專題二動物細胞工程動物細胞融合與單克隆抗體

1、2.2 動物細胞工程(課內探究學案) 第二課時【學習目標】 1、舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應用。2、列表比較動物細胞融合與植物體細胞雜交的異同?！緦W習內容】一、動物細胞融合1、什么是細胞融合？何為雜交細胞？2、動物細胞融合的原理是什么？3、誘導細胞融合的方法有哪些？4、動物細胞融合最主要的應用是 。二、單克隆抗體1、生產抗體的傳統方法（1）生產抗體的傳統方法是什么？（2）抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種 。從 中分離出的抗體，產量低、純度低、 。其化學本質是 。2、單克隆抗體的制備過程：【思考探究】雜交瘤細胞有什么特點？單克隆抗體有什么優(yōu)點？兩次篩選分別篩選出 單克隆抗體制備過程中

2、用到的技術手段有 。單抗的制備有兩個關鍵步驟一是融合 二是用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出能產生特定抗體的細胞群試歸納出單克隆抗體的概念？3、單克隆抗體的應用作為診斷試劑用于治療疾病和運載藥物：如 生物導彈三、相關技術比較1、植物體細胞雜交和單克隆抗體制備植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體制備)理論基礎(原理)細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖融合前處理酶解法去除細胞壁(纖維素酶、果膠酶)注射特定抗原，免疫處理正常小鼠促融(1)物理法：離心、振動、電刺激等(2)化學法：聚乙二醇(PEG)(1)物化法：與植物細胞融合相同(2)生物法：滅活的仙臺病毒過程第一步原生質體的制備(酶解法)

3、正常小鼠免疫處理第二步原生質體的融合(物、化法)動物細胞的融合(物、化、生法)第三步雜種細胞的篩選和培養(yǎng)雜交瘤細胞的篩選與培養(yǎng)第四步雜種植株的誘導與鑒定單克隆抗體的提純用途意義(1)克服遠緣雜交的不親和障礙，大大擴展雜交的親本組合范圍(2)克服有性雜交的母系遺傳、獲得細胞質基因的雜合子、研究細胞質遺傳(1)制備單克隆抗體(2)診斷、治療、預防疾病，例如：單抗診斷盒、“生物導彈”治療癌癥2、植物體細胞雜交和動物細胞融合的拓展分析(1)植物細胞A、B的體細胞是二倍體，體細胞中的染色體數是2n，則雜種細胞C就是4n，稱為異源四倍體。(2)利用植物體細胞雜交的方法培育作物新品種的過程中，其遺傳物質的傳

4、遞不遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，因為生物在進行有性生殖時才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律，而植物體細胞雜交的過程不屬于有性生殖。(3)動物細胞融合后獲得的雜種細胞，目前還沒有辦法讓其發(fā)育成一個個體，它不同于“克隆”，也不同于植物體細胞雜交。(4)兩者在融合過程中都會發(fā)生多種融合方式，如AA、BB、AB，因此要進行篩選。(5)兩者都要用到細胞融合和細胞培養(yǎng)兩個技術手段。(6)動物細胞培養(yǎng)中用選擇性培養(yǎng)基先后選擇出雜交瘤細胞和能產生抗體的細胞群。(7)植物體細胞雜交的終點不是雜種細胞，而是雜種植株，所以其原理有兩個：一是細胞的全能性；二是細胞膜的流動性。動物細胞融合是形成雜交瘤細胞，不是形成新個體，所以其原理只有

5、一個，即體現細胞的流動性?！菊n堂隨練】1、動物細胞融合和植物原生質體融合比較，在動物細胞融合中有特殊性的是（ ）A、融合的原理 B、融合的優(yōu)點 C、融合的誘導手段 D、融合的過程2、科學家用小鼠骨髓瘤細胞與某種細胞融合，得到雜交瘤細胞，經培養(yǎng)可產生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細胞融合的是（ ）A、經過免疫的B淋巴細胞 B、不經過免疫的T淋巴細胞C、經過免疫的T淋巴細胞 D、不經過免疫的B淋巴細胞3、單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合后要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活、增殖的細胞是（ ）B淋巴細胞 小鼠骨髓瘤細胞 B淋巴細胞自身融合細胞 小鼠骨髓瘤細胞自身融合細

