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(共29張PPT)
選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》
第2章 細胞工程
第2節(jié) 動物細胞工程
（動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體）
本節(jié)聚焦
1、什么是動物細胞核移植技術(shù)
2、動物體細胞核移植的基本過程是什么
3、體細胞核移植技術(shù)的應用前景有哪些
4、 怎樣理性看待體細胞核移植技術(shù)存在的問題
溫故而知新
雜種植物
植物細胞融合
植物體細胞雜交
融合的
原生質(zhì)(AB) 融合，
②
植物組織培養(yǎng)
雜種 細胞(AB)
再分化
⑤
再生 新壁 ③
植物
細胞A
植物 細胞B
原生
質(zhì)體B
原生 質(zhì)體A
脫分化
移栽
去壁
去壁
思 考 有沒有技術(shù)讓不同種動物的體細胞雜交，培育出集不同細胞 優(yōu)勢于一身的動物細胞呢
植物體細胞雜交技術(shù)跨越不同種植物之間生殖隔離的屏障，
克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出新的作物類型。
一、動物細胞融合技術(shù)
(二)問題：
1、什么是病毒的滅活
滅活是指用物理或化學手段使病毒失去感染能力，但是并不破壞
病毒的抗原結(jié)構(gòu)。
2、滅活病毒誘導細胞融合的原理
病毒表面的糖蛋白和一些酶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。
喪失感染活性(不感染細胞)
保留融合活性(能誘導細胞融合)
紫外線
滅活
仙臺病毒
①研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。
②利用動物細胞融合技術(shù)而發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制造單克隆抗 體開辟了新途徑。
突破有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能種間、屬間、科間，
甚至動物和植物之間的細胞融合都已獲得成功。
一、動物細胞融合技術(shù)
7.應用
6.優(yōu)點
>》》一、動物細胞融合技術(shù)
思 考 ：19世紀30年代，科學家曾在患肺結(jié)核、天花和麻疹等疾病的病人
的病理組織中觀察到多核細胞。如何解釋這一現(xiàn)象
病人體內(nèi)病毒等能誘導多個
體細胞融合形成了多核細胞。
肺結(jié)核病人病理切片
》》 一、動物細胞融合技術(shù)
(三)滅活病毒誘導細胞融合過程：
在病毒的作用下細 胞膜打開
滅活的病毒顆粒粘 附于細胞表面
細胞核融合
形成雜交瘤細胞
病毒顆粒
細胞膜 融合
不能無限增殖產(chǎn)生大量抗體
缺 點 ：制備的抗體一般為多克隆抗體， 產(chǎn)量低、純度低，特異性差
>》》一、動物細胞融合技術(shù)
(八)傳統(tǒng)抗體制備方法及缺陷
增殖分化 漿細胞 多種抗體
抗原
抗原不純
傅統(tǒng)抗血清
所有抗體混合
篩選單一B細胞
動物體內(nèi)
刺激
抗 原
免 疫
g
二、單克隆抗體技術(shù)及其應用
1、科學家發(fā)現(xiàn)：1)體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類多達百萬種以上
2)每個B淋巴細胞只分泌一種特異性的抗體
如何獲得大量、單一的抗體
2、需解決問題： 一個B淋巴細胞 細胞群 抗體
單 克隆 抗體
3、遺憾：體外培養(yǎng)時， 一個B淋巴細胞不能無限增殖
如何解決這一難題
克隆
1: 我們所學的哪種細胞是可以無限增殖的
癌細胞
2: 有什么方法能使B 細胞產(chǎn)生抗體的能力和無限增殖能力 同時具備
動物細胞融合
》》二、單克隆抗體及其應用
一個B淋巴細胞只分泌 一種特異性抗體 骨髓瘤細胞(癌細胞) 能無限增殖 雜交瘤細胞
動物細胞融合
雜交細胞
>》》二、單克隆抗體及其應用
一個極富創(chuàng)造力的方案：
既能迅速大量增殖，
又能產(chǎn)生專一抗體
1975年，米爾斯坦和柯勒
1984年，諾貝爾生理學或醫(yī)學獎
動物細胞培養(yǎng)
單克隆抗體
>》》二、單克隆抗體及其應用
2、單克隆抗體的制備過程
