選修3動物細胞工程(上課用)

動物細胞融合與單克隆抗體一、動物細胞融合有些細胞的融合是正常的生命活動。如精子與卵細胞的結(jié)合。

兩個細胞正在融合

受精作用(一)動物細胞融合的概念

動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。（二）動物細胞融合的過程與植物原生質(zhì)體融合原理相同，方法類似。雜交細胞:融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞。⑴.原理：1、動物細胞融合的基本原理是什么？2、動物細胞融合的誘導方式是什么？與植物細胞融合的誘導方式有什么不同？

與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，即細胞膜的流動性。⑵.誘導方式：物理法：電激、振動、離心化學法：聚乙二醇（PEG）生物法：滅活的病毒例如：仙臺病毒利用滅活仙臺病毒是動物細胞融合所特有的。滅活的病毒失去感染活性，但仍有融合活性。用于動物細胞工程中的細胞融合的誘導劑。(原理：見52頁生物技術(shù)資料卡）(三）動物細胞融合技術(shù)的應(yīng)用細胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。利用雜交瘤技術(shù)，制備單克隆抗體。動物細胞融合完成的標志：兩個細胞的細胞核融合為一個細胞核。抗體的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法從血清中分離抗體該法制備抗體的特點：

產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。多種效應(yīng)B細胞動物體內(nèi)多種抗體抗原二：動物細胞融合的成功應(yīng)用——單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備—極富創(chuàng)造性的方案將能夠產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞和具有無限增殖能力的骨髓瘤細胞融合在一起，形成雜交瘤細胞。雜交瘤細胞既能大量增殖，又能持續(xù)分泌成分單一的特異性抗體。這種單一類型的只針對某一特定抗原決定簇的抗體分子，就是單克隆抗體。米爾斯坦(英國)和科勒(德國)因此在1984年獲諾貝爾獎。運用已學知識，設(shè)想怎樣獲得單一類型的抗體？能否用單個B淋巴細胞通過克隆形成的細胞群來產(chǎn)生單一類型的抗體呢？B淋巴細胞在體外不能無限增殖。B淋巴細胞注射特定抗原蛋白骨髓瘤細胞培養(yǎng)骨髓瘤細胞融合（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中融合細胞幾種類型？骨髓瘤細胞---骨髓瘤細胞B淋巴細胞---B淋巴細胞B淋巴細胞---骨髓瘤細胞多種雜交細胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體檢驗陽性克隆上述雜交細胞分開不同雜交細胞，克隆專一抗體，檢驗陽性細胞單克隆抗體注射到小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)1、單克隆抗體的制備過程第1次篩選目的：得到雜交瘤細胞。第2次篩選目的：在雜交瘤細胞中篩選出能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞。

該細胞繼承雙親細胞的遺傳特性，既能產(chǎn)生專一抗體又能無限增殖。雜交瘤細胞有何特點？特異性強，靈敏度高由單一雜交瘤細胞增殖產(chǎn)生的高度專一的抗體目的：獲得產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細胞動物特異性免疫分離B淋巴細胞（B）；找到骨髓瘤細胞（G）。注意B淋巴細胞是一個系列。（B1,B2,B3,---Bn）細胞融合——三種融合方式:（BB;BG;GG）第一次篩選：在“選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)”上培養(yǎng)篩選雜交瘤細胞第二次篩選：在“多孔培養(yǎng)板上”培養(yǎng)雜交瘤細胞系列

，每孔只放一個雜交瘤細胞。“克隆化培養(yǎng)”每個雜交瘤細胞，并進行“單一抗體檢測”，“檢測陽性”的孔內(nèi)即是所需要的雜交瘤細胞。選擇所需要的雜交瘤克隆細胞群，體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。提取單克隆抗體。7、單克隆抗體的制備過程利用了哪些原理？免疫原理、細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細胞。請回答：（1）試管中除融合的雜種細胞外，還有

