生物选择性必修3第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程二 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学课件ppt

这是一份生物选择性必修3第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程二 动物细胞融合技术与单克隆抗体教学课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了内容索引，课前篇自主预习，课堂篇探究学习，素养目标，3制备过程，两种抗体的比较，三种细胞的比较等内容，欢迎下载使用。
一、动物细胞融合技术1.概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。　 细胞膜的流动性2.诱导动物细胞融合的常用方法(1)物理法:电融合法等。(2)化学法:PEG融合法等。(3)生物法:灭活病毒诱导法等。　　　 动物细胞工程特有3.意义:利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
自我检测1.动物细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合。判断下列有关动物细胞融合的表述是否正确。(1)动物细胞融合过程中既有细胞膜的融合,也有细胞核的融合。( √ )(2)与植物原生质体融合相比,动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。( × )(3)动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。( × )(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交都能突破有性杂交的局限,实现远缘杂交。( × )
2.下列关于动物细胞融合技术的叙述,错误的是(　　)A.细胞融合技术能应用于细胞遗传、细胞免疫等研究B.动物细胞成功融合是细胞膜具有流动性的有力证据C.动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的不同D.除化学法和物理法,动物细胞融合还可用灭活病毒诱导答案 C解析 细胞融合技术是细胞遗传、细胞免疫等研究的重要技术支持;动物细胞融合证明了组成细胞膜的分子是运动的,说明细胞膜具有流动性;动物细胞融合与植物原生质体融合的原理都是细胞膜的流动性;诱导动物细胞融合的方法有物理法、化学法,还可以用灭活的病毒诱导细胞融合。
二、单克隆抗体及其应用1.传统抗体的制备(1)(2)缺点:产量低、纯度低、特异性差。
2.单克隆抗体的制备(1)存在问题(2)解决思路:将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。
(4)单克隆抗体的特点:能准确识别抗原的细微差异,与特异抗原发生特异性结合,并可大量制备。(5)单克隆抗体的应用:被广泛用作诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要作用。
自我检测1.单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。判断下列有关单克隆抗体的表述是否正确。(1)单克隆抗体的制备可从未经免疫的小鼠体内提取B淋巴细胞。( × )(2)单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。( × )(3)用特定的抗原对小鼠进行免疫后,从小鼠脾脏中只能得到一种B淋巴细胞。( × )(4)单克隆抗体是单个B淋巴细胞增殖并产生的抗体。( × )
2.下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述,正确的是(　　)A.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,一般需要灭活的病毒或聚乙二醇诱导B.融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生单克隆抗体C.体外培养时,一个B淋巴细胞可以产生抗体,也能无限增殖D.单克隆抗体与常规抗体相比,特异性强,灵敏度高,可利用分子克隆技术大量制备
答案 A解析 动物细胞的融合需要物理、化学或生物的方法来诱导才能实现,其中生物方法是利用灭活的病毒来诱导,化学方法是利用聚乙二醇作诱导剂,A项正确;第一次筛选出的融合细胞——杂交瘤细胞不一定能产生针对特定抗原的单克隆抗体,需要进行第二次筛选才能达到目的,B项错误;在体外培养条件下,一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的,C项错误;与一般的血清抗体相比,单克隆抗体最主要的优点在于其特异性强、灵敏度高,它可以利用杂交瘤细胞的克隆而实现大量制备,而非分子克隆,D项错误。
[流程分析]结合下面动物细胞融合的过程,探究下列问题。
1.从融合的过程看,首先是A、B细胞膜融合,接着是　　　　　融合,最后完成　　　　　　融合。 提示 细胞质　细胞核2.细胞膜融合的过程体现出细胞膜具有　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示 一定的流动性3.融合后重组细胞的特点为融合形成的杂种细胞C具有两种细胞的　　　　,通过动物细胞培养,杂种细胞C表现出两个亲本细胞的特点。 提示 遗传信息
4.诱导动物细胞融合和诱导植物原生质体融合都可使用的方法有　 。 提示 物理方法(电融合法等)和化学方法(PEG融合法等)5.若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞,在两细胞融合前需用酶解法去掉　　　　　　,所用酶是　　　　　　　、　　　　　　,杂交细胞C经培养形成的高度液泡化、无定形的薄壁细胞团称为　　　　　　　　。 提示 细胞壁　纤维素酶　果胶酶　愈伤组织
[归纳提升]1.对动物细胞融合过程的理解(1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合,其中细胞膜的融合是细胞融合的先导,在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。(2)动物细胞融合完成的标志:来自不同细胞的两个或多个细胞核融合成一个细胞核。
2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
[探究应用]1.(多选)右图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是(　　)A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去壁再诱导融合B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
答案 ABC解析 若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去细胞壁再诱导融合,A项正确;a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现,B项正确;c细胞的形成,依赖细胞膜的流动性,C项正确;c细胞中含有a、b两种细胞的遗传物质,但是基因是选择性表达的,因此,c细胞将选择性地表达a细胞和b细胞中的基因,D项错误。