6、胞 雜交瘤細胞A、 B、 C、 D、4、下圖是單克隆抗體制備過程示意圖，其中1過程注射的物質和A細胞的名稱為（ ）A、抗體、T淋巴細胞 B、抗原、T淋巴細胞C、抗體、B淋巴細胞 D、抗原、效應B淋巴細胞5、單克隆抗體和血清抗體相比，其優(yōu)越性在于（ ）A、單克隆抗體能夠制成“生物導彈” B、單克隆抗體能夠在體外制備C、單克隆抗體比血清抗體的特異性強、免疫活性高D、單克隆抗體制備過程簡單6、“生物導彈”是指（ ）A、單克隆抗體 B、帶有特定藥物的單克隆抗體C、雜交細胞 D、B淋巴細胞7、圖是某種淋巴細胞，膜外顆粒狀物質為抗體。據圖回答：（1）這是 細胞，它是由 _ 分化而來的。（2）抗體從開始合成

7、到分泌出細胞，經過的細胞結構順序是（填標號） _ 。抗體的分泌說明細胞的各種生物膜在結構上具有 _ ，并以 的形式轉變。（3）在分泌抗體時要消耗由 提供的能量。（4）抗體的化學本質是 ，它能與 發(fā)生特異性結合，發(fā)揮免疫效應，該過程屬于 免疫。（5）若該抗體是單克隆抗體，則該細胞名稱為 _ 。在制備單克隆抗體的過程中，要應用的動物細胞工程的技術手段是 。8、英國科學家米爾斯坦和科勒在前人工作的基礎上，利用小鼠的骨髓瘤細胞與某種B淋巴細胞，產生雜交瘤細胞，通過雜交瘤細胞增殖產生了單克隆抗體?，F在我們能不能利用此題原理生產人的胰島素呢？黑人婦女海拉的宮頸癌細胞分離建立了“海拉細胞系”至今已有半個世紀

8、，仍然在世界上許多實驗室廣泛地傳代使用。能否利用“海拉細胞系”提供的細胞和胰島B細胞產生“雜交瘤細胞”，經“雜交瘤細胞”產生胰島素呢？理論上應該是可行的，現在假如可行的話，請按照細胞工程的原理回答下列有關問題。（1）首先是獲取胰島B細胞：從胰腺中取得了胰島的部分細胞，要使分離，應當使用 酶。（2）要將胰島A細胞和胰島B細胞分開最好是利用 培養(yǎng)基。（3）獲取了胰島B細胞后，要使它與“海拉細胞系”融合最好用 _ 誘導。（4）要確定“雜交瘤細胞”是否成功，首先應先看能否 ；其次是看其能否產生 。答案：題號123456答案CAADCB7、效應B細胞 B淋巴細胞或記憶細胞 一定的連續(xù)性 2 囊泡 6 線

9、粒體 球蛋白 抗原 體液 雜交瘤細胞 動物細胞融合8、胰蛋白 選擇性 滅活的病毒 大量增殖 胰島素2.2 動物細胞工程(課后拓展練習) 1、(2010·蘇州模擬)下列關于細胞工程的敘述，不正確的是 ()A.電刺激可誘導植物原生質體融合或動物細胞融合B.去除植物細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶處理C.小鼠骨髓瘤細胞和經抗原免疫的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體D.動植物細胞培養(yǎng)都需要經過脫分化處理2、某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性，準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng)。下列說法正確的是 ()A.在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時，也可用胃蛋白