種融合細胞。（2）設(shè)計一方法（不考慮機械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜種細胞，并說原理。方法：

。原理：培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細胞加入氨基嘌呤后,使D合成的途徑阻斷,所以僅D合成途徑的骨髓瘤細胞或彼此融合的細胞就不能增殖,但雜種細胞則可以利用淋巴細胞中的S途徑合成DNA而增殖23）為何要進行兩次篩選？4）如何進行第2次篩選？培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個雜交瘤細胞。第1次篩選得到雜交瘤細胞（多種）。第2次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞群。問題強化：1）本過程利用了哪些原理？免疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理2）為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與B細胞融合？這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有B細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領(lǐng)，因而可以獲得大量單克隆抗體（1）作為診斷試劑：在臨床生化診斷、病理組織定位、體內(nèi)腫瘤的定位等,與常規(guī)抗體相比,具有準確、高效、簡易、快速特點.（2）用于治療疾病和運載藥物：主要用于癌癥治療。生物導彈：抗癌細胞的單克隆抗體+放射性同位素+化學藥物或細胞毒素。（單克隆抗體：導向。準確找到癌細胞位置，原位殺死癌細胞。）2、單克隆抗體的優(yōu)點：3、單克隆抗體的應(yīng)用特異性強，靈敏度高，可大量制備。例題1：1975年，英國劍橋大學分子生物學實驗室的科勒和米爾斯坦，把小鼠的淋巴細胞（脾細胞）和小鼠的骨髓瘤細胞融合起來，成為雜交瘤細胞，實現(xiàn)在體外大量生產(chǎn)抗體的目的。實驗過程如圖所示。(1)淋巴細胞能與骨髓瘤細胞融合成一個細胞，兩種細胞膜也能“融合”

在一起，說明細胞膜

。(2)單克隆抗體的準確定義應(yīng)為()A．一類特殊抗體B．無性繁殖系

C．單一抗體細胞的無性繁殖系產(chǎn)生的抗體

D．單一抗體細胞的有性繁殖系產(chǎn)生的抗體(3)雜交瘤細胞繁殖進行的是_______分裂，其遺傳性狀__________。(4)單克隆抗體注入體內(nèi)后可以自動追蹤抗原(病原體或癌變細胞等)并與之結(jié)合，而絕不攻擊任何正常細胞，故稱為“生物導彈”這是利用了

_____________

。具有一定的流動性C有絲不變抗體能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的特點

單抗制備過程分哪幾步？請用箭頭把以下代表單克隆抗體制備過程步驟的圖解的字母按正確順序連接起來。順序是？

[例題2]B體外培養(yǎng)骨髓瘤細胞雜交瘤細胞足夠數(shù)量的細胞群注射到小鼠腹腔AC

下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風桿菌單克隆抗體的實驗方案2、該方案能達到預期效果嗎？為什么？4、圖中B為________過程，常用_________作為誘導劑，該細胞繼承___________的遺傳特性，既能__________,又能___________。1、該實驗方案的目的是__________3、A是從小鼠的脾臟中取得_______,該細胞能夠產(chǎn)生______5、C過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括_____培養(yǎng)和_____培養(yǎng)兩個階段，其中_____代以內(nèi)的的細胞屬于細胞株。制備單克隆抗體漿細胞抗體細胞融合滅活病毒雙親細胞分泌抗體無限增殖原代傳代50例3：小結(jié)

細胞骨髓瘤細胞細胞融合

漿篩選

瘤細胞

雜交細胞培養(yǎng)選出能產(chǎn)生特定抗體的細胞群繼續(xù)培養(yǎng)體外培養(yǎng)

體內(nèi)培養(yǎng)從培養(yǎng)液或小鼠腹水中取出

單克隆抗體植物體細胞雜交、動物細胞融合的比較三、細胞工程比較主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學法（同左）滅活的病毒物理（離心、振蕩、電刺激）化學（聚乙二醇）誘導方法使細胞分散后誘導細胞融合去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體