第四章 细胞融合及其应用讲课教案
细胞工程___第四章原生质体与细胞融合用
五.原生质体鉴定
1)低渗爆破法：无壁吸水向外膨胀直至胀破，是无形 的。有部分细胞壁，则原生质体从破碎后留下的残 迹仍保持半圆形的细胞壁。
2)荧光染色法:将原生质体放大离心管中，加入0·7mo l/L甘露醇配置的0.05%~0.1%荧光增白剂溶液，染 色5-10Min ，离心、洗涤除去多余的染料，在荧光 显微镜下观察(波长3600-4400A0)。绿色光显示纤维 素的存在，发出红色光的没有纤维素的真正的原生 质体。
4、细胞质膜稳定剂
细胞质膜稳定剂，能防止质膜破坏，提高原生质 体的稳定性与活性，促进细胞壁形成及细胞分裂等。
常用质膜稳定剂有：
葡萄糖硫酸钾、MES、CaCl•2H2O、KH2PO4等。 MES:2-( N-morpholino) ethanesulfonic acid 2-( N-吗啉代)乙磺酸
作用：不但具有质膜稳定作用，还具有缓冲作用，调 节pH值。
(4)氧电极法:有活力的原生质体在光照下会进行光合 作用而放出氧气，在没有光照的条件下进行呼吸而 耗氧。因此，可以采用氧电极来测定氧的变化来原 生质体是否具有活力。
第二节 细胞融合
一、细胞融合的概念
细胞融合，也称原生质体融合，或体细 胞杂交。是指两种异缘（种间、属间）原生 质体，在诱导剂诱发下或电冲击下，发生膜 融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞， 进一步发育成杂种植物体。
甘露醇
0.6 M
CaCl•2H2O
0.5%
MES
5.0 mM
pH
5.8
6、原生质体的游离与纯化(以叶为例)
1）、原生质体的游离
酶解处理时把灭菌的叶片或子叶等材料下表皮撕掉，将 去表皮的一面朝下放入酶液中。去表皮的方法是：在无 菌条件下将叶面晾干、顺叶脉轻轻撕下表皮。如果去表 皮很困难，也可直接将材料切成小细条，放入酶液中。 对于悬浮细胞等材料，如果细胞团的大小很不均一，在 酶解前最好先用尼龙网筛过滤一次，将原细胞团去掉， 留下较均匀的小细胞团时再进行酶解。
《动物细胞融合技术》 教学设计
《动物细胞融合技术》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述动物细胞融合的概念和方法。
（2）理解动物细胞融合的原理和意义。
2、能力目标（1）通过对动物细胞融合过程的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
（2）通过小组讨论和合作探究，提高学生的合作能力和实践操作能力。
3、情感态度与价值观目标（1）认同细胞融合技术在生物学和医学领域的重要应用价值。
（2）培养学生对科学研究的兴趣和探索精神。
二、教学重难点1、教学重点（1）动物细胞融合的概念、方法和原理。
（2）动物细胞融合的应用。
2、教学难点（1）动物细胞融合的诱导方法。
（2）动物细胞融合技术与单克隆抗体技术的联系。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验法、多媒体演示法四、教学过程1、导入新课通过展示一些利用动物细胞融合技术生产的生物制品的图片或视频，如单克隆抗体药物，引起学生的兴趣，从而引出本节课的主题——动物细胞融合技术。
2、知识讲解（1）动物细胞融合的概念向学生讲解动物细胞融合的定义，即动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
强调动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。
（2）动物细胞融合的原理引导学生回顾细胞膜的流动性这一特性，指出动物细胞融合的原理正是基于细胞膜的流动性。
（3）动物细胞融合的方法①病毒诱导融合介绍一些常用的病毒，如仙台病毒，讲解其诱导细胞融合的机制。
②化学诱导融合讲解化学诱导剂，如聚乙二醇（PEG）的作用原理和使用方法。
③电融合通过图片和动画展示电融合的过程和原理，让学生直观地理解。
（4）动物细胞融合的过程结合动画和示意图，详细讲解动物细胞融合的过程，包括细胞准备、诱导融合、杂种细胞筛选和培养等步骤。
3、小组讨论组织学生分组讨论以下问题：（1）动物细胞融合技术在哪些方面有应用？（2）动物细胞融合技术与我们的生活有什么关系？4、实验探究（如有条件）安排学生进行简单的动物细胞融合实验，让学生亲身体验细胞融合的过程，加深对知识的理解。
《动物细胞融合技术及其应用》 导学案
《动物细胞融合技术及其应用》导学案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的方法和过程。
3、了解动物细胞融合技术的应用领域和前景。
二、知识梳理1、动物细胞融合的概念动物细胞融合又称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
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，称为杂交细胞。
2、动物细胞融合的原理细胞膜具有一定的流动性是动物细胞融合的基础。
3、动物细胞融合的方法（1）物理法：如电刺激、振动、离心等。
