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1、浙科版浙科版2019版版选择性选择性必修三必修三第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第一节体液调节是通过化学信号实现的调节第三章第三章 动物细胞工动物细胞工程程第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第二节神经系统通过下丘脑控制内分泌系统第三节第三节 通过通过细胞融合可产生具有新特性的细胞细胞融合可产生具有新特性的细胞知识目标知识目标1.概述利用动物细胞融合技术制备概述利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的单克隆抗体的过程过程2.举例说明单克隆抗
2、体在医学等方面的举例说明单克隆抗体在医学等方面的应用价值应用价值核心素养核心素养1.理解单克隆抗体制备方案的提出背景，认同创造性思维的理解单克隆抗体制备方案的提出背景，认同创造性思维的重要性重要性2.关注单克隆抗体的诊断作用，明确疾病诊断、治疗的关注单克隆抗体的诊断作用，明确疾病诊断、治疗的重要性重要性 与与植物体细胞杂交技术中的原生质体融合类似植物体细胞杂交技术中的原生质体融合类似，动物，动物细胞工细胞工程中也包括细胞融合技术程中也包括细胞融合技术。细胞融合细胞融合就是就是在一些融合因子的作用下，将两个或两在一些融合因子的作用下，将两个或两个以上个以上的细胞的细胞合并成一个细胞的技术。细胞融
3、合可以在合并成一个细胞的技术。细胞融合可以在基因型相同的细胞间基因型相同的细胞间进行，也进行，也可以在可以在基因型不同的同种基因型不同的同种生物细胞间以及生物细胞间以及亲缘关系非常远的不同种亲缘关系非常远的不同种生物生物细胞间进行细胞间进行。通过通过细胞融合可以产生具有细胞融合可以产生具有新特性新特性的细胞，因此，这一技术已经成的细胞，因此，这一技术已经成为研究细传、细胞免疫、肿瘤等的重要手段为研究细传、细胞免疫、肿瘤等的重要手段。那么那么，两个动物细胞是如何融合成一个细细胞融合技术有什么应，两个动物细胞是如何融合成一个细细胞融合技术有什么应用？用？一、两个或多个动物细胞经诱导可融合形成一个细
4、胞一、两个或多个动物细胞经诱导可融合形成一个细胞诱导因素：诱导因素：聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）、电流刺激（）、电流刺激（电脉冲电脉冲）或病毒（灭活的仙台病毒）或病毒（灭活的仙台病毒）诱导诱导处理处理(激光融合激光融合)细胞融合细胞融合原理原理：细胞膜出现一定程度损伤，细胞相互粘连而融合。：细胞膜出现一定程度损伤，细胞相互粘连而融合。应用应用：(1)利用淋巴细胞和癌细胞的融合，利用淋巴细胞和癌细胞的融合，培育培育单克隆抗体单克隆抗体；(2)基因定位基因定位。植物体植物体细胞胞杂交交动物物细胞黏合胞黏合原理原理细胞膜的流胞膜的流动性、性、细胞的全能性胞的全能性细胞膜的流胞膜的流动性性过程程细胞胞
5、A、B去去壁壁原生原生质体体A、B，融合融合融合的原生融合的原生质体体杂种种细胞植物胞植物组织培养培养杂种植株种植株细胞胞A、B融合融合杂交交细胞胞有有丝分裂分裂多个多个相同相同杂交交细胞胞相关相关酶纤维素素酶和果胶和果胶酶胰蛋白胰蛋白酶或胶原蛋白或胶原蛋白酶方法方法物理法：离心、物理法：离心、电激、振激、振动；化学法：聚乙二醇等化学法：聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外除物理法和化学法外还可以用可以用灭活活的仙台病毒的仙台病毒诱导结果果杂种植株种植株杂交交细胞胞意意义克服了克服了远缘杂交的不交的不亲和和性，性，获得得杂种植株种植株产生生单克隆抗体克隆抗体；实现基因定位基因定位融合原理：细胞
