高中生物 2.2.2 動物細胞融合與單克隆抗體課件 新人教版選修3.ppt

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目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,一、動物細胞融合 1.概念:指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。 2.特點:融合后形成的雜交細胞是具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞。 3.原理:膜的流動性。 4.方法:與植物原生質(zhì)體融合的方法類似,常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等。 5.意義:細胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能。 6.用途:最重要的用途是制備單克隆抗體。,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,(1)雜交細胞是通過什么途徑得到的?依據(jù)的原理是什么? 提示細胞融合。原理是細胞膜具有一定的流動性。 (2)誘導(dǎo)動物細胞融合與植物細胞融合有什么不同? 提示動物細胞融合時特有的生物融合劑是滅活的病毒。,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,二、單克隆抗體 1.原理:每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體,B淋巴細胞在體外不能無限增殖,而腫瘤細胞具有無限增殖的特點,將單個B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合,可以使雜種細胞具有兩個親本的遺傳特性,既能無限增殖又能產(chǎn)生專一抗體。 2.單克隆抗體的制備 (1)過程: 將已免疫小鼠的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞進行細胞融合,經(jīng)過篩選后得到雜交瘤細胞,這種細胞能產(chǎn)生特定抗體。將這樣的細胞群在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng),或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖,從細胞培養(yǎng)液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的單克隆抗體。 (2)雜交瘤細胞的特點:既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體。,,,,,,,,,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,3.單克隆抗體的應(yīng)用 (1)單克隆抗體的主要優(yōu)點:特異性強,靈敏度高,能大量制備。 (2)作為診斷試劑:準(zhǔn)確地識別各種抗原物質(zhì)的細微差異,并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合,具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。 (3)用于治療疾病和運載藥物:主要用于癌癥治療,可制成“生物導(dǎo)彈”,也有少量用于治療其他疾病。,,,,,,,,,,,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一、動物細胞融合 1.滅活病毒誘導(dǎo)細胞融合的原理 是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細胞互相凝聚,細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,細胞膜打開,細胞發(fā)生融合。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,2.動物細胞融合的過程,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(1)細胞融合過程:細胞膜融合→細胞質(zhì)融合→細胞核融合。 (2)細胞膜融合的過程體現(xiàn)出細胞膜具有一定的流動性。 (3)融合后重組細胞的特點:融合形成的雜種細胞具有兩種細胞的遺傳信息,通過動物細胞培養(yǎng),雜種細胞表現(xiàn)出兩個親本細胞的特點。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例1】 下列關(guān)于動物細胞融合的敘述,不正確的是 ( ) A.動物細胞融合時需人工誘導(dǎo) B.動物細胞融合時應(yīng)先用纖維素酶處理 C.動物細胞融合時存在細胞核的融合 D.動物細胞融合最主要的用途是制備單克隆抗體 解析動物細胞融合時需要人工誘導(dǎo)完成;在融合過程中,既有細胞膜的融合,又有細胞核的融合;動物細胞融合的主要用途是制備單克隆抗體。動物細胞融合時不需用纖維素酶處理,而是用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。 答案B,,,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,下列關(guān)于動物細胞融合的說法,不正確的是( ) A.動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程 B.動物細胞融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞 C.常用的誘導(dǎo)動物細胞融合的手段有聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照射 D.細胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能 解析紫外線照射常用于人工誘變育種,可誘發(fā)基因突變,而不能誘導(dǎo)細胞融合。 答案C,,,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,二、單克隆抗體 1.技術(shù)手段 動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合。 2.制備流程,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,【例2】 1975年科學(xué)家首次利用B淋巴細胞雜交瘤技術(shù)制備出單克隆抗體。請據(jù)圖回答下列問題。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(1)病原體注入小鼠體內(nèi)后,要經(jīng)過 細胞處理后形成抗原—MHC復(fù)合體,才能被免疫細胞識別。 (2)制備單克隆抗體所用的B淋巴細胞一般從脾中采集,然后以 作誘導(dǎo)劑,使B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合。通過篩選和克隆培養(yǎng),獲得的雜交瘤細胞具有 的特點。 (3)單克隆抗體的特點是 。