电刺激是常用的物理方法之一，通过短暂的强电场脉冲，使细胞膜发生可逆性电穿孔，从而促进细胞融合。
（2）化学法：常用的化学诱导剂有聚乙二醇（PEG）等。
PEG 可以改变细胞膜的磷脂双分子层结构，使细胞膜的流动性增加，从而促进细胞融合。
（3）生物法：常用的是灭活的病毒。
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、动物细胞融合的过程（1）准备阶段：选取两种不同类型的动物细胞，如免疫后的淋巴细胞和骨髓瘤细胞。
（2）诱导融合：使用上述提到的物理、化学或生物方法诱导细胞融合。
（3）筛选杂种细胞：通过特定的筛选方法，如选择培养基，筛选出融合成功的杂种细胞。
（4）培养和扩大杂种细胞：将筛选出的杂种细胞进行培养，使其大量增殖。
三、重点难点1、重点（1）动物细胞融合的方法和原理。
（2）动物细胞融合技术的应用。
2、难点（1）对动物细胞融合过程的理解。
（2）如何筛选出杂种细胞。
四、应用领域1、单克隆抗体的制备单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面发挥着重要作用。
通过动物细胞融合技术，将免疫后的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，得到既能大量增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体。
2、生物制药利用动物细胞融合技术，可以将具有不同功能的细胞融合，构建能够高效合成和分泌特定药物的细胞株，用于生物制药。
《动物细胞融合技术及其应用》 教学设计
《动物细胞融合技术及其应用》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述动物细胞融合的概念和原理。
（2）说出动物细胞融合的方法和过程。
（3）理解动物细胞融合的意义和应用。
2、能力目标（1）通过对动物细胞融合过程的学习，培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。
（2）通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习和解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对生物科学的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神。
（2）引导学生关注生物科技在生活和社会中的应用，增强学生的社会责任感。
二、教学重难点1、教学重点（1）动物细胞融合的原理和方法。
（2）动物细胞融合的应用。
2、教学难点（1）动物细胞融合的过程。
（2）动物细胞融合技术与单克隆抗体的制备。
三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法、案例分析法四、教学过程1、导入新课通过展示一些细胞融合的图片，如杂交瘤细胞的形成、动植物细胞融合的实例等，引发学生的兴趣，提问学生这些图片展示的是什么现象，从而引出动物细胞融合的课题。
2、新课讲授（1）动物细胞融合的概念和原理①讲解动物细胞融合的概念：动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
②阐述动物细胞融合的原理：细胞膜的流动性。
（2）动物细胞融合的方法①介绍灭活病毒诱导法：讲解灭活病毒的作用机制，即病毒表面的糖蛋白与细胞膜上的受体结合，从而使细胞膜发生融合。
②说明化学诱导法：如使用聚乙二醇（PEG）等化学物质促使细胞融合。
③提及电融合法：利用电场脉冲使细胞膜发生穿孔，进而导致细胞融合。
（3）动物细胞融合的过程①以两个动物细胞为例，逐步讲解细胞融合的步骤，包括细胞膜接触、细胞膜融合、细胞核融合等。
②利用动画或示意图辅助讲解，让学生更直观地理解细胞融合的动态过程。
（4）动物细胞融合的意义和应用①意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
②应用：生产单克隆抗体：详细讲解单克隆抗体的制备过程，强调动物细胞融合在其中的关键作用。
《动物细胞融合技术及其应用》 学历案
《动物细胞融合技术及其应用》学历案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的方法和过程。
3、了解动物细胞融合技术在生物学和医学等领域的应用。
二、知识回顾在学习动物细胞融合技术之前，我们先来回顾一下细胞的结构和功能，以及细胞培养的相关知识。
细胞是生物体结构和功能的基本单位，由细胞膜、细胞质和细胞核等部分组成。
细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，细胞质中含有各种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，它们各自承担着不同的生理功能。
细胞核是细胞的控制中心，控制着细胞的生长、发育和遗传等过程。
细胞培养是指在体外模拟体内环境，将细胞从生物体中取出，在适宜的条件下使其生长、繁殖的技术。
细胞培养为动物细胞融合技术的发展提供了基础。