6、膜的流动性细胞膜的流动性注意：注意：动物细胞融合也需要把多个细胞放在一起，让他们随机结合，动物细胞融合也需要把多个细胞放在一起，让他们随机结合，再从中筛选杂交细胞。再从中筛选杂交细胞。二、细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础二、细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础杂交瘤技术和单克隆抗体的制备：1 1、传统抗体的获得方法、传统抗体的获得方法长期以来，为了获得抗体，采用的是把长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原某种抗原反复注射到动物体内，然反复注射到动物体内，然后从后从动物血清动物血清中分离出所需抗体的方法。用这种方法获得中分离出所需抗体的方法。用这种方法获得的是的是多克隆抗体多克隆抗体，不仅不
7、仅产量低产量低，而且，而且抗体的特异性抗体的特异性差（能识别多种抗原）差（能识别多种抗原），纯度低纯度低，反应不够反应不够灵敏灵敏。抗血清抗血清中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物。中的抗体是一群识别不同抗原部位的抗体混合物。2.2.一个美丽的发现一个美丽的发现在动物发生免疫反应的过程中，在动物发生免疫反应的过程中，体内有上亿种体内有上亿种B B淋巴细胞，可以淋巴细胞，可以产生多达产生多达百万种以上的特异性抗体，但是百万种以上的特异性抗体，但是每一种每一种B B淋巴细胞只分泌一淋巴细胞只分泌一种特异性抗体种特异性抗体。要。要想获得大量的单一抗体，必须用单个想获得大量的单一抗体，必须用单个
8、B B淋巴细胞进行无性繁殖，即克隆淋巴细胞进行无性繁殖，即克隆。由。由一一个个B B淋巴细胞淋巴细胞增殖形成的细胞群所产生的增殖形成的细胞群所产生的单一型抗体单一型抗体分子就称为分子就称为单克隆抗体单克隆抗体。那么那么，我们是否可以通过大量地体外培养一种，我们是否可以通过大量地体外培养一种B淋巴细胞淋巴细胞来获得特异的单克隆体呢来获得特异的单克隆体呢?通过通过研究发现，正常培养条件下，研究发现，正常培养条件下，B淋巴细胞的寿命有限，淋巴细胞的寿命有限，其在体外培养其在体外培养时是不能时是不能无限生长繁殖的无限生长繁殖的。为了得为了得到可以临床使用的单克隆抗体，各国的研究者进行到可以临床使用的单
9、克隆抗体，各国的研究者进行了长期的探索，了长期的探索，1975年英国人年英国人米尔斯坦和米尔斯坦和德国人科德国人科勒在勒在前人的工作前人的工作基础上巧妙地设计了一种可以大量基础上巧妙地设计了一种可以大量得到单克隆抗体得到单克隆抗体的技术。他们利的技术。他们利用用仙台病毒仙台病毒使经使经羊红细胞免疫羊红细胞免疫的、从小鼠的、从小鼠脾脏分离脾脏分离的的B 淋淋巴巴细胞细胞与与骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞融合融合。寿命有限的。寿命有限的B淋巴细胞与具有无限繁殖能力的骨淋巴细胞与具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合，经筛选后就可以获得髓瘤细胞融合，经筛选后就可以获得既能产生特异性抗体既能产生特异性抗体，又能在，又
10、能在正常培养条件下进行正常培养条件下进行无限增殖无限增殖的的杂交瘤细胞杂交瘤细胞。通过对杂交瘤细胞进。通过对杂交瘤细胞进行传代培养，就能长久地得到针对羊红细胞的单克隆抗体行传代培养，就能长久地得到针对羊红细胞的单克隆抗体了。了。3、杂交瘤技术：将将能产生抗体的能产生抗体的B B细胞细胞（浆细胞）（浆细胞）与与瘤细胞瘤细胞 （有很强增殖能力）（有很强增殖能力）进行进行细胞杂交细胞杂交的技术。的技术。4、单克隆抗体的制备：（1）原理：）原理：一个（或一种）一个（或一种）浆细胞浆细胞只能产生只能产生一种抗体一种抗体，小鼠的，小鼠的骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞能够能够无限增无限增殖殖，因此，因此，杂交瘤细胞就
