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2．2.2 動物細胞融合與單克隆抗體,,專題2 細胞工程,學習導航,,專題2 細胞工程,一、動物細胞融合,兩個或多個動物細胞,細胞雜交,雜交,滅活的病毒,細胞免疫,新品種培育,單克隆抗體,遠緣雜交,二、單克隆抗體 1．傳統(tǒng)抗體的獲得 (1)方法：①向動物體內(nèi)反復注射某種抗原，使動物產(chǎn)生____________；②從動物____________中分離所需抗體。 (2)缺陷：產(chǎn)量低、純度低、____________。,抗體,血清,特異性差,2．單克隆抗體的制備,脾臟,骨髓瘤細胞,B淋巴細胞,雜交瘤細胞,抗體,體外培養(yǎng),腹水,3．單克隆抗體的應用 (1)優(yōu)點：____________、靈敏度高、產(chǎn)量高。 (2)應用 ①作為診斷試劑，具有準確、____________、簡易、快速的優(yōu)點。 ②用于治療疾病和____________。,特異性強,高效,運載藥物,1．判一判 (1)細胞融合技術與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)越性在于能定向地改造生物的性狀( ) (2)制備單克隆抗體時，要選用已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞( ) (3)動物雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體能體現(xiàn)細胞的全能性 ( ) (4)動物細胞融合和植物體細胞雜交的結果是相同的( ),√,×,×,×,2．比一比,低,高,低,高,差,強,動物細胞融合,↓ 細胞融合：加促融因子于將融合的細胞之中，誘導融合 ↓ 雜種細胞選擇：利用選擇培養(yǎng)基等，使親本細胞死亡，而 讓雜種細胞存活 ↓ 雜種細胞克?。簩x出的雜種細胞進行克隆，經(jīng)過培養(yǎng)， 就能獲得所需要的無性繁殖系,2．過程,3．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，通過動物細胞的培養(yǎng)，雜種細胞表現(xiàn)出兩個親本細胞的特點。,4．植物體細胞雜交和動物細胞融合的區(qū)別,細胞膜的流動性和植物細胞的全能性,細胞膜的流動性,酶解法去掉細胞壁后，誘導原生質(zhì)體融合，形成雜種體細胞，再經(jīng)過植物組織培養(yǎng)形成雜種植株,分散成單個細胞后誘導細胞融合,物理方法、化學方法,物理方法、化學方法、滅活病毒,形成雜種植株,形成雜種細胞,特別提醒 病毒的應用 (1)免疫調(diào)節(jié)中，病毒作為抗原。 (2)基因工程中，病毒可作為載體。 (3)細胞工程中，滅活病毒可作細胞融合的誘導劑，但一般不用于植物體細胞融合過程。,(2014·溫州高二檢測)如圖所示為細胞融合技術的一些過程： (1)從A細胞和B細胞到C細胞的過程中，采用的方法中與誘導植物原生質(zhì)體融合不同的是________________處理。 (2)若A、B細胞為單倍體煙草植物的體細胞，那么這樣的細胞已經(jīng)用酶降解脫掉了________。,用滅活的病毒,細胞壁,這種酶可能是__________、________，由此生成的細胞經(jīng)培養(yǎng)形成的細胞團稱為___________。 (3)若將基因型為AaBB的番茄細胞與基因型為AAbb的番茄細胞融合，由融合細胞培養(yǎng)成的愈傷組織細胞的基因型是____________。 (4)若將染色體組成為2A＋XX的人細胞與染色體組成為2B＋XX的鼠細胞融合，培育成的人—鼠細胞的染色體組成是____________________。,纖維素酶,果膠酶,愈傷組織,AAAaBBbb,2A＋2B＋XX＋XX,[解析] (1)動物細胞融合特有的方法是用滅活的病毒誘導融合。 (2)植物細胞有細胞壁，若A、B細胞為單倍體煙草植物的體細胞，那么這樣的細胞已經(jīng)用纖維素酶和果膠酶脫掉了細胞壁;植物體細胞雜交獲得的雜種細胞，經(jīng)脫分化形成愈傷組織。 (3)(4)細胞融合后的染色體或基因分別是兩種細胞的染色體或基因累加。,生物工程技術產(chǎn)生后代的遺傳物質(zhì)的來源歸類 (1)雜種植株和動物雜交細胞的遺傳物質(zhì)來自融合的兩個親本細胞。 (2)克隆動物細胞核遺傳物質(zhì)來自供體動物細胞核，細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體去核的卵母細胞的細胞質(zhì)。 (3)轉基因生物的遺傳物質(zhì)中，目的基因來自外源生物，絕大多數(shù)遺傳物質(zhì)來自兩個親本。 (4)植物組織培養(yǎng)的植株細胞中遺傳物質(zhì)來自一方親本細胞。,(2014·廣州高二質(zhì)檢)關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動物細胞遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞 C．常用的誘導動物細胞融合的因素有：聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線照射等 D．細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能,C,解析：動物細胞融合是指兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的過程；融合后的細胞具有兩個或多個細胞的遺傳物質(zhì);動物細胞融合時常用的誘導因素有:聚乙二醇、滅活的病毒、電激等，紫外線照射易引起基因突變，因此該過程不能利用紫外線照射；細胞融合突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能。