人教版(2019)高二生物選擇性必修三導(dǎo)學(xué)案第2節(jié)第2課時動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體

人教版(2019)高二生物選擇性必修三導(dǎo)學(xué)案

第2節(jié)第2課時動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.掌握動物細胞融合的原理和方法。

2.歸納單克隆抗體的制備過程及應(yīng)用。

學(xué)科素養(yǎng)：1.科學(xué)思維：建立模型一一動物細胞融合的方法和單克隆

抗體制備的基本操作流程。

2.科學(xué)探究：運用所學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)知識和相關(guān)資料，探索單克隆抗

體制備過程中的疑難問題。

3.社會責(zé)任：關(guān)注動物細胞融合與單克隆抗體的發(fā)展和應(yīng)用前景。

知識點一動物細胞融合技術(shù)

自主梳理

1.概念：使動物細胞結(jié)合形成的技術(shù)。

融合后形成的雜交細胞具有原來兩個或多個細胞的0

2.誘導(dǎo)原理和結(jié)果

(1)誘導(dǎo)原理：o

⑵誘導(dǎo)結(jié)果：形成細胞。

3.誘導(dǎo)動物細胞融合的常用方法

⑴化學(xué)法：融合法等。

(2)物理法：等。

(3)生物法：誘導(dǎo)法等。

4.意義

(1)成為研究、、腫瘤和培育生物新品種等的重要

手段。

⑵利用動物細胞融合技術(shù)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為

_________________開辟了新途徑。

答案：

1.兩個或多個一個細胞遺傳信息

2.（1）細胞膜的流動性（2）雜交

3.（DPEG（2）電融合法（3）滅活病毒

4.（1）細胞遺傳細胞免疫（2）制造單克隆抗體

［互動探究］

1.（生命觀念）動物細胞融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是什么？融合處理后的細胞

是否可以直接用于培養(yǎng)？為什么？

提示：細胞膜的流動性。不可以。因為誘導(dǎo)融合的手段只是促使細胞

間的融合，不能保證所有細胞都發(fā)生融合，形成的融合細胞也有多種,

因此需要篩選。

2.（科學(xué)思維）動物細胞之間或動物與人細胞之間都可以進行融合，

產(chǎn)生的融合細胞有多少種？（只考慮兩兩融合）

提示：3種。

3.（科學(xué)思維）比較動物細胞融合與植物體細胞雜交所用的促融方法

的異同。

提示：相同點：二者都可以采用PEG融合法、電融合法進行促融。不

同點：動物細胞融合還可以采用滅活病毒誘導(dǎo)進行促融。

歸納提升

1.融合的原理與過程

（1）原理：細胞膜的流動性。

⑵過程：動物細胞融合的過程包括細胞膜融合、細胞質(zhì)融合和細胞

核融合。其中細胞膜融合是細胞融合的先導(dǎo)，在細胞膜融合中體現(xiàn)出

細胞膜具有一定的流動性，細胞融合的實質(zhì)是核融合。動物細胞融合

完成的標(biāo)志是兩個或多個細胞核融合為一個細胞核。如下圖（以滅活

的病毒誘導(dǎo)為例）：

細胞核

病毒顆粒

細胞核

滅活的病毒顆粒細胞膜被病

2.融合的結(jié)果

形成單核雜交細胞，具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息，可表現(xiàn)出

兩個或多個親本的特點。

3.動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較

比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合

細胞膜的流動性、細胞的全細胞膜的流動性、細胞的增

原理

能性殖

融合

先除去細胞壁先使細胞分散開

前處理

使用的酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶

物理法：電融合法、離心法除物理法和化學(xué)法外，也可

誘導(dǎo)手段

化學(xué)法：PEG融合法用滅活的病毒誘導(dǎo)

細胞A、B

去［壁

原生質(zhì)體A、B細胞A、B

融［合融［合

過程融合的原生質(zhì)體雜交細胞

再生出［細胞壁有絲［分裂

雜種細胞多個相同的雜交細胞

植物組［織培養(yǎng)

