学年高中生物专题2细胞工程22动物细胞工程222动物细胞融合与单克隆抗体学案新人教版Word文件下载.docx

学年高中生物专题2细胞工程22动物细胞工程222动物细胞融合与单克隆抗体学案新人教版Word文件下载.docx

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（1）物理、化学方法：

与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激等。

（2）生物方法：

灭活的病毒。

4．过程：

具有不同遗传信息的两个或多个细胞

杂交细胞。

5．结果：

形成单核杂交细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。

6．意义：

突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。

成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。

如：

利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

归纳总结

1．对动物细胞融合的理解

（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。

其中细胞膜融合是细胞融合的先导，细胞核融合是细胞融合的实质。

（2）融合处理后的细胞不可以直接用于培养，还需要筛选。

因为诱导融合的手段只是促使细胞间的融合，不能保证所有的细胞都发生融合，形成的融合细胞也有多种，因此需要进行筛选。

（3）细胞融合技术与有性杂交不同。

有性杂交有着十分严格的时空关系和物种界限；

动物细胞融合则不同，它通过人工的方法克服了存在于物种之间的遗传屏障，从而能够按照人们的意愿，把不同物种的不同组织类型的细胞融合在一起。

2．动物细胞融合与植物体细胞杂交的对比

比较项目

植物体细胞杂交

动物细胞融合

原理

细胞膜的流动性、细胞的全能性

细胞膜的流动性

细胞融

合方法

用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合

用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合

诱导手段

离心、电激、振动、聚乙二醇等诱导

与植物体细胞杂交相比，还可用灭活的病毒诱导

结果

形成杂种植株

形成杂交细胞，以生产细胞产品

用途

克服远缘杂交不亲和的障碍，扩展杂交亲本范围，培育新品种

制备单克隆抗体、病毒疫苗、干扰素等

意义

突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能

例1

　下列不属于细胞融合技术应用的是（　　）

A．细胞遗传与细胞免疫的研究

B．生物新品种的培育

C．单克隆抗体的制备

D．濒危动物的克隆

答案　D

解析　克隆濒危动物是体细胞核移植技术的应用，不属于细胞融合技术的应用。

例2

　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．只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能

