的细胞都发生融合，形成的融合细胞也有多种，因此需要进行筛选。
3．细胞融合技术与有性杂交不同。
有性杂交有着十分严格的时空关系和物种界限；动物细胞融合则不同，它通过人工的方法克服了存在于物种之间的遗传屏障，从而能够按照人们的意愿，把不同物种的不同组织类型的细胞融合在一起。
4．对动物进行免疫的原因：B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。
5．融合过程中，有同种细胞间的融合和不同种细胞间的融合，还有未融合的细胞。
6．杂交瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能产生专一性抗体。
7．能产生特定抗体的杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与体外培养相比，优点是不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件。
感悟体会：练一练1.[2019·江苏卷](多选)如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是()A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去(脱)分化再诱导融合B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因解析：若a细胞和b细胞是植物细胞，应先用酶解法去掉它们的细胞壁再诱导融合，A错误；无论是动物细胞还是植物细胞，两个细胞的融合都需要促融处理后才能实现，B正确；两个细胞融合成一个细胞，利用了细胞膜的流动性，C正确；c细胞同时具备了a细胞和b细胞中的所有基因，但是基因是选择性表达的，因此c细胞中基因不一定都能够表达，D错误。
人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第2章 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
解析 动物细胞培养中添加的有机碳源是葡萄糖,A项错误;动物细胞培养需 要在CO2培养箱中进行,以维持培养液pH的稳定,B项正确;贴附型细胞获得 悬液需用胰蛋白酶处理以获得单个细胞,C项正确;有限稀释和克隆化培养 可用于筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞,D项正确。
突破点 2单克隆抗体的应用 6.(2024福建莆田一中期中)抗体—药物偶联物(ADC)是将高特异性的单克 隆抗体和小分子细胞毒性药物,通过接头进行高活性结合而成,用以提高肿 瘤药物的靶向性,减少毒副作用。如图是ADC作用原理简图。下列有关 ADC的叙述,正确的是( A ) A.接头既要在内环境中保持稳定,又要 能在细胞内被断开 B.ADC中的单克隆抗体是杀伤肿瘤细胞的有效成分 C.ADC进入肿瘤细胞后会被溶酶体分解,从而丧失药物活性 D.ADC与肿瘤细胞识别后,被肿瘤细胞以主动运输的方式吸收进入细胞
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.建构单克隆抗体的制备流程。 3.说明单克隆抗体的特点及应用,认同单克隆抗体在临床上具有重要的应 用价值。
主题一 动物细胞融合技术
基础知识•落实
1.概念:使 两个或多个
动物细胞结合形成 一个细胞
的
技术。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 。
(3)解决方案 大量增殖
特定
(4)制备过程
B淋 巴细胞
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 抗原 的细微差异。 (2)可以与特定抗原发生 特异性 结合。 (3)可以 大量 制备。 4.单克隆抗体的应用 (1)用作 诊断试剂 ,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 (2)运载药物,如抗体—药物偶联物(ADC)。 (3)用于治疗疾病。
高中生物选择性必修三 学习笔记 第2章 第2节 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
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⎩⎪⎨⎪⎧PEG 融合法 法法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)动物细胞融合和植物体细胞杂交技术的原理分别是什么？(2)两者在方法上有什么异同？(3)两者在最终结果上有什么不同？1．(2022·天津市高二月考)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________。
动物细胞融合与单克隆抗体 课件人教版高中生物选修三ppt
一 动物细胞融合技术
杂交细胞：具有原来两个 或多个细胞的遗传信息
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
细胞膜的流动性
动物细胞融合特有
PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。 （化学法 物理法 生物法 ）
灭活的病毒诱导动物细胞融合的原理
1.什么是病毒的灭活？
灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
三 单克隆抗体的应用
1.单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，可以大量制备。 单克隆抗体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。
2.单克隆抗体的应用 （1）广泛用作诊断试剂
（2）运载药物：如ADC（抗体 - 接头 - 药物）
（3）用于治疗疾病。
2(2020全国卷)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了 以下实验流程。
2.2.2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
本节聚焦： 1.什么是动物细胞融合技术？ 2.单克隆抗体是如何制备的？
在临床上有哪些应用？
知识回顾：植物体细胞杂交的过程
植物细胞融合
植物组织培养
运用植物体细胞杂交技术，可以跨越不同植物之间的生殖隔离的屏障
那么，有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞 的优势于一身的动物细胞呢？
单克隆抗体制备的过程：
能产生所需抗体的杂交瘤细胞
注射到小鼠腹腔内 从小鼠腹水中提取
体外培养 从细胞培养液中提取
单克隆抗体
两次筛选的比较
第一次筛选
第二次筛选
原因
诱导融合后得到的细胞中，除 杂交瘤细胞之外，还有未融合 的亲本细胞，也有融合的具有 同种核的细胞
人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程作业课件 第2章 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体
15. [2024江苏无锡锡东高级中学高二阶段考]格列宁 是一种治疗癌症的靶向药物,此类靶向药物可称为“生 物导弹”。通常,我们采用动物细胞融合技术来制备单 克隆抗体,利用单克隆抗体来诊断和治疗癌症可能会成 为攻克癌症的重要手段。单克隆抗体制备流程图如下 所示: 请回答下列问题:
（1） 若单克隆抗体与药物结合制成“生物导弹”治疗肠癌,则特定抗原通常是__肠__癌__ _细__胞__（__膜__）__表__面__的__蛋__白__质__。靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小是因为 _单__克__隆__抗__体__可__特__异__性__的__结__合__癌__细__胞__,_不__损__伤__正__常__细__胞__。 [解析] 单克隆抗体在癌症治疗中可作为“生物导弹”,单克隆抗体可以识别癌细胞表面特 定的抗原（癌细胞表面的蛋白质）,引导药物定向杀伤癌细胞,将癌细胞消灭掉而不影 响正常细胞,所以疗效高,毒副作用小。
（3） 若上图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞，则乙细 胞为_（__产__生__特__定__抗__体__的__）__B_淋__巴__细__胞___。在分离乙细胞之前，应对小鼠进行的处理是 _将__特__定__的__抗__原__注__射__到__小__鼠__体__内___。只考虑两个细胞融合，获得的丙细胞有_3__种。
[解析] 实验处理前需给小鼠甲注射病毒A,获得已免疫的B淋巴细胞,再以小鼠甲的脾脏 制备单细胞悬液,A项错误；为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体杂交瘤细胞,需要使 用特定的选择培养基进行筛选,因此筛选1使用的培养基属于选择培养基,B项错误；筛 选2进行克隆化培养和抗体检测,依据原理是杂交瘤细胞能产生抗病毒A的抗体,抗原和 抗体特异性结合,C项正确；杂交瘤细胞的大量增殖可以在体外条件下做大规模培养,或 注射到小鼠腹腔内增殖,D项错误。
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1.注射抗原的目的是什么?
2.诱导其融合的方法有哪些？
3.融合后培养液中有几种细胞?
4.怎样筛选出杂交瘤细胞，杂 交瘤细胞有何优点?原因？
5.怎样筛选出能产生所需单一 抗体的杂交瘤?
6.大量增殖杂交瘤细胞和获得 单抗的方法?
7.体内培养有什么优点？
问题探讨：
1）该过程利用了哪些技术？ 免疫技术，细胞融合技术和动物细胞培养技术
A．一类特殊抗体
B．无性繁殖系
C．单一抗体细胞的无性繁殖第产生的抗体
D．单一抗体细胞的有性繁殖系产生的抗体
(3)杂交瘤细胞繁殖进行的是___有__丝__分裂，其遗传性状___不__变_____。
(4)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(病原体或癌变细胞等)并
与之结合，而绝不攻击任何正常细胞，故称为“生物导弹”这是利用了
一、动物细胞融合
1、定义：指用自然或人工方 法使两个或多个不同的细胞 融合成一个细胞的过程。
◆细胞杂交：不同基因型的细胞 之间的融合就是细胞杂交。
◆杂种细胞：融合后形成的具有 原来两个或多个细胞遗传信息的 单核细胞称为杂种细胞。
细胞融合是正常的生命活动
受精作用
两个细胞正在融合
动物 细胞 融合
2、诱导融合的因素 生物法：灭活的病毒诱导融合. 化学法：聚乙二醇PEG诱导融合. 物理法：电激融合
这种方法的缺点是什么?