雜種植株

結(jié)果雜種植株雜交細胞

應(yīng)用培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體

克服了遠緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了

意義

雜交的親本組合

針對訓(xùn)練

1.關(guān)于動物細胞融合的說法錯誤的是（）

A.動物細胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細胞遺傳信息的

多核細胞稱為雜交細胞

B.動物細胞融合已經(jīng)成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生

物新品種的重要手段

C.常用于誘導(dǎo)動物細胞融合手段有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等

D.細胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能

答案：A

解析：動物細胞融合后形成的具有原來兩個或多個動物細胞遺傳信息

的單核細胞稱為雜交細胞，A錯誤；動物細胞融合已經(jīng)成為研究細胞

遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種的重要手段，B正確；常用

于誘導(dǎo)動物細胞融合手段有：化學(xué)法（聚乙二醇）、生物法（滅活的病

毒）、物理法（如電激等），C正確；細胞融合技術(shù)突破了有性雜交方

法的局限，使遠緣雜交成為可能，D正確。

2.下列關(guān)于植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較，正確的是()

A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同

B.所用的技術(shù)手段完全相同

C.所采用的原理完全相同

D.都能形成雜種細胞

答案：D

解析：植物體細胞雜交誘導(dǎo)融合的方法有物理法和化學(xué)法，動物細胞

融合的誘導(dǎo)方法有物理法、化學(xué)法和生物法，A錯誤；兩者所用的技

術(shù)手段不完全相同，植物體細胞雜交還需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，

而動物細胞融合不需要，B錯誤；兩者所采用的原理不完全相同，植

物體細胞雜交的原理是細胞膜的流動性和細胞的全能性，而動物細胞

融合的原理是細胞膜的流動性，C錯誤；兩者都能形成雜種細胞，D

正確。

知識點二單克隆抗體及其應(yīng)用

自主梳理

1.傳統(tǒng)抗體

⑴制備方法：向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種,使之產(chǎn)生相應(yīng)抗

體，從動物中分離出所需抗體。

⑵缺點：產(chǎn)量低、、0

2.單克隆抗體制備原理

(1)B淋巴細胞特點：一種B淋巴細胞只分泌o

(2)骨髓瘤細胞特點：能在體外大量________。

⑶雜交瘤細胞特點：B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到的雜交瘤細

胞，既能又能產(chǎn)生大量

3.制備過程

4.單克隆抗體的優(yōu)點

能準(zhǔn)確地識別,與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可

以O(shè)

5.單克隆抗體的應(yīng)用

⑴作為，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。

(2)用于和o

答案：

1.(1)抗原血清

⑵純度低特異性差

2.(1)一種特異性抗體(2)增殖

⑶無限增殖特定抗體

4.抗原的細微差異大量制備

5.(1)診斷試劑(2)治療疾病運載藥物

［互動探究］

L(科學(xué)思維)單克隆抗體的制備過程

⑴思考不直接用經(jīng)過免疫的B淋巴細胞(漿細胞)獲得抗體的原因是

什么？

⑵連線比較單克隆抗體制備過程中幾種細胞的特點。

I.免疫過的B淋巴細胞①能無限增殖但不能產(chǎn)生抗體

II.骨髓瘤細胞②既能無限增殖，又能產(chǎn)生單一抗體

in.雜交瘤細胞③能增殖、分化形成漿細胞、記憶細胞

iv.B淋巴細胞④能產(chǎn)生單一抗體，但不能無限增殖

⑶單克隆抗體制備過程中用到了哪些技術(shù)手段？

(4)兩次篩選雜交瘤細胞的目的分別是什么？

⑴提示：可以產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞為漿細胞，是高度分化的動物

細胞，培養(yǎng)時很難恢復(fù)分裂能力，不能進行無限增殖，難以獲得大量

抗體。

(2)提示：I—④，II—①，III—②，IV—③。

⑶提示：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合。

(4)提示：第一次篩選的目的：獲得雜交瘤細胞。

第二次篩選的目的：獲得能產(chǎn)生所需單一抗體的雜交瘤細胞。

2.(社會責(zé)任)單克隆抗體的應(yīng)用

單克隆抗體被廣泛用作診斷試劑的原因是什么？

提示：單克隆抗體能準(zhǔn)確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特

異性結(jié)合，并且可以大量制備。

歸納提升

1.兩種抗體的比較

名稱產(chǎn)生特點

一般從血清中分離，產(chǎn)量低、純度低、

血清抗體由漿細胞分泌

特異性差

單克隆由雜交瘤細胞

特異性強，靈敏度高，能大量制備

抗體分泌

2.制備單克隆抗體過程中的兩次篩選

項目第一次篩選第二次篩選

從小鼠體內(nèi)提取的B淋巴細

篩選誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細

胞有很多種，形成的雜交瘤

原因胞，另外還有未融合的細胞

細胞也有很多種

用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個

未融合的細胞和同種細胞融孔只有一個雜交瘤細胞的情

篩選

合后形成的細胞都會死亡，況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體

方法

只有融合的雜交瘤細胞才能檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)

