二動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體第2章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)素養(yǎng)目標(biāo)課前篇自主預(yù)習(xí)一、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1.概念:使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。融合后形成的雜交細(xì)胞具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息。

細(xì)胞膜的流動(dòng)性2.誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的常用方法(1)物理法:電融合法等。(2)化學(xué)法:PEG融合法等。(3)生物法:滅活病毒誘導(dǎo)法等。

動(dòng)物細(xì)胞工程特有3.意義:利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來(lái)的雜交瘤技術(shù),為制造單克隆抗體開(kāi)辟了新途徑。自我檢測(cè)1.動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程包括細(xì)胞膜融合、細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞核融合。判斷下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞融合的表述是否正確。(1)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程中既有細(xì)胞膜的融合,也有細(xì)胞核的融合。(

√

)(2)與植物原生質(zhì)體融合相比,動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒。(

×

)(3)動(dòng)物體細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞仍然是二倍體細(xì)胞。(

×

)(4)動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交都能突破有性雜交的局限,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交。(

×

)2.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.細(xì)胞融合技術(shù)能應(yīng)用于細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫等研究B.動(dòng)物細(xì)胞成功融合是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的有力證據(jù)C.動(dòng)物細(xì)胞融合的基本原理與植物原生質(zhì)體融合的不同D.除化學(xué)法和物理法,動(dòng)物細(xì)胞融合還可用滅活病毒誘導(dǎo)答案

C解析

細(xì)胞融合技術(shù)是細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫等研究的重要技術(shù)支持;動(dòng)物細(xì)胞融合證明了組成細(xì)胞膜的分子是運(yùn)動(dòng)的,說(shuō)明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性;動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理都是細(xì)胞膜的流動(dòng)性;誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有物理法、化學(xué)法,還可以用滅活的病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合。二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.傳統(tǒng)抗體的制備(1)(2)缺點(diǎn):產(chǎn)量低、純度低、特異性差。2.單克隆抗體的制備(1)存在問(wèn)題(2)解決思路:將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合為雜交瘤細(xì)胞。(3)制備過(guò)程

(4)單克隆抗體的特點(diǎn):能準(zhǔn)確識(shí)別抗原的細(xì)微差異,與特異抗原發(fā)生特異性結(jié)合,并可大量制備。(5)單克隆抗體的應(yīng)用:被廣泛用作診斷試劑,在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要作用。自我檢測(cè)1.單克隆抗體能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異,與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合,并且可以大量制備。判斷下列有關(guān)單克隆抗體的表述是否正確。(1)單克隆抗體的制備可從未經(jīng)免疫的小鼠體內(nèi)提取B淋巴細(xì)胞。(

×

)(2)單克隆抗體制備過(guò)程中的兩次篩選目的相同。(

×

)(3)用特定的抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫后,從小鼠脾臟中只能得到一種B淋巴細(xì)胞。(

×

)(4)單克隆抗體是單個(gè)B淋巴細(xì)胞增殖并產(chǎn)生的抗體。(

×

)2.下列關(guān)于單克隆抗體的制備和應(yīng)用的敘述,正確的是(

)A.B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的融合,一般需要滅活的病毒或聚乙二醇誘導(dǎo)B.融合后形成的雜交瘤細(xì)胞既能無(wú)限增殖,又能產(chǎn)生單克隆抗體C.體外培養(yǎng)時(shí),一個(gè)B淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生抗體,也能無(wú)限增殖D.單克隆抗體與常規(guī)抗體相比,特異性強(qiáng),靈敏度高,可利用分子克隆技術(shù)大量制備答案

A解析

動(dòng)物細(xì)胞的融合需要物理、化學(xué)或生物的方法來(lái)誘導(dǎo)才能實(shí)現(xiàn),其中生物方法是利用滅活的病毒來(lái)誘導(dǎo),化學(xué)方法是利用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑,A項(xiàng)正確;第一次篩選出的融合細(xì)胞——雜交瘤細(xì)胞不一定能產(chǎn)生針對(duì)特定抗原的單克隆抗體,需要進(jìn)行第二次篩選才能達(dá)到目的,B項(xiàng)錯(cuò)誤;在體外培養(yǎng)條件下,一個(gè)B淋巴細(xì)胞是不可能無(wú)限增殖的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;與一般的血清抗體相比,單克隆抗體最主要的優(yōu)點(diǎn)在于其特異性強(qiáng)、靈敏度高,它可以利用雜交瘤細(xì)胞的克隆而實(shí)現(xiàn)大量制備,而非分子克隆,D項(xiàng)錯(cuò)誤。課堂篇探究學(xué)習(xí)探究點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞融合[流程分析]結(jié)合下面動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程,探究下列問(wèn)題。

1.從融合的過(guò)程看,首先是A、B細(xì)胞膜融合,接著是

融合,最后完成

融合。

提示

細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核2.細(xì)胞膜融合的過(guò)程體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有