三、动物细胞融合的概念和原理动物细胞融合，又称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
其原理是细胞膜具有一定的流动性。
当两个细胞靠近时，细胞膜会发生融合，细胞质也会相互融合，最终形成一个杂种细胞。
四、动物细胞融合的方法1、病毒诱导法某些病毒，如仙台病毒，能够促使细胞融合。
病毒表面的糖蛋白能够与细胞膜上的受体结合，从而引起细胞膜的融合。
2、化学诱导法常用的化学诱导剂有聚乙二醇（PEG）。
PEG 能够改变细胞膜的脂质分子和蛋白质分子的排列，使细胞膜的通透性增加，从而促进细胞融合。
3、电融合法在直流电脉冲的诱导下，细胞膜会发生暂时性的穿孔，促使细胞融合。
这种方法具有融合效率高、对细胞损伤小等优点。
五、动物细胞融合的过程1、准备细胞选取需要融合的两种细胞，如骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞，并将它们分别培养至对数生长期。
2、诱导融合使用上述提到的诱导方法，如病毒诱导法、化学诱导法或电融合法，促使两种细胞发生融合。
3、筛选杂种细胞由于融合后的细胞中既有同种细胞融合形成的细胞，也有杂种细胞，因此需要通过特定的筛选方法筛选出杂种细胞。
例如，可以利用细胞的特性，如对特定药物的抗性，来筛选出杂种细胞。
细胞融合技术-沪科版生物拓展型课程教案
细胞融合技术-沪科版生物拓展型课程教案一、背景随着生物技术的不断发展，细胞融合技术已经成为常用的实验手段之一。
细胞融合技术可以将不同种类的细胞融合在一起，从而产生新的细胞类型，这种新的细胞类型具有一些独特的性质，能够广泛应用于生物科学的研究领域。
在本课程中，我们将从理论和实践两方面介绍细胞融合技术的基本原理和实验步骤，并通过实验掌握细胞融合技术的操作技能。
二、教学目标1.了解细胞融合的基本原理和应用；2.掌握细胞融合的实验步骤和操作技巧；3.实验中能够准确地观察和分析实验结果；4.培养学生的团队合作意识和实验操作能力。
三、教学设计1. 教学内容1.细胞融合技术的基本原理；2.细胞融合技术的实验步骤；3.细胞融合技术在科学研究中的应用。
2. 教学方法1.理论授课：通过书籍、PPT等形式向学生介绍细胞融合技术的基本原理和应用；2.实验操作：通过实验演示和实验操作的方式让学生亲自体验细胞融合技术的实验步骤和操作技巧；3.讨论交流：通过教师引导，让学生讨论组成员之间互相交流，在实验过程中发现问题并尝试解决。
3. 实验步骤1.准备工作：消毒操作、培养皿准备、细胞处理等；2.细胞融合操作；3.观察分析实验结果。
四、实验装置及试剂1. 实验装置1.离心机；2.CO2培养箱；3.显微镜；4.活细胞成像系统。
2. 试剂1.融合剂：PEG（聚乙二醇）；2.细胞：可以使用小鼠和人类的细胞。
五、课程评价1. 评价方法1.实验操作：课程结束后评估学生的实验操作能力；2.书面测验：对知识点进行考核；3.结束讨论：通过小组准备并展示实验结果，确定每个小组的实验操作能力和分析能力。
2. 评价标准1.实验操作：根据实验规定的步骤及操作流程，完成实验操作；2.书面测验：准确回答知识点，能够深刻理解生物技术的应用；3.结束讨论：能够准确分析实验结果，能够结合实验情况分析和解决实验问题。
六、课程总结细胞融合技术是生物技术的一种重要手段，也是生物学研究的重要方向之一。
《动物细胞融合技术及其应用》 学历案
《动物细胞融合技术及其应用》学历案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的基本方法和过程。
3、了解动物细胞融合技术在生物学和医学等领域的应用。
二、知识回顾在学习动物细胞融合技术之前，我们先来回顾一下细胞的结构和功能，以及细胞的生理特性。
细胞是生物体结构和功能的基本单位，由细胞膜、细胞质和细胞核等部分组成。
细胞膜具有一定的流动性，能够控制物质的进出；细胞质中含有各种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，它们分别承担着不同的生理功能；细胞核是细胞的控制中心，包含着遗传物质。
细胞在一定条件下能够进行分裂、分化和生长，同时也具有一定的适应性和应激性。
三、动物细胞融合的概念和原理（一）概念动物细胞融合，又称为细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
（二）原理动物细胞融合的原理主要基于细胞膜的流动性。
细胞膜是由磷脂双分子层和镶嵌其中的蛋白质组成的，在一定条件下，细胞膜能够发生变形和融合。
四、动物细胞融合的基本方法（一）病毒诱导法利用某些病毒，如仙台病毒，具有使细胞膜融合的能力。
病毒首先附着在细胞膜上，然后促使两个细胞的细胞膜相互融合。
（二）化学诱导法使用化学试剂，如聚乙二醇（PEG），能够改变细胞膜的通透性和流动性，从而诱导细胞融合。
（三）电融合法在直流电脉冲的诱导下，细胞膜发生短暂的电位变化，导致细胞膜穿孔，进而促使细胞融合。
五、动物细胞融合的过程（一）准备阶段选择需要融合的细胞，通常是两种不同类型的细胞，如淋巴细胞和骨髓瘤细胞。
然后对细胞进行培养和预处理，使其处于良好的生理状态。
（二）诱导融合使用上述提到的诱导方法，促使细胞相互接触并发生融合。
（三）筛选阶段融合后的细胞需要进行筛选，以获得所需的杂种细胞。