生長生特異性抗體的細胞群

篩選得到能分泌所需抗體的雜交

得到雜交瘤細胞

目的瘤細胞

3.三類細胞的比較

細胞類型來源特點

由B淋巴細胞受抗原刺激后能產(chǎn)生單一抗體，但不能無

漿細胞

增殖分化而來限增殖

骨髓瘤能無限增殖，但不能產(chǎn)生抗

從骨髓腫瘤中提取

細胞體

雜交瘤漿細胞與骨髓瘤細胞融合而既能產(chǎn)生抗體，又能無限增

細胞成殖

針對訓(xùn)練

1.將小鼠骨髓瘤細胞與一種B淋巴細胞融合，可使融合的細胞經(jīng)培

養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，其依據(jù)是（）

A.B淋巴細胞可產(chǎn)生抗體，但不能無限增殖，骨髓瘤細胞不產(chǎn)生抗

體，但能無限增殖

B.B淋巴細胞和骨髓瘤細胞都能進行體外培養(yǎng)

C.B淋巴細胞既能無限增殖，也可以產(chǎn)生抗體

D.骨髓瘤細胞只有與B淋巴細胞融合，才能產(chǎn)生抗體

答案：A

解析：用雜交瘤細胞生產(chǎn)單克隆抗體，依據(jù)的原理是B淋巴細胞可產(chǎn)

生抗體，但不能無限增殖；骨髓瘤細胞不產(chǎn)生抗體，但能無限增殖。

2.人工合成的脂質(zhì)體是由磷脂雙分子層形成的納米級別的囊泡，可

實現(xiàn)靶向給藥。下列敘述錯誤的是（）

A.脂質(zhì)體的穩(wěn)定性受溫度的影響

B.脂質(zhì)體可以運載脂溶性藥物

C.脂質(zhì)體表面結(jié)合單克隆抗體可提高給藥的靶向性

D.脂質(zhì)體膜無選擇透過性

答案：D

解析：脂質(zhì)體類似于含生物膜的結(jié)構(gòu)，所以其穩(wěn)定性受溫度影響，A

正確；脂溶性藥物可以直接穿過脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)進入細胞內(nèi)，所以脂質(zhì)體

可以運載脂溶性藥物，B正確；單克隆抗體特異性高，所以脂質(zhì)體表

面結(jié)合單克隆抗體可提高給藥的靶向性，c正確；脂質(zhì)體由磷脂雙分

子層形成，易溶于脂類的物質(zhì)才容易進入脂質(zhì)體，所以脂質(zhì)體膜存在

一定的選擇透過性，D錯誤。

［要語必背］

1.動物細胞融合技術(shù)是使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的

技術(shù)。

2.動物細胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）法、滅活病毒誘導(dǎo)法、

電融合法。

3.動物細胞融合技術(shù)的主要用途是制備單克隆抗體。

4.雜交瘤細胞是由經(jīng)免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而成的，

具有既能大量增殖又能產(chǎn)生專一抗體的能力。

5.制備單克隆抗體過程中第一次篩選是為了獲得雜交瘤細胞，第二

次篩選是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。

6.單克隆抗體最主要的優(yōu)點是特異性強、靈敏度高，并可大量制備。

7.單克隆抗體的主要用途有：作為診斷試劑、用于治療疾病和運載

藥物。

鞏固練習(xí)

1.（2021吉林高二期末）動物細胞融合的結(jié)果是（）

A.獲得新個體

B.獲得雜交細胞

C.獲得新物種

D.獲得多倍體種群

答案：B

解析：動物細胞融合是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過

程，結(jié)果是獲得雜交細胞。動物細胞融合最大的用途是制備單克隆抗

體，綜上分析，B正確。

2.下列關(guān)于動物細胞融合的說法，不正確的是()