。

提示

一定的流動(dòng)性3.融合后重組細(xì)胞的特點(diǎn)為融合形成的雜種細(xì)胞C具有兩種細(xì)胞的

,通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),雜種細(xì)胞C表現(xiàn)出兩個(gè)親本細(xì)胞的特點(diǎn)。

提示

遺傳信息4.誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合和誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合都可使用的方法有

。

提示

物理方法(電融合法等)和化學(xué)方法(PEG融合法等)5.若A、B細(xì)胞為單倍體煙草植物的體細(xì)胞,在兩細(xì)胞融合前需用酶解法去掉

,所用酶是

、

,雜交細(xì)胞C經(jīng)培養(yǎng)形成的高度液泡化、無(wú)定形的薄壁細(xì)胞團(tuán)稱(chēng)為

。

提示

細(xì)胞壁纖維素酶果膠酶愈傷組織[歸納提升]1.對(duì)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程的理解(1)細(xì)胞融合的過(guò)程包括細(xì)胞膜的融合、細(xì)胞質(zhì)融合和細(xì)胞核融合,其中細(xì)胞膜的融合是細(xì)胞融合的先導(dǎo),在細(xì)胞膜融合中體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志:來(lái)自不同細(xì)胞的兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核融合成一個(gè)細(xì)胞核。2.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較

比較項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞融合(單克隆抗體制備)植物體細(xì)胞雜交(番茄—馬鈴薯植株)過(guò)程正常小鼠的處理(注射特定的抗原)原生質(zhì)體的制備(酶解法)動(dòng)物細(xì)胞融合原生質(zhì)體的融合雜交瘤細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)提純單克隆抗體(特異性強(qiáng)、靈敏度高)雜種植株鑒定原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性比較項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞融合(單克隆抗體制備)植物體細(xì)胞雜交(番茄—馬鈴薯植株)融合前處理注射特定抗原,免疫處理正常小鼠酶解法去除細(xì)胞壁:纖維素酶、果膠酶誘導(dǎo)方法(1)物理法:電融合法等(2)化學(xué)法:PEG融合法等(3)生物法:滅活病毒誘導(dǎo)法等(1)物理法:電融合法、離心法等(2)化學(xué)法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等意義和用途(1)制備單克隆抗體(2)有助于疾病的診斷、治療、預(yù)防(1)克服不同物種間遠(yuǎn)緣雜交的障礙(2)培育作物新品種[探究應(yīng)用]1.(多選)右圖為細(xì)胞融合的示意圖,下列敘述正確的是(

)A.若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞,需先去壁再誘導(dǎo)融合B.a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn)C.c細(xì)胞的形成與a、b細(xì)胞膜的流動(dòng)性都有關(guān)D.c細(xì)胞將同時(shí)表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的所有基因答案

ABC解析

若a細(xì)胞和b細(xì)胞是植物細(xì)胞,需先去細(xì)胞壁再誘導(dǎo)融合,A項(xiàng)正確;a細(xì)胞和b細(xì)胞之間的融合需要促融處理后才能實(shí)現(xiàn),B項(xiàng)正確;c細(xì)胞的形成,依賴(lài)細(xì)胞膜的流動(dòng)性,C項(xiàng)正確;c細(xì)胞中含有a、b兩種細(xì)胞的遺傳物質(zhì),但是基因是選擇性表達(dá)的,因此,c細(xì)胞將選擇性地表達(dá)a細(xì)胞和b細(xì)胞中的基因,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞融合的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是(

)A.動(dòng)物細(xì)胞融合是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程B.動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞稱(chēng)為雜交細(xì)胞C.細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能D.常用的誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的因素有:聚乙二醇、滅活的病毒、電激、紫外線(xiàn)照射等答案

D解析

動(dòng)物細(xì)胞融合是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程,A項(xiàng)正確;動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞稱(chēng)為雜交細(xì)胞,B項(xiàng)正確;細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能,C項(xiàng)正確;常用于誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合手段有:化學(xué)法(聚乙二醇)、生物法(滅活的病毒)、物理法(電激),紫外線(xiàn)照射不是誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的手段,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2021遼寧葫蘆島高二月考)下列對(duì)植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較,描述正確的是(

)A.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同,誘導(dǎo)融合的方法也完全相同B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測(cè)有毒物質(zhì),莖尖培養(yǎng)可用于植物抗病毒C.動(dòng)物細(xì)胞融合后,可以通過(guò)體外適宜條件培養(yǎng)獲得新物種D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的物理性質(zhì)不同答案

D解析

動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相似,誘導(dǎo)融合方法不完全相同;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì),判斷某種物質(zhì)的毒性,莖尖組織培養(yǎng)可用于植物脫除病毒;動(dòng)物細(xì)胞不能通過(guò)培養(yǎng)獲得完整個(gè)體;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)使用液體培養(yǎng)基,植物組織培養(yǎng)一般要用固體培養(yǎng)基。探究點(diǎn)二單克隆抗體及其應(yīng)用[流程分析]下圖表示制備抗X抗體的過(guò)程,①~⑥表示相關(guān)步驟。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。1.由圖可知,單克隆抗體制備過(guò)程運(yùn)用了哪些主要的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)手段?提示