10、酶處理B.細胞培養(yǎng)應在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是刺激細胞的呼吸C.甲、乙細胞在持續(xù)的原代培養(yǎng)過程中，乙會出現停止增殖的現象D.僅用該培養(yǎng)液也能用來培養(yǎng)乙肝病毒3、由于乙肝病毒不能用動物細胞培養(yǎng)，因此無法用細胞培養(yǎng)的方法生產疫苗。自1979年乙肝病毒基因組的DNA測序完成后，已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。如圖所示是應用生物工程技術生產乙肝疫苗的示意圖，下列相關敘述中不正確的是（ ）A.生產乙肝疫苗的過程也達到了定向改造細菌的目的B.于生產疫苗的目的基因為編碼核心蛋白的基因C.在過程中需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶D.用于生產疫苗的目的基因為編碼表面抗原蛋白

11、的基因4、單克隆抗體(單抗)實質上是單個效應B細胞通過克隆形成的細胞群產生的化學性質單一、特異性強的免疫球蛋白。下列有關敘述中，錯誤的是 ()A.單抗作為生物導彈能定向到達癌細胞所在部位B.單抗制備的過程要用到動物細胞培養(yǎng)和細胞融合技術C.在單抗制備的過程中必須經過至少兩次細胞篩選D.只有用物理或化學方法的誘導，才能促使B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合形成雜交細胞5、下列關于細胞工程的敘述中，正確的是 ()A.植物細胞工程中，融合葉肉細胞時，應先去掉細胞膜，制備原生質體B.植物體細胞雜交培育出的新品種一定不是單倍體C.植物細胞工程中，葉肉細胞經再分化過程可形成愈傷組織D.單克隆抗體制備過程，采用不經

12、免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合從而獲得雜交瘤細胞6、(2010·濟寧質檢)用a表示骨髓瘤細胞，b表示效應B細胞，則細胞融合過程中兩次篩選的目的分別為 ()A.a、aa、ab、bb、ba、aa、abab培養(yǎng)B.a、aa、ab、bb、bab、bb、bab培養(yǎng)C.a、aa、ab、bb、bab產生特定抗體的ab培養(yǎng)D.a、aa、ab、bb、baa能無限增殖的aa培養(yǎng)7、以下四種細胞工程技術中培育出的新個體，只有一個親本遺傳性狀的方法是 ()A.植物組織培養(yǎng) B.細胞融合 C.動物胚胎移植 D.細胞核移植8、基因型為Aa與基因型為Bb的動物體細胞混合，用滅活的仙臺病毒處理后，不可能獲得下列哪

13、種基因型的細胞 ()A.AAaaB.AaBb C.Aabb D.BBbb9、人CD20 單克隆抗體是治療一些惡性腫瘤的特效藥物，目前主要是通過培養(yǎng)哺乳動物細胞的方式生產。我國科學家已經培育出世界上第一頭轉入了CD20抗體基因的轉基因牛，可以從它產的牛奶中直接提取CD20抗體。這項技術成熟后，有望使這一特效藥的生產成本降至現在的1/10。請回答：(1)單克隆抗體的制備需先將和融合，這一過程的誘導方法與植物體細胞雜交不同的是。(2)動物細胞培養(yǎng)需要在含混合氣體的培養(yǎng)箱中進行，培養(yǎng)液中通常需加入等一些天然成分。(3)轉基因技術的核心是。該過程用到的工具酶有 和。10、(2010·南京調研)

14、有性生殖的生物產生后代需進行受精作用，植物體細胞雜交要進行原生質體融合，單克隆抗體的制備需進行動物細胞融合，可見細胞融合技術有著廣泛的應用。右圖為細胞融合的簡略過程，據圖回答相關問題：(1)若a、b表示兩種植物體細胞，則由d細胞形成雜種植株的原理是，這種育種方法的優(yōu)點是。(2)若a、b分別為骨髓瘤細胞和效應B淋巴細胞，則d細胞特點是。由d細胞產生的抗體與普通血清抗體相比較，具有的特點。生產上，一般不能通過直接培養(yǎng)效應B細胞來生產單克隆抗體，其主要原因是。(3)下列各圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解，請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來。順是。11、右面兩幅圖分別是單