产量低，纯度低，特异性差。
动物体内产生的抗体多达数百万种,但每一个Ｂ淋巴细胞只分泌 一种特异性抗体。设想怎样获得单一类型的抗体？
能否用单个B淋巴细胞通过无性繁殖(克隆)形成的细胞群来产生 单一类型的抗体(即单克隆抗体)呢？
B淋巴细胞在体外不能无限增殖。
单克隆抗体的制备—极富创造性的方案
5、单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞 诱导融合后，要用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞， 在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ C ）
①淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A． ②④ C． ①②③④
B．①③⑤ D．②③
_______抗__体__能__与抗原发生特异性结合的特点
。
例题2
（1）在用动物细胞融合技术制备单克隆抗体时，
将抗原注射到小鼠体内，可获得(多选) （ BCD ）
A．T淋巴细胞 B．效应B淋巴细胞
C．抗体
D．记忆细胞
（2）下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，
正确的是 (多选)
（ ACD ）
A．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般需要灭活的仙台
病毒颗粒黏 附细胞表面 细胞膜被 病毒颗粒穿通
细胞膜连接 细胞融合、形成杂种细胞
3、动物细胞融合技术的应用
细胞融合技术突破了有性杂交的局限， 使远缘杂交成为可能。
利用杂交瘤技术，制备单克隆抗体。
二：动物细胞融合的成功应用 思考 ——单克隆抗体的制备
传统方法是怎样获得抗体的?
将抗原注入动物体,然后从动物血清中提取抗体.(B细胞受抗原刺激,增殖 分化形成浆细胞,产生抗体.)
单克隆抗体:用单个B淋巴细胞通过无性繁殖(克隆)形成 的细胞群产生的单一类型的抗体. 将能够产生特定抗体的B淋巴细胞和具有无限增殖 能力的骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。杂交 瘤细胞既能在体外无限增殖，又能持续分泌成分单一的 特异性抗体。
米尔斯坦(阿根廷)和科勒(德国)因此在1984年获诺贝尔 生理学奖。
交瘤细胞存活。但BG杂交瘤细胞也是一个系列：如B1G,B2G,B3G--BnG。而B,G,BB,GG在此培养基上不能存活。） E、第二次筛选(有限稀释法):在“多孔培养板上”培养杂交瘤细胞系列 ， 每孔只放一个杂交瘤细胞。 “克隆化培养”每个杂交瘤细胞， 并 进行“专一抗体检测”，检测阳性的孔内即是所需要的杂交瘤细胞。 F、选择所需要的杂交瘤,克隆细胞群，体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。 G、提取单克隆抗体。
1975年，英国剑桥大学分子生物 学实验室的科勒和米尔斯坦，把小 鼠的淋巴细胞（脾细胞）和小鼠的 骨髓瘤细胞融合起来，成为杂交瘤 细胞，实现在体外大量生产抗体的 目的。实验过程如图所示。
(1)淋巴细胞能与骨髓瘤细胞融合成一个细胞，两种细胞膜也能“融合”
在一起，说明细胞膜 具有一定的流动性 。
(2)单克隆抗体的准确定义应为 ( C )
病毒或聚乙二醇诱导
B．融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单克
隆抗体
C．体外培养时，一个B淋巴细胞可以产生一种抗体，但不
能无限增殖
D．单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，
优越性明显
已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。 人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨 髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在 试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：
2）为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合？ 融合成的杂交瘤细胞，既具有B细胞分泌抗体的能 力，又有骨髓瘤无限增殖的本领，因而可以获得大 量单克隆抗体.
3）两次筛选目的什么？ 第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。 第2次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
4）如何进行第2次筛选？ 有限稀释法:稀释后涂布在多孔培养板上，使每孔最 多含有一个杂交瘤细胞,让其在孔中增殖。再用特定 的抗原检测各孔上清液中产生的抗体.阳性孔(有抗原 抗体反应) 中的细胞即为能产生单一抗体的杂交瘤.