,單克隆抗體,1．制備過程與對接技術手段,2．比較制備單克隆抗體中的幾種細胞,能產(chǎn)生單一抗體，但不能無限增殖,能無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體,既能產(chǎn)生抗體，又能無限增殖,3.單克隆抗體制備過程中的篩選及原因 (1)第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為有三種融合情況：B淋巴細胞與B淋巴細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合細胞才是需要的雜種細胞。 (2)第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生所需特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交瘤細胞克隆來的，所以產(chǎn)生的抗體一定是化學性質(zhì)單一、特異性強的單克隆抗體。,4．植物體細胞雜交和單克隆抗體的制備的比較,細胞膜的流動性、植物細胞的全能性,細胞膜的流動性、細胞增殖,酶解法去除細胞壁(纖維素酶、果膠酶),注射特定抗原，處理正常小鼠,①物理法：離心、振動、電激等 ②化學法：聚乙二醇(PEG),①物理、化學法：與植物細胞融合相同 ②生物法：滅活的病毒,克服遠緣雜交障礙，大大擴展雜交的親本組合范圍,診斷、治療、預防疾病。例如:單抗診斷盒、 “生物導彈”治療癌癥,特別提醒 細胞雜交的結果 (1)雜交瘤細胞是經(jīng)免疫產(chǎn)生的B淋巴細胞和瘤細胞融合而成的。 (2)植物體細胞雜交的終點是雜種植株，且雜種植株具有兩個親本細胞的遺傳物質(zhì)，其染色體數(shù)(組)、基因組成都是兩個細胞之和，表現(xiàn)兩個親本的遺傳性狀，但不一定是符合人們需求的兩個親本的優(yōu)良性狀。,如圖是制備分泌抗X(H10N8流感病毒)抗體的過程，根據(jù)圖解回答問題：,(1)給小鼠注射抗原的目的是___________________________________________________。 (2)在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，是因為它們?nèi)诤虾蟮碾s交瘤細胞具有______________________________________的特性。 (3)由圖中可看出，單克隆抗體制備過程運用了____________________和________________的動物細胞工程技術手段。,獲得能產(chǎn)生相應抗體的B淋巴細胞,既能產(chǎn)生特定抗體，又能無限增殖,動物細胞培養(yǎng),動物細胞融合,(4)在動物細胞融合過程中，需要將所選取的組織細胞離散開,以利于細胞融合，可用_______________________處理離體組織細胞使之分散。 [解析] (1)根據(jù)抗原抗體特異性結合的原理，為獲得特定抗體，用特定抗原刺激，小鼠體內(nèi)便可產(chǎn)生能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞。 (2)雜交瘤細胞具有兩種細胞的遺傳物質(zhì)，既能產(chǎn)生特定抗體,又能無限增殖。 (3)從圖中看出，單克隆抗體技術實際是應用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)技術。 (4)細胞融合時是單個細胞和單個細胞的融合，為將細胞從動物組織中離散，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。,胰蛋白酶或膠原蛋白酶,(1)融合后的細胞，在培養(yǎng)時通過什么方式進行繁殖？細胞中染色體數(shù)目與淋巴細胞相比有何不同？ (2)圖中篩選過程中對細胞克隆培養(yǎng)時，在特定培養(yǎng)基上使每個孔一個細胞的目的是什么？ 提示：(1)有絲分裂。融合后細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。 (2)使每個孔內(nèi)不多于一個細胞，達到單克隆培養(yǎng)的目的(或單一細胞培養(yǎng)以保證抗體的純度)。,(2013·高考重慶卷)如圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述，正確的是( ),A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞 B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成 C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性 D．④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群 解析：選D。明確單克隆抗體制備過程的幾個關鍵環(huán)節(jié)是準確解答本題的關鍵。①是從小鼠脾臟中獲得的能產(chǎn)生抗體的漿細胞,A項錯誤；②中應該使用能促進細胞融合的促融劑，如聚乙二醇等，B項錯誤；③同時具有從脾臟中分離出的漿細胞和骨髓瘤細胞的特性，C項錯誤；④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群，D項正確。,