動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。2.經(jīng)步驟④第一次篩選,被淘汰的細(xì)胞有哪些類(lèi)型?提示

沒(méi)有融合的單個(gè)細(xì)胞(骨髓瘤細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞)和具有同種核的細(xì)胞(骨髓瘤細(xì)胞—骨髓瘤細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞—B淋巴細(xì)胞)。3.在單克隆抗體的制備過(guò)程中,選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜交瘤細(xì)胞具有的特點(diǎn)是

。

提示

既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生抗體4.請(qǐng)寫(xiě)出圖中兩次篩選的目的:

。

提示

第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞,第二次篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞[歸納提升]1.單克隆抗體的制備流程2.兩種抗體的比較

名

稱(chēng)產(chǎn)

生特

點(diǎn)血清抗體由漿細(xì)胞分泌一般從血清中分離,產(chǎn)量低、純度低、特異性差單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌特異性強(qiáng),靈敏度高,能大量制備3.三種細(xì)胞的比較

細(xì)胞類(lèi)型來(lái)

源特

點(diǎn)漿細(xì)胞由B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后增殖分化而來(lái)能產(chǎn)生單一抗體,但不能無(wú)限增殖骨髓瘤細(xì)胞從骨髓腫瘤中提取能無(wú)限增殖,但不能產(chǎn)生抗體雜交瘤細(xì)胞漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成既能產(chǎn)生抗體,又能無(wú)限增殖4.單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的區(qū)別

項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后會(huì)得到多種雜交細(xì)胞,另外還有未融合的細(xì)胞由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激,所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選:在該培養(yǎng)基上,未融合的親本細(xì)胞和具有同種核的細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(“BB”細(xì)胞、“瘤瘤”細(xì)胞)都會(huì)死亡,只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B瘤”細(xì)胞)才能生長(zhǎng)用多孔板培養(yǎng),在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開(kāi)始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群篩選目的得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞[探究應(yīng)用]1.為研制抗病毒A的單克隆抗體,某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.篩選2含多次篩選,基本原理與篩選1相同B.為了誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生特異性的B淋巴細(xì)胞,可以對(duì)其注射病毒AC.利用滅活的病毒或聚乙二醇等作介導(dǎo),融合B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞D.為了克隆陽(yáng)性雜交瘤細(xì)胞,可將其注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖并獲得大量單克隆抗體答案

A解析

圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基,從而篩選出由B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞,圖中篩選2含多次篩選得到的能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞,篩選所依據(jù)的基本原理是抗體—抗原特異性結(jié)合,兩次篩選的原理不同;病毒相當(dāng)于抗原,可激發(fā)機(jī)體的特異性免疫,為誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生特異性的B淋巴細(xì)胞,可以對(duì)其注射病毒A;誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法有物理方法、化學(xué)方法等,可利用滅活的病毒或聚乙二醇等作介導(dǎo),融合B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞;為了克隆陽(yáng)性雜交瘤細(xì)胞,可將其注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖并獲得大量單克隆抗體,也可在體外培養(yǎng),從培養(yǎng)液中獲得。2.下列有關(guān)單克隆抗體的制備的敘述,正確的是(

)A.小鼠骨髓瘤細(xì)胞染色體數(shù)為40,其B淋巴細(xì)胞的染色體數(shù)為40,融合后形成的雜交瘤細(xì)胞DNA分子數(shù)為80B.在單克隆抗體的制備過(guò)程中,只有一次篩選C.單克隆抗體的制備需要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物體細(xì)胞核移植等技術(shù)D.B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類(lèi)型(若僅考慮兩兩融合的情況)答案

D解析

小鼠骨髓瘤細(xì)胞染色體數(shù)為40,其B淋巴細(xì)胞的染色體數(shù)為40,融合后形成的雜交瘤細(xì)胞染色體數(shù)目為80,由于線(xiàn)粒體中也有DNA,所以DNA分子數(shù)目大于80,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在單克隆抗體的制備過(guò)程中,至少涉及兩次篩選,B項(xiàng)錯(cuò)誤;單克隆抗體的制備需要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合等技術(shù),C項(xiàng)錯(cuò)誤;B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種兩兩融合的細(xì)胞類(lèi)型,即雜交瘤細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞—B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞—骨髓瘤細(xì)胞,D項(xiàng)正確。3.(2021山東青島高二期中)抗體導(dǎo)向酶——前藥療法是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種極有前景的靶向治療技術(shù),該方法能特異性殺死癌細(xì)胞。已知絲裂霉素是一種抗腫瘤藥,絲裂霉素(MMC)前藥幾乎無(wú)毒性,經(jīng)堿性磷酸酶(AP)催化后,活化的MMC對(duì)細(xì)胞有毒性。該技術(shù)的核心步驟是將單克隆抗體與AP交聯(lián)成抗體導(dǎo)向酶后注入癌癥患者體內(nèi)。下列敘述正確的是