2、单克隆抗体的制备过程
产生相应的 效应B细胞
注射特定 抗原蛋白
效应B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
培养骨髓瘤细胞
诱导融合
只考虑两两融合,
培养液中细胞有
多种杂交细胞
骨髓几瘤种细类胞型-？--融骨合髓瘤细胞
细胞几种类型？
B淋巴细胞--- B淋巴细胞
第2次筛选：目的：在 杂交瘤细胞中筛选出 能产生所需单一抗体 的杂交瘤细胞 方法： 克隆化培养；专一抗 体检测
承__双__亲__细__胞___的遗传特性，既能 _分__泌__抗__体___,又能__无__限__增__殖___。
体外培养
注射到
5、C过程指细胞培养，该过程包括
小鼠腹腔
_原__代__培养和_传__代__培养两个阶段，其
中__5_0__代以内的的细胞属于细胞株。
1、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到 杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨
例题3：下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤 风杆菌单克隆抗体的实验方案 A
1、该实验方案的目的是_制__备__单__克__隆_ 抗体 2、该方案能达到预期效果吗？为什么？
骨髓瘤细胞 B
杂交瘤细胞
3、A是从小鼠的脾脏中取得
C
__B_细__胞__,该细胞能够产生_抗__体___
4、图中B为_细__胞__融__合_过程，常用 足够数量的细胞群 _灭__活__病__毒__作为诱导剂，该细胞继
髓瘤细胞融合的是（ A ）
A.经过免疫的B淋巴细胞
B.没经过免疫的T淋巴细胞 C.经过免疫的T淋巴细胞
D.没经过免疫的Ｂ淋巴细胞
2..动物细胞融合的目的中最重要的是----------------（ B ）
A.克服远缘杂交不亲和
B. 制备单克隆抗体
C.培育新品种
D.生产杂种细胞
3.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是
（D ）
A. 诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段基本相同
C. 所采用的原理完全相同 D. 都能形成杂种细胞
4. 单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是------（ D ）
A.由小鼠能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合 B.由小鼠一个B淋巴细胞诱导融合而成 C.由小鼠一个B淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成 D.由小鼠一个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成
3.单克隆抗体的应用
阅读P54中下段,自己归纳要点: 1)、单克隆抗体的优点：
特异性强，灵敏度高，可大量制备。
2)、单克隆抗体的应用:
A、作为诊断试剂：能识别各种抗原的细微差别(特异 性强，灵敏度高).具有准确、高效、简易、快速特点.
B、用于治疗疾病(癌症)和运载药物：(生物导弹)
单克隆抗体+放射性同位素+化学药物(或细胞毒素)
（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有 种融合细胞。 （2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出
杂种细胞，并说原理。
方法： 培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞。 原理：加入氨基嘌呤后,使D合成的途径阻断,所以仅D
合成途径的骨髓瘤细胞或彼此融合的细胞就不 能增殖,但杂种细胞则可以利用淋巴细胞中的S 途径合成DNA而增殖
①节约培养基
体外培养
②容易控制培养条件
特异性强，灵敏度高，单克Βιβλιοθήκη 抗体单克隆抗体 可以大量制备。
单抗的制备过程要点：
A、注射抗原,对动物特异性免疫 B、分离B淋巴细胞（B）；找到骨髓瘤细胞（G）。注意B淋巴细胞是一
个系列（B1,B2,B3,---Bn）。 C、细胞融合——三种融合方式:（BB;BG;GG） D、第一次筛选：在“选择培养基”上培养筛选杂交瘤细胞（只有BG杂
（定位导向) (检测)
(杀死）
比较植物体细胞杂交和动物细胞融合
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理 融合前处理 诱 导方法
细胞膜的流动性、 植物细胞的全能性
细胞膜的流动性
用纤维素酶、 果胶酶去壁
用胰蛋白酶 使细胞分散
物理、化学方法
物理、化学、 生物方法
用
途
获得植株
主要用于制备 单克隆抗体
例题1：
在选择培