用抗原注射小鼠
骨髓瘤細胞
誘導融合
已免疫B
淋巴細胞
小鼠的脾臟 中獲取
從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)取
骨髓瘤細胞的培養(yǎng)
多種雜交細胞
多種雜交
瘤細胞
2
雜交瘤細胞
>》》二、單克隆抗體及其應用
融合的細胞
第一次篩選 置于選擇性培養(yǎng)基上培養(yǎng)
2
雜交細胞
骨髓瘤細胞 自身融合
未融合的骨
髓瘤細胞
未融合的B 淋巴細胞
B 細胞自 身融合
3
若雜交瘤細胞混合培養(yǎng)，得到的是
能與特定抗原結(jié)合的多種抗體。
此處將雜交瘤細胞進行有限稀釋，
雖然接種到細胞培養(yǎng)板上，每個培 養(yǎng)孔只有一個雜交瘤細胞，這樣每 個孔培養(yǎng)得到的抗體就是單抗。
第二次篩選
能分泌所需抗體
的雜交瘤細胞
抗 體 檢 測(抗原-抗體雜交技術(shù))
陽性細胞
>》》二、單克隆抗體及其應用
多種雜交瘤細胞
一冬
分離、提純單克隆抗體
能分泌所需抗體
的雜交瘤細胞
>》》二、單克隆抗體及其應用
體內(nèi)或體外培養(yǎng)
注射到小鼠體內(nèi)
體外培養(yǎng)
項目 腹腔培養(yǎng)
體外培養(yǎng)
優(yōu)點 易于控制培養(yǎng)條件(如無需提供無菌 環(huán)境等),操作簡單，成本較低
可大規(guī)模培養(yǎng)，大量生產(chǎn)
缺點 規(guī)模小，產(chǎn)量少
需要人為控制培養(yǎng)條件， 成本相對較高
二、單克隆抗體技術(shù)及其應用
【培養(yǎng)雜交瘤細胞的方法比較】
注射特定的
抗原蛋白
骨髓瘤細胞
融合
B淋巴細胞
雜交細胞
篩選雜交細胞
雜交痛細胞
抗體檢驗
體外培養(yǎng)
注射小鼠
單克隆抗體
B淋巴細胞(免疫) 誘導融合 骨髓瘤細胞
既能大量繁殖又 能產(chǎn)生專一抗體
雜交細胞
選擇培養(yǎng)基 第一次篩選
雜交瘤細胞
》二、單克隆抗體及其應用 單克隆抗體的制備過程
第二次篩選
能分泌所需抗體
的雜交瘤細胞
動物細胞融合 動物細胞培養(yǎng)
特異性強
靈敏度高
可大量制備
克隆化培養(yǎng)， 專一抗體檢驗
體外培養(yǎng)或小 鼠腹腔內(nèi)增殖
給小鼠注射特定的抗原蛋白
克隆能產(chǎn)生抗體 的 陽性細胞
單克隆抗體
再克隆
陽性細胞
培養(yǎng)骨髓瘤細胞
單克隆抗體
免疫小鼠
》二、單克隆抗體及其應用
知識拓展：第一次篩選獲得雜交瘤細胞
①細胞合成 DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基蝶呤阻斷。
②人B淋巴細胞中有這兩 種DN A 的合成途徑，但不能分裂增殖。
③鼠骨髓瘤細胞中只有D 途徑 ，沒 有S途徑，但能不斷分裂增殖。
如果D途徑被阻斷，它會因不能合成DNA 而死。
篩選出雜交瘤細胞方法
B淋巴細胞及同型融合細胞
骨髓瘤細胞及同型融合細胞
雜交瘤細胞
培養(yǎng)基中加入氨基蝶呤
不能無限增殖，死亡
不能無限增殖，死亡
能無限增殖，生長
將雜交瘤細胞群稀釋，約每孔1
個細胞進行培養(yǎng)(克隆化培養(yǎng))
一段時間后，檢測各孔上清液 中細胞分泌的抗體
上清液可與特定抗原結(jié)合的培 養(yǎng)孔為陽性孔
分泌抗體能跟特定抗原結(jié)合的 細胞即為所需雜交瘤細胞
在單克隆抗體制備過程中，兩次篩選的目 的和方法是不相同的。
>》 二、單克隆抗體及其應用 抗 體 檢 測的方法 — —抗原 - 抗體雜交法
陽性孔
項目 第一次篩選
第二次篩選
篩選 原因 誘導融合后得到多種融合 細胞，還有未融合的細胞等
由于小鼠在生活中還受到其他抗原的
刺激，所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤 細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞
篩選 目的 篩選出 雜交瘤細胞
篩選出 能分泌所需抗體的雜交瘤細胞
篩選 方法 用特定的選擇培養(yǎng)基篩 選 ：未融合 的親本細胞和融合的具有同種核的 細胞都會 死亡，只有融合的雜 交瘤細胞才能 生長。
用96孔板培養(yǎng)，在每一個孔中盡量只接種一
個雜交瘤細胞的情況下進行克隆化培養(yǎng)
和 抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到足夠數(shù)量的
