動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)解讀

精品文檔-下載后可編輯動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)解讀■一、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)考情分析

動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)是動(dòng)物細(xì)胞工程的重點(diǎn)內(nèi)容，該考點(diǎn)既是當(dāng)今生物科技的熱點(diǎn)，也是社會(huì)熱點(diǎn)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)及人們的生活有著密切聯(lián)系，在近幾年的高考中，地位越來越重要。

高考以考查學(xué)生的綜合能力為主，因此考查此部分內(nèi)容時(shí)常以細(xì)胞工程等重要成果為背景命題，以圖解形式呈現(xiàn)，考查動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體制備的思路、方法、過程、應(yīng)用以及解讀信息、解決實(shí)際問題的能力；也常與蛋白質(zhì)、中心法則、遺傳和變異、免疫、基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎工程等考點(diǎn)融合在一起命題。

命題主要以中低難度為主，考生要注意結(jié)合題干信息用專業(yè)術(shù)語答題。試題常結(jié)合最新科技成果以科普信息題的形式出現(xiàn)，盡管起點(diǎn)非常高，但落腳點(diǎn)很低，容易作答。試題一般由事件、信息、問題三部分組成，信息是其中的核心，教材中的相關(guān)知識(shí)是回答的依據(jù)。

■二、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體考點(diǎn)解析

（一）動(dòng)物細(xì)胞融合

動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。

1.誘導(dǎo)方法

（1）物理法：包括離心、振動(dòng)、電激等。（2）化學(xué)法：常用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。（3）生物法：即用滅活的病毒誘導(dǎo)，其原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞融合。病毒滅活后喪失感染性，不感染細(xì)胞，但保留融合活性，從而誘導(dǎo)細(xì)胞融合。

2.動(dòng)物細(xì)胞融合的類型

（1）按融合原因分：自發(fā)融合（如受精作用）和人工誘導(dǎo)融合（如雜交瘤細(xì)胞）。

（2）按融合細(xì)胞的數(shù)量分：兩個(gè)細(xì)胞的融合和多個(gè)細(xì)胞的融合。

（3）按融合細(xì)胞的遺傳性分：自體融合（由同一親本的細(xì)胞發(fā)生融合，形成的雜交細(xì)胞稱為同核體）和異體融合（由不同親本的細(xì)胞發(fā)生融合，形成的雜交細(xì)胞稱為異核體）。

■例1下列關(guān)于現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的敘述中，錯(cuò)誤的是（）

A.蛋白質(zhì)工程可合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)

B.體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動(dòng)物和制備單克隆抗體

C.植物組織培養(yǎng)技術(shù)可用于植物莖尖脫毒

D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育

■答案B

3.動(dòng)物細(xì)胞的融合過程

細(xì)胞與組織不同，不排斥異類，不僅是同種的、異種的，甚至是動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞之間也能發(fā)生細(xì)胞融合，但融合后的細(xì)胞常發(fā)生染色體丟失現(xiàn)象，親緣關(guān)系越遠(yuǎn)，丟失現(xiàn)象越嚴(yán)重，所以植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株番茄――馬鈴薯沒有如預(yù)期那樣地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯。動(dòng)物細(xì)胞融合常操作的是兩個(gè)同種動(dòng)物親本的體細(xì)胞融合，主要目的是獲得兩個(gè)動(dòng)物細(xì)胞融合后形成的單核雜交細(xì)胞（異核體），如小鼠雜交瘤細(xì)胞。

（1）雜交細(xì)胞篩選：細(xì)胞融合后的混合物中有多種類型的細(xì)胞：從融合細(xì)胞的數(shù)量而言，有未融合的兩親本細(xì)胞、兩兩融合細(xì)胞、多細(xì)胞融合細(xì)胞；從融合細(xì)胞的遺傳性而言，有同核體和異核體。多細(xì)胞融合細(xì)胞存活時(shí)間短，一般只有十多天，因此可用合適的選擇培養(yǎng)基來淘汰未融合細(xì)胞和同核體，從而獲得兩兩融合的異核體雜交細(xì)胞。

（2）雜交細(xì)胞克?。河捎讷@得的雜交細(xì)胞數(shù)量少且雜交細(xì)胞在分裂過程中容易發(fā)生染色體丟失、基因突變等變異，因此需對(duì)雜交細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，從中獲得大量符合要求的雜交細(xì)胞。

融合過程中，先發(fā)生細(xì)胞膜融合，然后細(xì)胞質(zhì)融合，細(xì)胞核最后融合（經(jīng)第一次有絲分裂，兩個(gè)細(xì)胞的染色體即合并在一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)，形成雜交細(xì)胞）。

4.動(dòng)物細(xì)胞融合完成的標(biāo)志：兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核融合為一個(gè)細(xì)胞核。

5.動(dòng)物細(xì)胞融合的結(jié)果：由于是兩個(gè)二倍體動(dòng)物的體細(xì)胞的兩兩融合，所以獲得的雜交細(xì)胞為四倍體，染色體數(shù)為兩親本細(xì)胞染色體之和。

6.植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合比較見下表。

7.動(dòng)物細(xì)胞融合的意義

（1）突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。

（2）是研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。

（3）利用細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)為制造單克隆抗體開辟了新途徑。

（二）單克隆抗體

每一個(gè)B淋巴細(xì)胞（文指漿細(xì)胞）只能分泌針對(duì)一種抗原決定簇的特異性抗體，因此由單個(gè)B淋巴細(xì)胞克?。ǚ至言鲋常┬纬傻募?xì)胞群就能獲得大量的、化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體，稱為單克隆抗體。