筛选的方法通常基于细胞的特性，如抗药性、营养缺陷型等。
（四）培养和扩增筛选得到的杂种细胞需要在适宜的条件下进行培养和扩增，使其数量增加，以便进行后续的研究和应用。
高中生物书第四章讲解教案
高中生物书第四章讲解教案教学目标：1. 了解细胞的基本结构和功能。
2. 理解细胞膜、细胞质、细胞核等器官对细胞的重要性。
3. 掌握细胞器官的作用和相互关系。
教学重点：1. 细胞的基本结构。
2. 细胞膜、细胞质、细胞核等器官的功能。
3. 细胞器官之间的协作关系。
教学准备：1. PowerPoint课件。
2. 实物模型或图片展示细胞结构。
3. 课堂练习题。
教学过程：一、导入：通过展示细胞的结构图片引发学生对细胞的兴趣，引入本节课的主题。
二、讲解细胞的结构：1. 细胞的基本单位是细胞膜，它包裹着细胞质，细胞质中含有多种细胞器官。
2. 细胞核是细胞的控制中心，包含着遗传物质DNA。
3. 其他细胞器官如线粒体、高尔基体、内质网等在细胞内发挥着重要作用。
三、讲解细胞器官的功能：1. 细胞膜：控制物质的进出，维持细胞内外的稳定环境。
2. 细胞核：存储和传递遗传信息，控制细胞的生长和分裂。
3. 线粒体：合成细胞能量ATP。
4. 高尔基体：合成、储存和分泌蛋白质。
5. 内质网：参与蛋白质、脂质等物质的合成和运输。
四、讲解细胞器官的协作关系：1. 细胞膜和内质网协同工作，将合成的蛋白质分泌出细胞。
2. 线粒体利用氧气来产生ATP供细胞使用。
3. 细胞核和高尔基体共同控制细胞的生长和代谢。
五、课堂练习：请学生回答以下问题并讨论：1. 细胞的基本单位是什么？2. 细胞核的作用是什么？3. 线粒体和高尔基体在细胞内有什么功能？六、总结：强调细胞的结构和功能对生命活动的重要性，并鼓励学生对细胞学习更加深入。
七、作业布置：要求学生完成相关练习题，巩固本节课所学知识。
教学反思：通过本节课的教学，学生能够深入了解细胞的结构和功能，提高对生物学知识的理解和应用能力。
细胞融合的方法、过程和影响因素PPT课件
这一现象对你有何启示？
10
HVJ促融机制：
当病毒位于两个 细胞间时，病毒 表面spike上神经 氨酸酶降解细胞 膜上的糖蛋白， 使细胞膜局部聚 集在病毒周围， 在高pH和Ca2+条 件下局部细胞膜 发生融合。
11
2.化学融合剂促进细胞融合
1975年Kao和Chayluk报道PEG(polyethylene glycol,PEG)可促进细胞融合， Pontecorvo报 道PEG促融效A合成途径有两种:
主要途径由氨基酸和其他小分子化 合物合成核苷酸，进而合成DNA， 叶酸是必不可少的媒介，参与嘌呤 和嘧啶甲基合成，氨基蝶呤抑制 FH2活性，阻断FH2到FH4合成。
需两种酶：胸腺嘧啶核苷激酶TK酶: （催化胸腺嘧啶核苷产生脱氧胸苷酸）
次黄嘌呤磷酸核苷转移酶HGPRT酶: （催化次黄嘌呤产生肌苷）
30
杂交瘤技术中，常选用次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸 核糖转移酶缺陷（HPRT-）骨髓瘤细胞或胸 腺嘧啶核苷激酶缺陷型（TK-）骨髓瘤细胞 为亲本之一。
HPRT-细胞的嘌呤只能由全合成途径产生； TK- 细胞的嘧啶只能由全合成途径合成。 含氨基喋呤A培养基抑制了细胞内嘌呤和嘧
啶的全合成途径。
dogma” of membrane biology.
A. The core lipid bilayer exists in a fluid state, capable of dynamic movement.
B. Membrane proteins form a mosaic of particles penetrating the lipid to varying degrees.
第四章 细胞融合及其应用
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。
亲本A：色氨酸缺陷型
亲本B：苏氨酸缺陷型
杂种细胞可以在不含色氨酸和苏氨酸的培养基上
培养，而亲本细胞均会死亡。
3、温度敏感突变型杂种细胞的筛选：一般的培养 细胞能在 32 度到 40 度的范围内生长，但温度敏 感突变型的细胞能在高温或低温下生长。由此 筛选杂种细胞。 亲本一：具有卡那霉素抗性但只能在 37 度左右 生长。 亲本二：高温敏感突变型，但不能抗卡娜霉素。
添加促融合剂，可提高融合率。
3.2 动物细胞融合
亲本细胞表面性质影响大：表面覆盖绒毛且不规则的较容 易；表面光滑的不易融合； 细胞种类不同，融合效果不同：腹水癌细胞易融合，淋巴 细胞或血球细胞不易融合。 融合时温度和运动状态：仙台病毒诱导腹水癌细胞融合， 37度、振荡。 需氧量大，缺氧常不融合。 需要Ca
样就会产生几种情况：A细胞＋B细胞质；A细胞 ＋B细胞质和部分染色体或基因。
2、基因转移与性状表达 由于染色体的部分丢失，常常使某个亲本的部 分或个别基因与另一亲本的染色体发生整合， 其结果是实现了亲本间的基因转移。基因转移 通常是在后代中某些性状得以表达，有时由于 基因的重组也可能产生双亲均没有的新性状。
• 该方法异核体形成频率低，0.1-4%。
2.1.2 高钙-高pH法：