根據(jù)上圖寫出應(yīng)用雜交瘤技術(shù)獲得單克隆抗體的兩種主要方法: 。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,解析滅活的病毒和聚乙二醇均可誘導(dǎo)動物細胞融合。雜交瘤細胞同時具有兩個親代細胞的遺傳特性?？梢栽隗w外也可以在體內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細胞獲得單克隆抗體。 答案(1)吞噬 (2)滅活的病毒或聚乙二醇 既能產(chǎn)生特異性抗體,又能無限增殖 (3)特異性強、靈敏度高等 動物體內(nèi)培養(yǎng)法和體外培養(yǎng)法,,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,某小鼠生活過程中被多種病原體感染過,科學(xué)家卻能夠以該小鼠為實驗材料,通過細胞工程技術(shù)獲得抗某種病原體的高純度單克隆抗體,這是因為( ) A.小鼠體內(nèi)只有一種抗體 B.小鼠體內(nèi)只有一種B淋巴細胞 C.B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后只產(chǎn)生一種雜交瘤細胞 D.可以通過克隆培養(yǎng)法和抗體檢測篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞 解析高等動物時刻都在接觸各種抗原,因而通常體內(nèi)有多種B淋巴細胞,每種B淋巴細胞都能產(chǎn)生一種特異性的抗體。因而將小鼠的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合將獲得多種雜交瘤細胞。 答案D,,,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,(1)比較制備單克隆抗體中的幾種細胞 (2)制備單克隆抗體的兩次篩選 第一次篩選:由于細胞融合是隨機的,因此細胞混合物中融合細胞將以多種形式出現(xiàn),因此必須從中篩選出既能分泌抗體同時又能大量增殖的雜交瘤細胞。 第二次篩選:從雜交瘤細胞群中選出能產(chǎn)生專一抗體的特異性雜交瘤細胞。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應(yīng)用,1.誤認為動物細胞融合與受精作用完全相同 (1)受精作用是在同種生物之間進行的,精子與卵子的融合是有性生殖細胞的融合,不需要任何誘導(dǎo)劑就能形成受精卵,受精卵內(nèi)具備同種生物的兩個親本的遺傳物質(zhì)。(2)動物細胞融合是在不同物種間進行的細胞融合,由于物種間存在著生殖隔離,所以自然條件下不能融合成雜交細胞,必須有誘導(dǎo)劑作用才能融合。形成的雜交細胞具備兩個親本細胞的遺傳物質(zhì),從而體現(xiàn)兩個親本的遺傳特性。,【例1】 下圖為動物細胞培養(yǎng)過程中,動物細胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng)),據(jù)圖回答下列問題。 (1)OA段的培養(yǎng)稱為 培養(yǎng),AB段可能發(fā)生了 現(xiàn)象,需要用 酶處理使組織細胞分散開來。 (2)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中,就細胞增殖、分化來說,動植物細胞都要進行 ,不同的是植物細胞還要進行 。,(3)為制備單克隆抗體,需將 注射到小鼠體內(nèi),以此獲取相應(yīng)的B淋巴細胞,同時可選取圖中 點以后的細胞與該細胞融合形成雜交細胞。這種雜交細胞的特點是 。 (4)在制備單克隆抗體的過程中,需要經(jīng)過兩次篩選,第一次是誘導(dǎo)融合之后篩選出 ,第二次是篩選出能 。,解析(1)人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),分瓶后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng);當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞就會停止分裂增殖,即會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象;用胰蛋白酶可使組織細胞分散開來。(2)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中,就細胞增殖、分化來說,二者除了都需要增殖外,植物細胞不同于動物細胞的是還要進行脫分化和再分化。(3)為制備單克隆抗體,需將特定抗原注射到小鼠體內(nèi),以此獲取B淋巴細胞,同時可選取圖中D點的細胞與該B淋巴細胞融合形成雜交細胞。這種雜交細胞同時具有癌細胞和B淋巴細胞的特點,既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體。(4)為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細胞,至少需要經(jīng)過2次篩選才能達到目的。第一次篩選出雜交瘤細胞,第二次篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞。,答案(1)原代 接觸抑制 胰蛋白 (2)增殖(或分裂) 脫分化和再分化(或細胞分化) (3)抗原 D 既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生專一的抗體 (4)雜交瘤細胞 產(chǎn)生專一(或特異性)抗體的雜交瘤細胞,2.混淆生物工程技術(shù)中產(chǎn)生后代個體的遺傳物質(zhì)(或基因)來源 不同的生物工程技術(shù)產(chǎn)生后代個體的遺傳物質(zhì)來源不同。(1)轉(zhuǎn)基因生物:除目的基因來自外源生物,絕大多數(shù)基因來自受體細胞。(2)雜種植株:遺傳物質(zhì)來自融合的兩個親本細胞。(3)經(jīng)細胞培養(yǎng)獲得的動物細胞:遺傳物質(zhì)只來自一個親本。(4)動物細胞融合形成的雜交細胞:遺傳物質(zhì)來自融合的兩個親本細胞。(5)克隆動物:細胞核中的遺傳物質(zhì)來自供體動物,細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自提供卵母細胞的動物個體。,【例2】 利用下列細胞工程技術(shù)培養(yǎng)出的新個體中,只具有一個親本遺傳性狀的是( ) ①植物組織培養(yǎng) ②細胞融合 ③轉(zhuǎn)基因技術(shù) ④克隆技術(shù) A.①③ B.②③④ C.① D.②④,解析①植物組織培養(yǎng)是由一個細胞分裂分化形成新個體,屬無性生殖,因而新個體只有一種親本的遺傳性狀,①正確;②細胞融合是由兩個細胞融合到一起,融合后的細胞同時具有原來兩個細胞的遺傳物質(zhì),②錯誤;③轉(zhuǎn)基因技術(shù)是將一種生物的基因或基因組在體外進行加工或重新組合后,再轉(zhuǎn)移到另一種生物中去,從而創(chuàng)造出新型生物,轉(zhuǎn)基因生物的目的基因來自外源生物,其余來自受體細胞,③錯誤;④克隆技術(shù)是指把一細胞的細胞核分離出來移植到另一個去核的卵母細胞中,由重組細胞發(fā)育成的新個體的技術(shù),獲得的新個體的基因主要來自供體細胞的細胞核,也有少數(shù)基因來自卵母細胞線粒體中的DNA,④錯誤。 答案C,,