11、具备了就具备了既能无限增殖既能无限增殖，又能产生大量，又能产生大量单一抗体单一抗体的特征。这种单的特征。这种单一抗体一抗体叫做叫做单克隆抗体(2)、制备过程：动物细胞融动物细胞融合技术合技术B、BB、B瘤瘤、瘤瘤、瘤瘤、瘤、瘤只有杂交瘤细胞只有杂交瘤细胞才能活才能活动物细胞培养动物细胞培养技技术术获得产生相应抗体的获得产生相应抗体的B淋淋巴细胞巴细胞获得能产生所需获得能产生所需抗体的杂交瘤细抗体的杂交瘤细胞胞获得杂交瘤细胞获得杂交瘤细胞杂交瘤细胞的特点：既能无限既能无限增殖增殖，又能产生特异性抗体，又能产生特异性抗体（克隆化培养）（克隆化培养）经免疫的动经免疫的动物的脾细胞物的脾细胞动物细胞融
12、动物细胞融合技术合技术动物细胞培养技动物细胞培养技术术获得产生相应抗体的获得产生相应抗体的B淋淋巴细胞（使淋巴细胞产生巴细胞（使淋巴细胞产生抗体）抗体）第二次第二次筛选筛选：抗体阳性检测：抗体阳性检测获得获得能产生所需抗体的杂交能产生所需抗体的杂交瘤细胞瘤细胞第一次筛选：利用选择培养基第一次筛选：利用选择培养基（HAT培养基）培养基）获得获得杂交瘤细杂交瘤细胞胞杂交瘤细胞的特点：既既能无限增殖能无限增殖，又能产生，又能产生特异性抗体特异性抗体（克隆化培养）（克隆化培养）思考：单克隆抗体的制备过程中的几个问题：（2 2）两次筛选的目的相同吗？）两次筛选的目的相同吗？（1 1）给小鼠注射抗原的目的
13、是什么？）给小鼠注射抗原的目的是什么？（3 3）三次培养的目的是什么？）三次培养的目的是什么？（4 4）该过程运用了哪些技术？）该过程运用了哪些技术？动物细胞培养技术、动物细胞融合技术。诱导小鼠体内发生特异性免疫应答，产生效应诱导小鼠体内发生特异性免疫应答，产生效应B B细胞（浆细胞）细胞（浆细胞）第一次筛选：第一次筛选：淘汰未融合或自融合的细胞，得到正确融合的杂交瘤细胞。淘汰未融合或自融合的细胞，得到正确融合的杂交瘤细胞。第二次筛选：第二次筛选：淘汰不能产生所需抗体的细胞，最终获得能产生最佳特异性单克隆抗体的杂交瘤细胞。淘汰不能产生所需抗体的细胞，最终获得能产生最佳特异性单克隆抗体的杂交瘤细
14、胞。第一次第一次是培养是培养浆细胞、骨髓瘤细胞，浆细胞、骨髓瘤细胞，并并使两种细胞融合；第二次第二次是培养是培养杂交瘤细胞杂交瘤细胞，筛，筛选出能产生特异抗体的杂交瘤细胞。第三次第三次是培养能是培养能产生产生特异性抗体的杂交瘤细胞特异性抗体的杂交瘤细胞，便于提取，便于提取大量的（单克隆）抗体。（3）单克隆抗体的主要优点：）单克隆抗体的主要优点：（4）杂交瘤技术制备单抗的最大优点）杂交瘤技术制备单抗的最大优点：a a、特异性强：、特异性强：只能识别特异抗原分子的特殊部位只能识别特异抗原分子的特殊部位b b、灵敏度、灵敏度高高 C C、可大量、可大量制备制备 d d、纯度高、纯度高 可以从可以从特
15、异抗原成分比例特异抗原成分比例极少极少的抗原混合物中获得的抗原混合物中获得单抗单抗。这是因为，经过这是因为，经过克隆培养法克隆培养法筛选，可以从产生各种不同抗体筛选，可以从产生各种不同抗体的的杂交瘤混合群体杂交瘤混合群体中得到产生中得到产生特异抗体的杂交瘤。特异抗体的杂交瘤。（5）单克隆抗体的应用：）单克隆抗体的应用：作为特异性作为特异性的的探针探针，研究相应抗原蛋白的结构、研究相应抗原蛋白的结构、细胞学细胞学分布及功能。分布及功能。用单克隆抗体可以快捷、准确用单克隆抗体可以快捷、准确地地诊断诊断和和治疗治疗一些疾病一些疾病，如儿童脊髓，如儿童脊髓灰质炎。灰质炎。将抗癌药物连接到专门识别将抗癌药物连接到专门识别某种某种肿瘤肿瘤细胞细胞的的单克隆抗体上，单克隆单克隆抗体上，单克隆抗体就会像抗体就会像“生物导弹生物导弹”一样携带抗癌药物一样携带抗癌药物准确地准确地聚集到肿瘤细胞聚集到肿瘤细胞，专一专一地地杀死肿瘤细胞，杀死肿瘤细胞，这样就这样就避免了避免了抗癌药物在消灭肿瘤细胞的同时对人体抗癌药物在消灭肿瘤细胞的同时对人体正常细胞的损伤。正常细胞的损伤。