首先用于人和鼠的动物细胞杂交，后来引用在植 物原生质体的融合，并利用这种融合方法获得了 烟草体细胞杂种（1973年，50mmol/L钙离子、 pH值10.5）。
钙离子浓度决定着细胞膜的稳定性和可塑性，影响原生质体膜的结 合；高pH值能改变质膜的表面电荷，有利于细胞融合。
《动物细胞融合技术及其应用》 导学案
《动物细胞融合技术及其应用》导学案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的方法和过程。
3、了解动物细胞融合技术的应用领域和前景。
二、知识梳理（一）动物细胞融合的概念动物细胞融合又称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
（二）动物细胞融合的原理细胞膜具有一定的流动性。
（三）动物细胞融合的方法1、物理法包括电融合法、离心法等。
电融合法是在直流电脉冲的诱导下，细胞膜发生穿孔，导致细胞融合。
2、化学法常用的化学诱导剂有聚乙二醇（PEG）等。
PEG 可以使细胞凝聚，从而促进细胞融合。
3、生物法常用的生物诱导剂是灭活的病毒。
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。
（四）动物细胞融合的过程1、准备两个或多个动物细胞。
2、诱导细胞融合。
3、筛选融合细胞。
（五）动物细胞融合技术的应用1、用于研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等。
2、制备单克隆抗体。
三、重点难点（一）重点1、动物细胞融合的原理和方法。
2、动物细胞融合技术的应用。
（二）难点1、动物细胞融合过程中细胞膜的变化。
2、如何筛选出所需的融合细胞。
四、典型例题例 1：下列关于动物细胞融合的说法，错误的是（）A 动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性B 常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法和生物法C 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D 动物细胞融合后形成的杂种细胞都能无限增殖解析：动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，A 选项正确；常用的诱导动物细胞融合的方法有物理法（如电融合法、离心法）、化学法（如聚乙二醇诱导）和生物法（如灭活的病毒诱导），B 选项正确；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，C 选项正确；动物细胞融合后形成的杂种细胞不一定都能无限增殖，D 选项错误。
细胞融合技术教案
细胞融合技术教案第一章：细胞融合技术概述1.1 细胞融合技术的定义1.2 细胞融合技术的发展历程1.3 细胞融合技术的应用领域1.4 细胞融合技术的意义和挑战第二章：细胞融合的原理2.1 细胞膜的组成和结构2.2 细胞融合的机制2.3 影响细胞融合的因素2.4 细胞融合的技术方法第三章：细胞融合技术的基本操作3.1 细胞的培养和处理3.2 细胞融合的方法和步骤3.3 细胞融合实验的注意事项3.4 细胞融合实验的结果观察和分析第四章：细胞融合技术的应用案例4.1 细胞融合在生物制药中的应用4.2 细胞融合在细胞治疗中的应用4.3 细胞融合在基因工程中的应用4.4 细胞融合在细胞生物学研究中的应用第五章：细胞融合技术的未来展望5.1 细胞融合技术的发展趋势5.2 细胞融合技术的挑战和限制5.3 细胞融合技术的创新应用5.4 细胞融合技术在个性化医疗中的应用前景第六章：细胞融合技术的实验设计6.1 实验目标与原理6.2 实验材料与试剂6.3 实验步骤与方法6.4 实验结果的观察与分析6.5 实验中可能出现的问题及解决方法第七章：细胞融合技术的优化与改进7.1 细胞融合效率的提高7.2 融合细胞的筛选与鉴定7.3 融合细胞株的建立与维持7.4 细胞融合技术的创新技术与方法第八章：细胞融合技术在生物制药中的应用8.1 重组蛋白的制备与鉴定8.2 抗体的生产与优化8.3 疫苗的研发与制备8.4 基因治疗与细胞治疗的药物开发第九章：细胞融合技术在细胞治疗中的应用9.1 干细胞治疗与组织工程9.2 免疫细胞融合与免疫治疗9.3 肿瘤细胞融合与肿瘤治疗9.4 基因编辑与细胞治疗的结合应用第十章：细胞融合技术的伦理与法规10.1 细胞融合技术在伦理方面的关注10.2 相关法规与政策解读10.3 细胞融合技术的安全性与质量控制10.4 细胞融合技术的监管与合规性重点和难点解析一、细胞融合技术的应用领域：在这一章节中，学生可能对细胞融合技术在各个领域的具体应用理解不够深入。
《动物细胞融合技术及其应用》 学历案
《动物细胞融合技术及其应用》学历案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的方法和过程。
3、了解动物细胞融合技术的应用领域和前景。
二、学习重难点1、重点（1）动物细胞融合的原理和方法。
（2）动物细胞融合技术在生物制药、医学等领域的应用。
2、难点（1）细胞融合过程中诱导融合的机制。
（2）如何评估细胞融合的效果和筛选融合细胞。
三、知识回顾在学习动物细胞融合技术之前，我们先来回顾一下细胞的结构和功能。