2.下列关于动物细胞融合的说法,错误的是(　　)A.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B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞C.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能D.常用的诱导动物细胞融合的因素有:聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等
答案 D解析 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,A项正确;动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞,B项正确;细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能,C项正确;常用于诱导动物细胞融合手段有:化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)、物理法(电激),紫外线照射不是诱导动物细胞融合的手段,D项错误。
3.(2021辽宁葫芦岛高二月考)下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,描述正确的是(　　)A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法也完全相同B.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物抗病毒C.动物细胞融合后,可以通过体外适宜条件培养获得新物种D.动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基的物理性质不同
答案 D解析 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相似,诱导融合方法不完全相同;动物细胞培养可以用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性,茎尖组织培养可用于植物脱除病毒;动物细胞不能通过培养获得完整个体;动物细胞培养使用液体培养基,植物组织培养一般要用固体培养基。
[流程分析]下图表示制备抗X抗体的过程,①~⑥表示相关步骤。据图回答下列问题。
1.由图可知,单克隆抗体制备过程运用了哪些主要的动物细胞工程技术手段?提示 动物细胞融合和动物细胞培养。2.经步骤④第一次筛选,被淘汰的细胞有哪些类型?提示 没有融合的单个细胞(骨髓瘤细胞、B淋巴细胞)和具有同种核的细胞(骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞)。3.在单克隆抗体的制备过程中,选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞具有的特点是　　　　　　　　　。 提示 既能迅速大量增殖,又能产生抗体4.请写出图中两次筛选的目的:  　　　　　　　　。 提示 第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
[归纳提升]1.单克隆抗体的制备流程
4.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别
[探究应用]1.为研制抗病毒A的单克隆抗体,某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。下列叙述错误的是(　　)A.筛选2含多次筛选,基本原理与筛选1相同B.为了诱导小鼠甲产生特异性的B淋巴细胞,可以对其注射病毒AC.利用灭活的病毒或聚乙二醇等作介导,融合B淋巴细胞和骨髓瘤细胞D.为了克隆阳性杂交瘤细胞,可将其注射到小鼠腹腔内增殖并获得大量单克隆抗体
答案 A解析 图中筛选1所采用的培养基属于选择培养基,从而筛选出由B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞,图中筛选2含多次筛选得到的能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞,筛选所依据的基本原理是抗体—抗原特异性结合,两次筛选的原理不同;病毒相当于抗原,可激发机体的特异性免疫,为诱导小鼠甲产生特异性的B淋巴细胞,可以对其注射病毒A;诱导动物细胞融合的方法有物理方法、化学方法等,可利用灭活的病毒或聚乙二醇等作介导,融合B淋巴细胞和骨髓瘤细胞;为了克隆阳性杂交瘤细胞,可将其注射到小鼠腹腔内增殖并获得大量单克隆抗体,也可在体外培养,从培养液中获得。
2.下列有关单克隆抗体的制备的叙述,正确的是(　　)A.小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40,其B淋巴细胞的染色体数为40,融合后形成的杂交瘤细胞DNA分子数为80B.在单克隆抗体的制备过程中,只有一次筛选C.单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合和动物体细胞核移植等技术D.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)
答案 D解析 小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40,其B淋巴细胞的染色体数为40,融合后形成的杂交瘤细胞染色体数目为80,由于线粒体中也有DNA,所以DNA分子数目大于80,A项错误;在单克隆抗体的制备过程中,至少涉及两次筛选,B项错误;单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合等技术,C项错误;B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种两两融合的细胞类型,即杂交瘤细胞、B淋巴细胞—B淋巴细胞、骨髓瘤细胞—骨髓瘤细胞,D项正确。
3.(2021山东青岛高二期中)抗体导向酶——前药疗法是近几年发展起来的一种极有前景的靶向治疗技术,该方法能特异性杀死癌细胞。已知丝裂霉素是一种抗肿瘤药,丝裂霉素(MMC)前药几乎无毒性,经碱性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC对细胞有毒性。该技术的核心步骤是将单克隆抗体与AP交联成抗体导向酶后注入癌症患者体内。下列叙述正确的是(　　)A.应将MMC前药和抗体导向酶充分混合后,再注射到患者体内B.前药在人体内被激活,活化的MMC对细胞有毒性,产生较强的药物副作用C.该技术能提高化疗药物在肿瘤部位的靶向聚集,但无法减少化疗副作用D.可利用特定的前药分别与不同的单克隆抗体连接,制备一系列靶向性各异的单抗药物
答案 D解析 根据题干信息,“丝裂霉素(MMC)前药几乎无毒性,经碱性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC对细胞有毒性”,因此应先向患者的体内注射MMC前药,再向患者注射抗体导向酶;依据抗体导向酶的抗体对抗原识别的特异性,将癌细胞部位的丝裂霉素(MMC)催化,活化的MMC对癌细胞有毒性,但不损伤正常的细胞;根据B项分析可知,该项技术能提高化疗药物在肿瘤部位的靶向聚集,减少化疗的副作用;由于抗体具有特异性,所以可利用特定的前药分别与不同的单克隆抗体连接,制备一系列靶向性各异的单克隆抗体药物。