15、克隆抗體制備過程和克隆羊培育過程示意圖，請據圖回答下列問題：(1)圖甲和圖乙所示的過程中，都必須用到的動物細胞工程技術手段是。(2)圖甲中過程常在誘導下完成，過程與體外培養(yǎng)相比，其優(yōu)點是。(3)單克隆抗體能定向攻擊癌細胞，主要是利用其。(4)若不考慮環(huán)境因素影響，克隆羊的性狀全部像白面綿羊嗎？。原因是。(5)圖乙過程的技術具有多種用途，但是不能。A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)良個體C.用于保存物種D.改變動物的核基因(6)在現有技術條件下，還不能將從動物體內分離出來的成熟的體細胞直接培養(yǎng)成一個新個體，而是必須將體細胞的細胞核移植到去核的卵細胞中才能發(fā)育成新個體，你認為原因最可

16、能是。A.卵細胞大，便于操作B.卵細胞含有的營養(yǎng)物質多C.卵細胞的細胞質可使體細胞核全能性得到表達D.重組細胞才具有全能性答案1、解析：植物細胞培養(yǎng)需要經過脫分化處理，而動物細胞培養(yǎng)不需要，電刺激可誘導植物原生質體或動物細胞融合。用纖維素酶、果膠酶可去除植物細胞壁，用胰蛋白酶可將動物組織分散成單個細胞。小鼠骨髓瘤細胞和經抗原免疫的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體。答案：D2、解析：胃蛋白酶最適pH值接近于2，呈酸性，而細胞培養(yǎng)液的pH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶處理。CO2的作用是調節(jié)細胞培養(yǎng)液的pH值。由于存在細胞接觸抑制現象，在原代培養(yǎng)過程中，會出現停止增殖的現象，需要傳代培養(yǎng)獲得細胞株

17、和細胞系；病毒在活細胞內才能增殖，不能用培養(yǎng)細胞的培養(yǎng)液進行培養(yǎng)。答案：C3、B4、解析：誘導B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞的融合有三類方法：生物方法、物理方法和化學方法。答案：D5、解析：制備原生質體應先去掉細胞壁；葉肉細胞經脫分化過程才能形成愈傷組織；制備單克隆抗體時，采用經過免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合來獲得雜交瘤細胞；植物體細胞雜交，培育出的新品種中一定含有兩個物種的遺傳物質，所以一定不是單倍體。答案：B6、解析：第一次篩選是選出雜交瘤細胞即ab，第二次篩選是選出產生特異性抗體的ab細胞。答案：C7、解析：植物組織培養(yǎng)的過程是無性生殖的過程，形成的新個體中只有一個親本的遺傳物質。答案：

18、A8、解析：基因型為Aa與基因型為Bb的動物體細胞混合，用滅活仙臺病毒處理后，會有三種細胞融合的情況出現，Aa和Aa融合形成的細胞基因型是AAaa，Bb和Bb融合形成的細胞基因型是BBbb，Aa和Bb融合形成的細胞基因型是AaBb。答案：C9、解析：單克隆抗體是通過細胞融合技術制備的。此項技術需先獲得漿(效應B)細胞，并使之與瘤細胞融合成雜交瘤細胞，此過程可用滅活的病毒誘導。在培養(yǎng)時需提供氣體環(huán)境，其中含5%CO2，是為了維持培養(yǎng)液的pH。轉基因技術的核心是第二步基因表達載體的構建。答案：(1)經過免疫的B淋巴細胞骨髓瘤細胞可用滅活病毒誘導(2)95%空氣加5%CO2血清、血漿(3)基因表達載體的構建限制性核酸內切酶(限制酶)DNA連接酶10、解析：植物體細胞雜交形成雜種植株的基本原理是細胞的全能性，此技術打破了種間生殖隔離，實現了遠緣雜交。雜交瘤細胞具備了效應B細胞產生特異性抗體的特點和瘤細胞無限增