细胞是生物体结构和功能的基本单位，由细胞膜、细胞质和细胞核等部分组成。
细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，细胞质中含有各种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体等，细胞核则是细胞的控制中心，储存着遗传信息。
同时，我们也了解了细胞的分裂和分化。
细胞分裂使得细胞数量增加，而细胞分化则使细胞形成不同的类型和功能。
四、知识讲解1、动物细胞融合的概念动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质和细胞质成分。
2、动物细胞融合的原理细胞膜具有一定的流动性，这是细胞融合的基础。
当两个细胞靠近时，细胞膜会发生融合，细胞质也会相互混合。
3、动物细胞融合的方法（1）病毒诱导法某些病毒，如仙台病毒，具有诱导细胞融合的能力。
病毒表面的糖蛋白能够与细胞膜上的受体结合，使细胞膜的通透性增加，从而促进细胞融合。
（2）化学诱导法常用的化学诱导剂有聚乙二醇（PEG）。
PEG 能够改变细胞膜的脂质分子排列，使细胞膜的流动性增加，从而诱导细胞融合。
（3）电融合法在直流电脉冲的诱导下，细胞膜会发生暂时的穿孔，使细胞得以融合。
4、动物细胞融合的过程（1）准备细胞选取需要融合的两种细胞，如骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞，并对其进行培养和处理，使其处于良好的生理状态。
（2）诱导融合使用上述提到的诱导方法，促使细胞相互接触并发生融合。
（3）筛选融合细胞由于融合是随机发生的，会产生多种类型的细胞，需要通过特定的方法筛选出所需的融合细胞。
《动物细胞融合技术及其应用》 学历案
《动物细胞融合技术及其应用》学历案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的方法和步骤。
3、了解动物细胞融合技术在生物学和医学领域的应用。
二、学习重难点1、重点（1）动物细胞融合的原理和方法。
（2）动物细胞融合技术的应用。
2、难点（1）动物细胞融合过程中诱导融合的方法和机制。
（2）动物细胞融合技术在实际应用中的问题和解决方案。
三、知识链接1、细胞结构和功能：回顾细胞膜的结构和功能，为理解细胞融合的原理打下基础。
2、有丝分裂和减数分裂：了解细胞分裂的过程和特点，有助于理解细胞融合后染色体的变化。
四、学习过程（一）动物细胞融合的概念动物细胞融合，又称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
在自然条件下，动物细胞融合的现象比较少见，但在一定的诱导条件下，可以使细胞发生融合。
（二）动物细胞融合的原理动物细胞融合的基本原理是细胞膜具有一定的流动性。
细胞膜由磷脂双分子层和镶嵌其中的蛋白质组成，在一定的条件下，细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子能够发生运动，从而使两个细胞的细胞膜相互融合。
（三）动物细胞融合的方法1、病毒诱导法病毒是最早用于诱导细胞融合的试剂之一。
常用的病毒有仙台病毒、新城鸡瘟病毒等。
病毒表面的某些蛋白能够与细胞膜上的受体结合，从而诱导细胞膜融合。
2、化学诱导法常用的化学诱导剂有聚乙二醇（PEG）。
PEG 能够改变细胞膜的磷脂双分子层结构，使细胞膜的流动性增加，从而促进细胞融合。
3、电融合法在直流电脉冲的诱导下，细胞膜会发生短暂的电位变化，导致细胞膜穿孔，从而使两个细胞的细胞质发生融合。
（四）动物细胞融合的步骤1、准备细胞选取需要融合的两种细胞，如小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，分别进行培养，使其处于良好的生长状态。
2、诱导融合根据选择的诱导方法，将两种细胞混合在一起，并加入诱导剂，促使细胞发生融合。
3、筛选杂种细胞融合后的细胞中，既有同种细胞融合形成的细胞，也有杂种细胞。
《动物细胞融合技术及其应用》 学历案
《动物细胞融合技术及其应用》学历案一、学习目标1、理解动物细胞融合的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的方法和操作流程。
3、了解动物细胞融合技术在生物学和医学等领域的应用。
二、学习重难点1、重点（1）动物细胞融合的原理和方法。
（2）动物细胞融合技术的应用实例。
2、难点（1）动物细胞融合过程中细胞的选择和处理。
（2）动物细胞融合技术在实际应用中的问题和解决方案。
三、知识链接1、细胞的结构和功能回顾细胞的基本结构，包括细胞膜、细胞质和细胞核等，理解细胞作为生命活动基本单位的功能。
2、有丝分裂和减数分裂复习细胞分裂的过程和特点，为理解细胞融合中的染色体变化奠定基础。
3、细胞膜的特性了解细胞膜的流动性和选择透过性，这对于理解细胞融合的机制至关重要。
四、学习过程1、动物细胞融合的概念动物细胞融合又称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
在自然条件下，动物细胞融合的发生频率极低，但在人为诱导的条件下，可以大大提高融合的频率。