A.細胞融合前要用酶解法分散成單個細胞

B.細胞融合的原理是細胞膜的流動性

C.融合后得到的雜交細胞能表現(xiàn)出兩個親本細胞的特點

D.融合后得到的雜交細胞具有兩個細胞核

答案:D

解析：動物細胞融合前需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，將組織細胞

分散成單個細胞，A正確；動物細胞融合的原理是細胞膜具有流動性,

B正確；雜交細胞獲得了兩個親本的遺傳物質(zhì)，能表現(xiàn)出兩個親本細

胞的特點，C正確；融合后得到的雜交細胞是單核細胞，D錯誤。

3.對比動物細胞融合和植物體細胞雜交技術(shù)，下列論述合理的是

()

A.均可使用PEG、電融合法或滅活病毒的方法誘導(dǎo)細胞融合

B.兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離

C.兩者都可以體現(xiàn)細胞的全能性

D.在適宜的條件下，均可發(fā)育成完整個體

答案：B

解析：滅活的病毒是動物細胞融合特有的誘導(dǎo)劑，A錯誤；動物細胞

融合和植物體細胞雜交技術(shù)都可以打破生殖隔離，B正確；植物體細

胞雜交技術(shù)體現(xiàn)了細胞的全能性，動物細胞融合沒有體現(xiàn)，C錯誤；

目前，動物細胞融合不能發(fā)育成完整個體，D錯誤。

4.下列關(guān)于細胞工程的敘述中，正確的是（）

A.PEG是促細胞融合劑，可直接誘導(dǎo)動物細胞融合

B.動物細胞融合與植物體細胞雜交都能形成雜種個體

C.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)中所用培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分完全相同

D.動物細胞培養(yǎng)中只進行過一次用胰蛋白酶進行處理

答案：A

解析：PEG是促細胞融合劑（化學(xué)誘導(dǎo)），可直接誘導(dǎo)動物細胞融合，

A正確；動物細胞融合不能形成雜種個體，植物體細胞雜交能形成雜

種個體，B錯誤；動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)中所用培養(yǎng)基的營養(yǎng)

成分不同，C錯誤；動物細胞培養(yǎng)中進行過兩次用胰蛋白酶進行處理,

首先用胰蛋白酶處理使組織細胞分散，還有動物細胞培養(yǎng)貼壁生長的

細胞，在傳代培養(yǎng)時需用胰蛋白酶進行處理，D錯誤。

5.無論是植物細胞，還是動物細胞，都可以利用一定的方法誘導(dǎo)融

合，可用模型圖表示細胞融合技術(shù)的一些過程，下列有關(guān)敘述錯誤的

是（）

A.若該過程表示植物原生質(zhì)體的融合，則甲、乙細胞可用酶解法獲

取

B.若該過程表示動物細胞融合，可用滅活的病毒誘導(dǎo)

C.若該過程表示制備單克隆抗體，則丙細胞是雜交瘤細胞

D.以上三個過程體現(xiàn)了細胞的全能性

答案：D

解析：植物細胞融合需先用酶除去細胞壁，制備原生質(zhì)體，再誘導(dǎo)細

胞融合，A正確；若該過程表示動物細胞融合，則可用物理、化學(xué)和

生物的方法誘導(dǎo)，生物方法即用滅活的病毒誘導(dǎo)，B正確；若該過程

表示制備單克隆抗體，則丙細胞是雜交瘤細胞，C正確；以上三個過

程都體現(xiàn)了細胞膜的流動性，D錯誤。

6.新型冠狀病毒和SARS病毒都會造成肺炎。如圖是SARS—CoVS蛋

白特異性單克隆抗體的制備過程?；卮鹣铝袉栴}：

SARS-CoV骨髓瘤專一^■抗

S蛋白細胞株、體檢驗沙翹

I甲一＞A

小鼠體內(nèi)一?已免疫/暨竽化隆抗體

B細胞培養(yǎng)

⑴若只考慮細胞兩兩融合，圖中產(chǎn)生甲細胞的溶液中理論上

—種類型的細胞，在細胞融合的過程中區(qū)別于植物體細胞雜交

技術(shù)所持有的誘導(dǎo)因素是

⑵用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出的甲細胞具有的特點是—，篩選

出的甲細胞還需進行,經(jīng)多次的篩選，就可以獲得

足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。

（3）在SARS—CoVS蛋白特異性單克隆抗體的制備過程中，需要用到

動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。一般來說，動物細胞