選修3動物細(xì)胞工程(上課用)

1、一、動物細(xì)胞融合一、動物細(xì)胞融合有些細(xì)胞的融合是正常的生命活動。如有些細(xì)胞的融合是正常的生命活動。如精子與卵細(xì)胞的結(jié)合。精子與卵細(xì)胞的結(jié)合。 兩個(gè)細(xì)胞正在融合兩個(gè)細(xì)胞正在融合 受精作用受精作用( (一一) )動物細(xì)胞融合的概念動物細(xì)胞融合的概念 動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交, ,是指兩個(gè)或多是指兩個(gè)或多個(gè)動物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。個(gè)動物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。（二）動物細(xì)胞融合的過程（二）動物細(xì)胞融合的過程與植物原生質(zhì)體融合原理相同，方法類似。與植物原生質(zhì)體融合原理相同，方法類似。雜交細(xì)胞雜交細(xì)胞: :融合后形成的具有原來兩個(gè)或融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺

2、傳信息的單核細(xì)胞。多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞。. .原理：原理：1、動物細(xì)胞融合的基本原理、動物細(xì)胞融合的基本原理是什么？是什么？2、動物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)、動物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)方式是什么？與植物細(xì)胞方式是什么？與植物細(xì)胞融合的誘導(dǎo)方式有什么不融合的誘導(dǎo)方式有什么不同？同？ 與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，即細(xì)胞膜的流動性。即細(xì)胞膜的流動性。. .誘導(dǎo)方式：誘導(dǎo)方式：物理法：物理法：化學(xué)法：化學(xué)法：生物法：生物法： 滅活的病毒滅活的病毒例如：仙臺病毒例如：仙臺病毒利用滅活仙臺病毒是動物細(xì)胞融合所特有的。利用滅活仙臺病毒是動物細(xì)胞融合所特有的。 滅活的病毒失去滅活的

3、病毒失去感染活性，但仍有融合活性。感染活性，但仍有融合活性。用于動物細(xì)胞工程中的細(xì)胞融合的用于動物細(xì)胞工程中的細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑。誘導(dǎo)劑。( (原理：見原理：見5252頁生物技術(shù)資料卡）頁生物技術(shù)資料卡）( (三）動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用三）動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用 細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使細(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。遠(yuǎn)緣雜交成為可能。 利用雜交瘤技術(shù)，制備單克隆抗體。利用雜交瘤技術(shù)，制備單克隆抗體。動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：動物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一個(gè)細(xì)胞核。個(gè)細(xì)胞核?？贵w的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法抗體的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法從從血血清清

4、中中分分離離抗抗體體該法制備抗體的特點(diǎn)：該法制備抗體的特點(diǎn)： 產(chǎn)量低、純度低，且抗產(chǎn)量低、純度低，且抗體的特異性差、靈敏度低。體的特異性差、靈敏度低。多多種種效效應(yīng)應(yīng)B細(xì)細(xì)胞胞動動物物體體內(nèi)內(nèi)多多種種抗抗體體抗抗原原 二：動物細(xì)胞融合的成功應(yīng)用二：動物細(xì)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 單克隆抗體的制備單克隆抗體的制備極富創(chuàng)造性的方案極富創(chuàng)造性的方案 將能夠產(chǎn)生特定抗體的將能夠產(chǎn)生特定抗體的B B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞和具有無限增殖能力的和具有無限增殖能力的骨髓骨髓瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞融合在一起，形成融合在一起，形成雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞既能大量。雜交瘤細(xì)胞既能大量增殖，又能持續(xù)分

5、泌成分單一的特異性抗體。這種增殖，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。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。 米爾斯坦米爾斯坦( (英國英國) )和科勒和科勒( (德國德國) )因此在因此在19841984年獲諾貝爾獎(jiǎng)。年獲諾貝爾獎(jiǎng)。運(yùn)用已學(xué)知識，設(shè)想怎樣獲得單一類型的抗體？運(yùn)用已學(xué)知識，設(shè)想怎樣獲得單一類型的抗體？能否用單個(gè)能否用單個(gè)B B淋巴細(xì)胞通過克隆形成的細(xì)胞群來產(chǎn)生單一類型淋巴細(xì)胞通過克隆形成的細(xì)胞群來產(chǎn)生單一類型的抗體呢？的抗體呢？B B淋巴細(xì)胞在體外不能無限增殖。淋巴細(xì)胞在體外不能無限增殖。B