2、动物细胞融合的原理细胞膜具有一定的流动性是动物细胞融合的基础。
当两个或多个细胞靠近时，细胞膜会发生变形和融合，从而使细胞质和细胞核相互融合，形成一个杂种细胞。
3、动物细胞融合的方法（1）病毒诱导法常用的病毒如仙台病毒，其外壳上的某些糖蛋白具有促进细胞融合的作用。
病毒首先吸附在细胞表面，然后通过细胞膜的融合使细胞发生融合。
（2）化学诱导法常用的化学诱导剂如聚乙二醇（PEG）。
PEG 可以使细胞之间的膜脂双层结构破坏，从而促使细胞膜发生融合。
（3）电融合法在直流电脉冲的诱导下，细胞膜会发生短暂的可逆性电穿孔，从而使细胞相互融合。
4、动物细胞融合的操作流程（1）准备细胞选择需要融合的两种或多种细胞，进行培养和预处理，使其处于良好的生理状态。
（2）诱导融合根据具体情况选择合适的诱导方法，如使用病毒、化学诱导剂或电脉冲等，促使细胞发生融合。
（3）筛选杂种细胞通过特定的筛选方法，如选择培养基、荧光标记等，筛选出融合成功的杂种细胞。
《动物细胞融合技术及其应用》 学历案
《动物细胞融合技术及其应用》学历案一、学习目标1、理解动物细胞融合技术的概念和原理。
2、掌握动物细胞融合的基本方法和操作流程。
3、了解动物细胞融合技术在生物学、医学等领域的应用。
二、学习重难点1、重点（1）动物细胞融合的原理和方法。
（2）动物细胞融合技术的应用。
2、难点（1）细胞融合过程中细胞膜的融合机制。
（2）动物细胞融合技术在实际应用中的优化和改进。
三、知识链接1、回顾细胞膜的结构和功能，理解细胞膜的流动性是细胞融合的基础。
2、复习有丝分裂的过程，为理解融合后细胞的增殖和遗传特性奠定基础。
四、学习过程（一）动物细胞融合技术的概念动物细胞融合又称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后形成的杂种细胞具有两个或多个细胞的遗传物质。
（二）动物细胞融合的原理动物细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
在外界因素（如灭活的病毒、PEG、电刺激等）的诱导下，细胞膜上的蛋白质和磷脂分子发生运动和重新排布，导致细胞膜的融合。
（三）动物细胞融合的方法1、病毒诱导融合常用的病毒是灭活的仙台病毒。
病毒的包膜上含有一些能够促进细胞融合的蛋白，在病毒被灭活后，这些蛋白仍然具有活性，可以诱导细胞融合。
2、化学诱导融合常用的化学试剂是聚乙二醇（PEG）。
PEG 能够改变细胞膜的磷脂双分子层结构，使细胞膜的流动性增加，从而促进细胞融合。
3、电刺激诱导融合在直流电脉冲的刺激下，细胞膜会发生短暂的穿孔，导致细胞之间发生融合。
（四）动物细胞融合的操作流程1、准备细胞选取需要融合的两种细胞，进行培养和处理，使其处于良好的生理状态。
2、诱导融合根据具体情况选择合适的诱导方法，使细胞发生融合。
3、筛选杂种细胞由于融合是随机的，会产生多种类型的细胞，需要通过特定的筛选方法（如选择培养基、荧光标记等）筛选出杂种细胞。
4、培养杂种细胞将筛选出的杂种细胞进行培养，使其增殖和分化。
（五）动物细胞融合技术的应用1、单克隆抗体的制备单克隆抗体是由单个 B 淋巴细胞克隆形成的细胞群所产生的抗体。
第四章细胞融合
第四节 杂交瘤技术与单克隆抗体
一、何谓单克隆抗体？
只针对某一抗原决定簇的抗体分子称为单克隆抗体。
单克隆抗体技术的核心是用骨髓瘤细胞(myeloma cell)与 经特定抗源免疫刺激的B淋巴细胞(antigen stimulated B lymphoblast)融合得到杂交瘤细胞(hybridoma cell)，杂交瘤 细胞既能象骨髓瘤细胞那样在体外无限增殖，又具有B淋巴细 胞产生特异性抗体的能力。因此，单克隆抗体技术又称为杂 交瘤技术(hybridoma technology ）。
（1）基本过程：①足够数量的病毒颗粒附着在细胞膜 上起搭桥作用，使细胞聚集在一起；②黏结部位质膜 被破坏，形成通道，细胞质流通并融合，病毒也随之 进入细胞质；③两个细胞合并变圆，形成融合细胞； ④恢复贴壁培养；⑤选择性培养基中筛选杂交细胞。 （2）病毒的加入方式：①两种亲本细胞均制备成单细 胞悬浮液，病毒加入悬浮液中；②一种亲本细胞为贴 壁状态，另一种亲本细胞制备成单细胞悬浮液，病毒 与细胞悬浮液体先后或共同加入；③将两种亲本细胞 混合贴壁培养，病毒加到培养液中
仙台病毒法
仙台病毒诱导细胞融合经四个阶段：
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；
②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 。
（6）6—24小时后，换成选择培养液筛选杂交细胞。
3、物理方法诱导细胞融合-电融合法 电融合法是80年代出现的细胞融合技术，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。
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该方法高pH值对原生质体有害。 异种融合效率达10-35%(高国楠,1974)
2.1.3 PEG（聚乙二醇）法