C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径

D．目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现

答案　C

解析　动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的病毒，而植物原生质体融合没有生物方法；

两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，但目前不能使它们的性状全部能得以体现。

拓展提升

　生物工程技术产生后代个体的遗传物质或基因来源

（1）转基因生物：

目的基因来自外源生物，绝大多数基因来自两个亲本。

（2）杂种植株：

遗传物质来自融合的两个亲本细胞。

（3）经细胞培养获得的动物细胞：

遗传物质只来自一个亲本。

（4）动物细胞融合形成的杂交细胞：

（5）克隆动物：

细胞核中的遗传物质来自供体动物，细胞质中的遗传物质来自提供卵母细胞的动物个体。

二、单克隆抗体的制备

1．传统抗体的获得

（1）方法：

①向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体；

②从动物血清中分离所需抗体。

（2）缺陷：

产量低、纯度低、特异性差。

2．单克隆抗体的制备

（1）制备原理

①B淋巴细胞特点：

一种B淋巴细胞只产生一种单一抗体，B淋巴细胞在体外不能（填“能”或“不能”）无限增殖。

②骨髓瘤细胞特点：

能无限增殖。

③杂交瘤细胞特点：

B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。

（2）制备过程

制备特异性B淋巴细胞

　⇓

获得杂交瘤细胞

克隆化培养和抗体检测

将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖

提取单克隆抗体：

从细胞培养液或小鼠的腹水中提取

（3）单克隆抗体优点：

特异性强、灵敏度高、并可大量制备。

（4）单克隆抗体的应用

①作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。

②用于治疗疾病和运载药物。

1．血清抗体与单克隆抗体的比较

名称

产生

特点

血清抗体

由B淋巴（浆）细胞分泌

一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差

单克隆抗体

由杂交瘤细胞分泌

特异性强、灵敏度高，能大量制备

2.制备单克隆抗体过程中的两次筛选

项目

第一次筛选

第二次筛选

筛选原因

诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞

从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多种，形成的杂交瘤细胞也有很多种

筛选方法

用特定的选择性培养基筛选：

未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长

用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群

筛选目的

得到杂交瘤细胞

得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞

3.利用生物导弹治疗癌症

（1）组成：

“生物导弹”＝抗癌细胞的单克隆抗体＋化学药物（或放射性同位素或细胞毒素）。

（2）原理：

单克隆抗体和癌细胞表面的特定抗原专一性结合，使药物定向作用于癌细胞。

（3）优点：

用药量小、疗效高、毒副作用小。

例3

　用a表示骨髓瘤细胞，b表示B淋巴细胞，则单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的分别为（　　）

A．从a、aa、ab、bb、b中筛选出a、aa、ab；

从a、aa、ab中筛选出ab

B．从a、aa、ab、bb、b中筛选出ab、bb、b；

从ab、bb、b中筛选出ab

C．从a、aa、ab、bb、b中筛选出ab；

从ab中筛选出能产生特定抗体的ab

D．从a、aa、ab、bb、b中筛选出aa；

从aa中筛选出能大量增殖的aa

解析　第一次筛选是用选择培养基选出杂交瘤细胞，即ab；

第二次筛选是通过克隆化培养和抗体检测选出能产生特异性抗体的ab。

例4

　将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”，能够用于杀死人类某些癌细胞，其过程如图所示。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同

B．经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体

C．②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞

D．抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性

答案　B

解析　①过程的原理和植物原生质体融合的原理基本相同，都是细胞膜的流动性，A正确；

经①形成的杂交瘤细胞不一定都能产生特定抗体，需要经过抗体阳性检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，B错误；

②过程需要采用抗体阳性检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，然后进行克隆化培养（包括体内培养和体外培养），C正确；

抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性，D正确。

1．动物细胞融合的原理是（　　）

A．细胞膜的流动性B．细胞膜的选择透过性

C．细胞质的流动性D．细胞质酶的活性

答案　A

解析　细胞融合的原理是细胞膜具有流动性。

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是（　　）

A．聚乙二醇B．灭活的病毒

C．振动D．电激

解析　动物细胞融合可以用灭活的病毒诱导，而植物原生质体融合不能用灭活的病毒诱导。

3．（2017·

湖北黄梅二中高二下期中）如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T细胞

B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成

C．③同时具有脾脏细胞和小鼠骨髓瘤细胞的特性

D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群

解析　①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞，A项错误；

胰蛋白酶可使组织分散为单个细胞，B项错误；

③为杂交细胞，若是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交细胞，才同时具有B淋巴细胞（可产生抗体）和骨髓瘤细胞（可无限增殖）的特性，C项错误；

④是经筛选后获得的能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞，D项正确。

4．利用单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄准装置”，二是杀伤性“弹头”。

下列对此描述不正确的是（　　）

A．“瞄准装置”由识别肿瘤的单克隆抗体构成

B．“弹头”由放射性同位素、化学药物或细胞毒素等物质构成

C．“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能

D．“生物导弹”是利用细胞工程技术制备出来的

解析　“弹头”中的药物既能杀伤肿瘤细胞，也能杀伤正常细胞，不具有选择性；

“生物导弹”中的“瞄准装置”由专一识别特定肿瘤细胞的单克隆抗体构成；

“弹头”由杀死肿瘤细胞的放射性同位素、化学药物或细胞毒素等物质构成；

“生物导弹”是利用动物细胞融合、动物细胞培养等细胞工程技术制备出来的。

5．（2014·

新课标Ⅰ，40）某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z），每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如下图所示。

若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目为40条），并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目为60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。

回答下列问题：

（1）制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。

达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是___________________。

（2）细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有__________________________________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是___________________________________。

（3）杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。

（4）未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是____________________。

答案　

（1）4　Y　Y小鼠的血清抗体