6、 B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞注射特定注射特定抗原蛋白抗原蛋白骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞融合融合（只考慮兩兩融合（只考慮兩兩融合）培養(yǎng)液中融合細(xì)）培養(yǎng)液中融合細(xì)胞幾種胞幾種類型類型？骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞-骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞B B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞- B- B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞B B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞-骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞多種多種雜交細(xì)雜交細(xì)胞胞在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)在具有篩選作用的培養(yǎng)基上培養(yǎng)專一抗體檢驗(yàn)陽性專一抗體檢驗(yàn)陽性克隆上述雜交細(xì)胞克隆上述雜交細(xì)胞分開不同雜交細(xì)胞，克隆專一抗體，分開不同雜交細(xì)胞，克隆專一抗體，檢驗(yàn)陽性細(xì)胞檢驗(yàn)陽性細(xì)胞單克隆抗體單克隆抗體注射到小鼠注射到小

7、鼠體內(nèi)體內(nèi)體外培體外培養(yǎng)養(yǎng) 該細(xì)胞繼承該細(xì)胞繼承雙親細(xì)胞雙親細(xì)胞的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能產(chǎn)生專產(chǎn)生專一抗體一抗體又能又能無限增殖無限增殖。雜交瘤細(xì)胞有何特點(diǎn)？雜交瘤細(xì)胞有何特點(diǎn)？特異性強(qiáng)，靈敏度高特異性強(qiáng)，靈敏度高由單一雜交瘤由單一雜交瘤細(xì)胞增殖產(chǎn)生細(xì)胞增殖產(chǎn)生的高度專一的的高度專一的抗體抗體目的：獲得產(chǎn)生相目的：獲得產(chǎn)生相應(yīng)抗體的應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)淋巴細(xì)胞胞動物特異性免疫動物特異性免疫分離分離B淋巴細(xì)胞（淋巴細(xì)胞（B）；找到骨髓瘤細(xì)胞（）；找到骨髓瘤細(xì)胞（G）。注意）。注意B淋巴細(xì)淋巴細(xì)胞是一個(gè)系列。（胞是一個(gè)系列。（B1,B2,B3,-Bn）細(xì)胞融合細(xì)胞融合三種融合方式三種融合方式:

8、（BB;BG;GG）第一次篩選：在第一次篩選：在“選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)”上培養(yǎng)篩選上培養(yǎng)篩選雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞第二次篩選：在第二次篩選：在“多孔培養(yǎng)板上多孔培養(yǎng)板上”培養(yǎng)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞系列雜交瘤細(xì)胞系列每孔只每孔只放一個(gè)雜交瘤細(xì)胞。放一個(gè)雜交瘤細(xì)胞?！翱寺』囵B(yǎng)克隆化培養(yǎng)”每個(gè)雜交瘤細(xì)胞，并進(jìn)行每個(gè)雜交瘤細(xì)胞，并進(jìn)行“單一抗體檢測單一抗體檢測”，“檢測陽性檢測陽性”的孔內(nèi)即是所需要的雜交瘤細(xì)胞。的孔內(nèi)即是所需要的雜交瘤細(xì)胞。選擇所需要的雜交瘤克隆細(xì)胞群，選擇所需要的雜交瘤克隆細(xì)胞群，體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)或注射到或注射到小鼠腹腔小鼠腹腔內(nèi)增殖內(nèi)增殖。提取單克隆抗體。提取單克隆抗體。7 7、

9、單克隆抗體的制備過程利用了哪些原理？、單克隆抗體的制備過程利用了哪些原理？免疫原理、細(xì)胞融合原理和動物細(xì)胞培養(yǎng)原理免疫原理、細(xì)胞融合原理和動物細(xì)胞培養(yǎng)原理24 4）如何進(jìn)行第）如何進(jìn)行第2 2次篩選？次篩選？培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞。培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞。第第1 1次篩選得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第次篩選得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第2 2次篩選得次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞群。到能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞群。問題強(qiáng)化：問題強(qiáng)化：1 1）本過程利用了哪些原理？）本過程利用了哪些原理？免疫原理，細(xì)胞融合原理和動物細(xì)胞培養(yǎng)原理免疫原理，細(xì)胞融合原理和動