能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。
單克隆抗體制備過程中兩次篩選的比較
資料1用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的“早早孕診斷試劑盒”,在妊娠 第8天就可以作出診斷，這比原來的診斷方法提前了10d左右，可以避免孕婦在不知 道妊娠的情況下因服用藥物而對胎兒造成不利影響。該方法檢測的準確率在90%以 上。
·在受精后不久，胎盤滋養(yǎng)層細胞就會分泌
人絨毛膜促性腺激素(HCG),是由受孕婦女
體內(nèi)胎盤產(chǎn)生的一種糖蛋白類激素，在孕 婦的尿液中大量存在。而在非妊娠婦女尿
液中幾乎不含有。
學友單
對照線
檢測線
標志線
無效陰性弱陽性陽性 B.結(jié)果判斷
抗 (人絨毛膜促性腺激素)單克隆抗體
二、單克隆抗體技術(shù)及其應用
思考討論
深度不可 超過標志線
A.使用方法
二、單克隆抗體技術(shù)及其應用
思考討論
資料2 使用高效的細胞毒素類藥物進行化療可以有效殺傷腫瘤細胞。但細胞毒素沒
有特異性，在殺傷腫瘤細胞的同時還會對健康細胞造成傷害，這限制了它在臨床上的
應 用 ?？贵w一藥物偶聯(lián)物(antibody-drugconjugate,ADC) 通過將細胞毒素與能
特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC 通 常由抗體、接頭和藥物(如細胞毒素)三部分組成，它的作用機制如下圖所示。
②
ADC
ADC被細胞吞噬
抗體
藥物
接頭
細胞凋亡
釋放藥物
酶體裂解
⑤
可用放射性同位素標記單克隆抗體進行靶向放療。 一些作用于
細胞信號轉(zhuǎn)導通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制 其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進行治療。
抗體主要發(fā)揮靶向運輸作用，即通過特異性結(jié)合靶細胞表面的
抗 原，將連接的藥物輸送到靶細胞。藥物發(fā)揮治療效應，如殺 傷 靶細胞。
討論2.除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC 偶聯(lián)的 藥物
討論1.ADC 的抗體和藥物各具有什么作用
二、單克隆抗體技術(shù)及其應用
二、單克隆抗體技術(shù)及其應用
討論3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC 在臨床上各具有什么優(yōu)勢
單克隆抗體診斷試劑盒中的抗體只與特定的抗原反應，故特 異
性和靈敏度提高，生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細胞可以傳代培養(yǎng)、冷
凍保存和復蘇利用，利于控制質(zhì)量和標準化生產(chǎn)。
ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫
瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等
優(yōu)點。
比原來診斷方法提前了10d左右，
準確率在90%以上。
診斷優(yōu)點：
具 有準確、高效、簡易、快速特點
>》》二、單克隆抗體及其應用
思考討論：單克隆抗體的應用
1、診斷試劑——最廣泛應用
抗人絨毛促性腺激素單克隆抗體
抗原-抗體雜交法
》》二、單克隆抗體及其應用
乙肝測定試劑
艾滋病檢測試劑
》二、單克隆抗體及其應用
2、用于治療疾病和運載藥物
主要用于癌癥治療。如：單克隆抗體+藥物=“生物導彈”
(“生物導彈”—單抗導向，藥物為彈頭)
優(yōu)點：位置準確、療效高、副作用小
“生物導彈”追蹤癌細胞
1.動物細胞融合的概念、結(jié)果、原理、意義是什么 2.動物細胞融合常用的方法，
3.動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較
1.單克隆抗體制備的研究背景
2.單克隆抗體制備
1.診斷試劑
2.運載藥物
3.治療疾病
動物細
胞融合
技術(shù)
單克隆抗體 的制備
動物
細胞 融合 技術(shù) 與單 克隆 抗體
單克隆抗體 的應用
課堂小結(jié)

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