• PEG是一种多聚化合物，分子量在200－ 20000之间，毒性小易操作。 • 用PEG法与高钙-高pH法结合:制备两亲本的 原生质体，并至合适密度（105个/ml）；将 PEG溶液加入，并孵育一段时间（24℃或37℃， 10－20分钟）；缓缓加入高钙高pH溶液15分钟； 洗涤，收集细胞计算融合率。 • 融合促进剂:伴刀豆球蛋白A，二甲基亚砜和 链胃蛋白酶等，提高细胞的融合频率。
• 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,
融合频率达60%） 。
• 优点：融合效率高、操作简单、重复性强、无 毒性、可在显微镜下直接观察细胞融合过程。
2.3 生物法—病毒法
疱疹病毒、牛痘病毒和副黏液病毒
仙台病毒：亦称HVJ（Hemagglutinating virus of Jap－an的缩写），乙型副流感病毒。属副黏液 病毒属，RNA病毒。（M．Kuroya），（1953）。
❖ 创造细胞质杂种
某些农艺性状如：细胞质雄性不育、 除草剂抗性等都是由细胞质控制的。
有性杂交中雄配子携带细胞质极少， 难以产生细胞质杂种；
细胞融合的杂种细胞质能够选择某 一亲本的叶绿体，但线粒体可实现双 亲重组。
❖ 为遗传学研究提供新的手段。
如：核质相互关系、基因作用与定位、肿瘤的 发生等。
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。
杂种细胞（体细胞杂种）：来自不同细胞核的染色体合并到一个细胞 核内，产生出杂种细胞。由于这种杂种细胞的双亲都是体细胞，因此 又叫做体细胞杂种。
2.基本原理 细胞质膜的特性 细胞膜融合的原理
质膜靠近， 质膜局部区域紧密粘连，磷 脂分子重排，形成细胞桥； 胞质融合， 细胞核融合。
பைடு நூலகம்
3.细胞融合大致过程
１９５７年，日本大阪大学微生物研究所的岗田善雄 首次发现仙台病毒能使相邻细胞粘在一起，并使膜产 生一些断裂，两个细胞核会通过裂口融合在一起；
高Ca2+高pH清洗增加了质膜的流动性，大大提 高了融合频率。
蟾蜍血细胞融合实验
2.2 物理诱导融合
• 物理诱导融合包括离心振荡、显微操作和电 融合
显微操作：显微操作将大熊猫体细胞注入去 核兔卵母细胞卵周隙中。
•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。
PEG诱导融合原理
PEG含有醚键而具有负极性，与水、蛋白质和碳 水化合物等一些正极化基团形成氢键。当PEG分子 足够长时，可作为邻近原生质体表面之间的分子 桥而使之粘连。
PEG也能连接Ca2+等阳离子。Ca2+可在一些负 极化基团和PEG之间形成桥，因而促进粘连;
在洗涤过程中，连接在原生质体膜上的PEG分子可 被洗脱，引起电荷的紊乱和再分布，从而引起原 生质体融合;
2. 融合方法
诱导融合的方法种类：
化学诱导
离子诱导融合法； 高钙-高pH法； PEG（聚乙二醇）法。
物理诱导
离心振荡 显微操作 电融合
生物法
仙台病毒法
2.1 化学法
2.1.1离子诱导融合法：
• 常用的盐类离子有硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、
氯化钙等。
• 钠离子能中和原生质体表面的负电荷，使凝 聚的原生质体得质膜紧密接触，促进细胞融合。 （1970年，Power用硝酸钠使玉米和燕麦根尖细胞原生质体
2.意义
❖ 克服物种间杂交不亲和或不能受精或胚胎早期 败育，为遗传物质广泛重组提供新途径。 如：薯番茄、番茄薯
3. 细胞融合的类型
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。
进行了融合;1972年,Carlson也用硝酸钠作融合剂，获得第一个 烟草种间体细胞杂交植株。）
• 该方法异核体形成频率低，0.1-4%。
2.1.2 高钙-高pH法：
首先用于人和鼠的动物细胞杂交，后来引用在植 物原生质体的融合，并利用这种融合方法获得了 烟草体细胞杂种（1973年，50mmol/L钙离子、 pH值10.5）。
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。
异核体（heterokaryon,异核融合细胞）：来自不同基因型的细胞融 合形成的杂交细胞为异核体。由非同源的原生质体融合产生的。
植 物 细 胞 融 合 过 程
人 造 小 鼠 培 育 过 程 示
意
图
三、细胞融合方法 ❖ 细胞融合方法有哪些？试述其原理。
1. 融合材料
1.1植物或微生物原生质体的制备
1.2动物单个细胞的获得 首先获得动物组织，然后经消化液消化获得单 细胞。常用消化液：胰蛋白酶适于细胞间质较 少的软组织；胶原酶适于消化胶原和细胞间质 丰富的纤维组织、癌组织等。
第四章 细胞融合及其应用
第一节 细胞融合概述 第二节 细胞融合技术应用
第一节 细胞融合概述
什么是细胞融合？ 为什么要进行细胞融合？ 简述细胞融合的研究历史。
一、细胞融合的概念和意义
1.概念 细胞融合（cell fusion) 又称体细胞杂交（ somatic hybridization)，即在自然条件下或 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 或 使之分化再 生、形成新物种或新品种的技术。