10、物細(xì)胞培養(yǎng)原理2 2）為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與）為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B B細(xì)胞融合？細(xì)胞融合？這樣融合成的雜交瘤細(xì)胞，繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，這樣融合成的雜交瘤細(xì)胞，繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有不僅具有B B細(xì)胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的細(xì)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本領(lǐng)，因而可以獲得大量單克隆抗體 （1）作為診斷試劑作為診斷試劑：在臨床生化診斷、病理組織定位、在臨床生化診斷、病理組織定位、體內(nèi)腫瘤的定位等體內(nèi)腫瘤的定位等, ,與常規(guī)抗體相比與常規(guī)抗體相比, ,具有具有準(zhǔn)確、高效、準(zhǔn)確、高效、簡易、快速簡易、快速特點(diǎn)特點(diǎn). （2）

11、用于治療疾病和運(yùn)載藥物用于治療疾病和運(yùn)載藥物： 主要用于癌癥治療。主要用于癌癥治療。 生物導(dǎo)彈：生物導(dǎo)彈：抗癌細(xì)胞的單克隆抗體抗癌細(xì)胞的單克隆抗體+ +放射性同位素放射性同位素+ +化學(xué)化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素藥物或細(xì)胞毒素。（單克隆抗體：導(dǎo)向。準(zhǔn)確找到癌細(xì)。（單克隆抗體：導(dǎo)向。準(zhǔn)確找到癌細(xì)胞位置，原位殺死癌細(xì)胞。）胞位置，原位殺死癌細(xì)胞。）3 3、單克隆抗體的應(yīng)用、單克隆抗體的應(yīng)用特異性強(qiáng)，靈敏度高，可大量制備。特異性強(qiáng)，靈敏度高，可大量制備。 單抗制備過程分哪幾步？單抗制備過程分哪幾步？請用箭頭把以下代表單克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隆抗體制備過程步驟

12、的圖解的字母按正確順序連接起來。順序是？。順序是？ B體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞足夠數(shù)量的細(xì)胞群足夠數(shù)量的細(xì)胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC 下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)破傷下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)方案風(fēng)桿菌單克隆抗體的實(shí)驗(yàn)方案2、該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎？為什么？、該方案能達(dá)到預(yù)期效果嗎？為什么？4、圖中、圖中B為為_過程，常用過程，常用_作為誘導(dǎo)劑，該細(xì)胞繼作為誘導(dǎo)劑，該細(xì)胞繼承承_的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能_,又能又能_。1、該實(shí)驗(yàn)方案的目的是、該實(shí)驗(yàn)方案的目的是_3、A是從小鼠的脾臟中取

13、得是從小鼠的脾臟中取得_,該細(xì)胞能夠產(chǎn)生該細(xì)胞能夠產(chǎn)生_5、C過程指細(xì)胞培養(yǎng)，該過程包括過程指細(xì)胞培養(yǎng)，該過程包括_培養(yǎng)和培養(yǎng)和_培養(yǎng)兩個(gè)階段，其培養(yǎng)兩個(gè)階段，其中中_代以內(nèi)的的細(xì)胞屬于細(xì)胞株。代以內(nèi)的的細(xì)胞屬于細(xì)胞株。制備單克隆抗體制備單克隆抗體漿細(xì)胞漿細(xì)胞抗體抗體細(xì)胞融合細(xì)胞融合滅活病毒滅活病毒雙親細(xì)胞雙親細(xì)胞分泌抗體分泌抗體無限增殖無限增殖原代原代傳代傳代50例例3 3： 細(xì)胞細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合細(xì)胞融合 漿漿篩選篩選 瘤細(xì)胞瘤細(xì)胞 雜交雜交細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)選出能產(chǎn)生選出能產(chǎn)生特定抗體的特定抗體的細(xì)胞群繼續(xù)細(xì)胞群繼續(xù)培養(yǎng)培養(yǎng)體外培養(yǎng)體外培養(yǎng) 體內(nèi)培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)從培養(yǎng)液或小從培養(yǎng)

14、液或小鼠腹水中取出鼠腹水中取出 單克隆抗體單克隆抗體植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交、動物細(xì)胞融合的比較動物細(xì)胞融合的比較三、細(xì)胞工程比較三、細(xì)胞工程比較主要用于制備主要用于制備單克隆抗體單克隆抗體獲得雜種植株獲得雜種植株用途用途物理、化學(xué)法物理、化學(xué)法（同左）（同左）滅活的病毒滅活的病毒物理（離心、振物理（離心、振蕩、電刺激）蕩、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)方法誘導(dǎo)方法使細(xì)胞分散后使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合誘導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞融合的方法細(xì)胞融合的方法細(xì)胞膜流動性細(xì)胞膜流動性細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞全能性植物細(xì)胞全能性原理原理動物細(xì)胞融合動物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交比較