2019最新高中生物 第二章 克隆技术 第6课时 动物的克隆(Ⅱ)学案 浙科版必备3

第6课时 动物的克隆(Ⅱ)

一、动物的细胞融合技术及其应用

1．细胞融合与细胞杂交

(1)细胞融合

①含义：指两个或多个细胞融合成一个细胞的现象。

②促融方法：灭活的仙台病毒、聚乙二醇介导、电融合技术等，其中电融合技术是效率很高的新型细胞融合技术。

(2)细胞杂交

①概念：基因型不同的细胞间的融合。

②应用：细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可进行基因定位。

2．单克隆抗体的制备

(1)过程

(2)杂交瘤细胞的特点：无限增殖，产生单克隆抗体。

(3)单克隆抗体的优点：其识别抗原部位的专一性，比一般抗血清优越得多，原因是一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物。

(4)单克隆抗体的应用：单抗可作为特异探针，研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能。

助学巧记血清抗体与单克隆抗体比较

探究1——理性思维

下列是A细胞与B细胞融合杂交的过程图解。思考回答相关问题：

探究2——图示解读

下列是制备单抗的基本方法步骤。请完善下图并思考回答相关问题：

1．制备单克隆抗体的关键思路是：(1)克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群；(2)将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。

2．用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因是什么？

答案(1)每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的B淋巴细胞分泌的抗体不同；(2)B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖，骨髓瘤细胞能够无限增殖。

3．杂交瘤技术制备单克隆抗体的最大优点：可以从特异抗原成分比例极少的抗原混合物中获得单抗。

4．制备单克隆抗体过程中的几种细胞的特点：(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，但不能产生抗体。(3)杂交瘤细胞：既能产生特定的抗体，又能在培养条件下进行无限增殖。

5．单克隆抗体制备过程中有两次筛选，其目的分别是什么？

答案第一次筛选是在B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，筛选出只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞。第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。

6．获取单克隆抗体的场所：若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取；若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。

例1(2017·浙江选考联考)TOP2A蛋白在多种肿瘤细胞中大量表达，成为抗肿瘤的研究靶点，某科研单位制作了TOP2A蛋白的单克隆抗体。请回答：

(1)利用基因工程制备TOP2A蛋白：TOP2A蛋白基因和质粒用_________________________处理并连接成重组质粒，然后导入经________处理的大肠杆菌，并将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的LB液体培养基中培养，经离心得到菌体，破碎提纯得到TOP2A蛋白。

(2)TOP2A蛋白单克隆抗体的制备：将TOP2A蛋白反复多次注射到小鼠体内，使其发生__________，取经过免疫的小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞在__________(填物质名称)介导下发生细胞融合，形成杂交瘤细胞。并将各杂交瘤细胞单独分装培养，经筛选、________后，获得能产生单一抗体的________(A.连续细胞系B．有限细胞系

C．连续细胞株D．有限细胞株)。

答案(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶CaCl2(2)免疫反应聚乙二醇克隆培养 C 解析(1)在基因工程中常用限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理并连接目的基因和质粒。为提高重组质粒导入大肠杆菌的概率，常用CaCl2处理大肠杆菌，以增大大肠杆菌细胞壁的通透性。(2)在杂交瘤细胞制备过程中，常用聚乙二醇作介导物质，选择发生免疫的B细胞和可无限传代的骨髓瘤细胞融合，筛选后获得能产生某一特定抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞能够无限增殖，且筛选后已分离纯化，因此杂交瘤细胞单独分装培养，经筛选、克隆培养后，获得的是能产生单一抗体的连续细胞株。

例2(2016·瑞安期中节选)科学家从病死的家禽和候鸟体内分离到了H5N1禽流感病毒，

用以生产可以预防和治疗禽流感的抗体，如图为单克隆抗体制备过程示意图，图中A～G分别表示生物技术或细胞名称，请回答有关问题：

(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自________________________的细胞，C过程化学诱导试剂常用________________。

(2)仅考虑某细胞两两融合，可能形成3种类型的D细胞，需经两次筛选，选出__________________________(填特点)的E细胞用于培养。

(3)在动物细胞培养过程中培养液中必须通入O2和CO2，通入CO2的目的是____________________。随着细胞分裂次数的增多，就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的____________。

答案(1)感染H5N1病毒的动物或人聚乙二醇

(2)既能无限增殖又能产生特异性抗体(3)维持培养液的pH 接触抑制

解析(1)单克隆抗体制备时将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B细胞是取自感染H5N1禽流感病毒的动物或人的细胞。C过程为动物细胞融合，利用的诱导方法有物理法(电刺激)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。(2)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可能形成杂交瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、B淋巴细胞自身融合细胞3种类型的D细胞，因此需用选择性培养基筛选出既能无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞用于培养。(3)在动物细胞培养过程中培养液中必须通入O2和CO2，通入CO2的目的是维持培养液的pH。随着细胞分裂次数的增多，就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制，需要用胰蛋白酶等处理使细胞从瓶壁上分离下来。

二、动物的克隆繁殖

1．不同的动物细胞及全能性的表现程度

(1)受精卵：具有使后代细胞形成完整个体的潜能。

(2)二分裂球：具有全能性，每一个细胞都可以发育为完整的个体，可形成同卵孪生个体。

(3)多能细胞：具有分化为多种组织细胞的潜能。

(4)单能细胞：只能分化为一种细胞。

(5)已分化的细胞：不再分化为其他细胞，甚至终生不再分裂。

2．动物难以克隆的根本原因：来自动物的体细胞均已发生了分化，基因组中基因的活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性，以此为起点进行动物克隆，难度很大。3．动物体细胞克隆