1.制備原理

（1）免疫原理：經(jīng)特定抗原免疫后，B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體。

（2）細(xì)胞融合原理：利用滅活病毒等的誘導(dǎo)作用使B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合。

（3）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)：對(duì)雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行體內(nèi)、體外培養(yǎng)。

■例2老年癡呆癥患者的腦血管中有一種特殊的β-淀粉樣蛋白體，它的逐漸積累可能導(dǎo)致神經(jīng)元損傷和免疫功能下降。某些基因的突變會(huì)導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白體的產(chǎn)生和積累。下列技術(shù)不能用于老年癡呆癥治療的是（）

A.胚胎移植技術(shù)B.胚胎干細(xì)胞技術(shù)

C.單克隆抗體技術(shù)D.基因治療技術(shù)

■答案A

■解析胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，與治療老年癡呆癥無關(guān)。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，可用于治療由于細(xì)胞壞死、退化或功能異常引起的疾病，成人的神經(jīng)元不再具有分裂增生能力，因此可誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生新的神經(jīng)元來治療老年癡呆癥。單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高和能大量制備的優(yōu)點(diǎn)，可用于免疫治療，提高人的免疫能力。基因治療是治療遺傳病的最有效手段；另外也可對(duì)致病基因修飾或敲除來治療遺傳病。老年癡呆癥主要與14號(hào)染色體上的基因有關(guān)，是一種遺傳病。

2.制備過程

3.單克隆抗體制備過程中出現(xiàn)的三只小鼠

一只小鼠被特定抗原免疫后用來提取能產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細(xì)胞，另一只同品系小鼠提供骨髓瘤細(xì)胞，這兩類細(xì)胞經(jīng)過細(xì)胞融合后得到既能迅速大量增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞，然后把雜交瘤細(xì)胞注射到另一只同品系小鼠或無胸腺裸鼠（避免注射后的排斥反應(yīng)）的腹腔內(nèi)進(jìn)行體內(nèi)培養(yǎng)，從而生產(chǎn)大量單克隆抗體。

4.單克隆抗體制備過程中至少要經(jīng)過兩次篩選

第一次篩選的目的是獲得雜交瘤細(xì)胞，常采用HAT選擇性培養(yǎng)液。給一只小鼠注射特定抗原，鑒定免疫小鼠能產(chǎn)生所需特定抗體后，從免疫小鼠的脾臟中提取B淋巴細(xì)胞。從另一只小鼠獲得經(jīng)誘導(dǎo)突變形成的代謝缺陷型骨髓瘤細(xì)胞，如缺乏次黃嘌呤―鳥嘌呤磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶（HPRT）或核苷激酶（TK）。然后用聚乙二醇（PEG）或滅活的病毒等誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，這時(shí)在培養(yǎng)液中有多種形式的細(xì)胞存在：未融合的兩親本細(xì)胞（B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞）、兩兩融合細(xì)胞（BB融合細(xì)胞、瘤瘤融合細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞）和多細(xì)胞融合細(xì)胞。在HAT選擇性培養(yǎng)液中，B淋巴細(xì)胞和BB融合細(xì)胞由于不具增殖能力，存活時(shí)間短；骨髓瘤細(xì)胞和瘤瘤融合細(xì)胞盡管具有無限增殖能力但因代謝缺陷而很快死亡；多細(xì)胞融合細(xì)胞存活時(shí)間也短；只有雜交瘤細(xì)胞既具有無限增殖能力，又沒有代謝缺陷，能長(zhǎng)期存活并增殖，從而被篩選出來。

第二次篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞，常采用有限稀釋克隆細(xì)胞的方法。由于免疫動(dòng)物體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞種類繁多，從而第一次篩選后獲得的雜交瘤細(xì)胞種類也繁多，必須進(jìn)行第二次篩選，以選出能產(chǎn)生所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。依據(jù)抗原―抗體特異性結(jié)合的免疫學(xué)原理，將雜交瘤細(xì)胞多倍稀釋，進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)讓其增殖，其產(chǎn)生的抗體即為單克隆抗體。

5.雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。

6.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、能大量制備。

7.獲取單克隆抗體的場(chǎng)所

（1）體內(nèi)生產(chǎn)：常在小鼠或其他動(dòng)物腹腔中培養(yǎng)，方法簡(jiǎn)便，從動(dòng)物腹水中提取單克隆抗體，腹水中混有小鼠自身的各種雜蛋白（包括其他抗體），需要提純。

（2）體外生產(chǎn)：常在培養(yǎng)液中進(jìn)行雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)，從培養(yǎng)液中提取單克隆抗體，培養(yǎng)麻煩，但純度高。

8.單克隆抗體的應(yīng)用

（1）作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。如腫瘤定位診斷：放射性同位素標(biāo)記的抗體特定的腫瘤細(xì)胞。

（2）用于治療疾病和運(yùn)載藥物：如用于癌癥治療的“生物導(dǎo)彈”，由抗癌細(xì)胞的單克隆抗體和放射性同位素、化學(xué)藥物或細(xì)胞毒素兩部分組成，依據(jù)抗原―抗體特異性結(jié)合的原理，單克隆抗體能與癌細(xì)胞特異性結(jié)合，起導(dǎo)向作用，將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，而攜帶的藥物則起到殺死癌細(xì)胞的作用。這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少用藥劑量，療效高、毒副作用小。

■例3人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，且疾苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖：

請(qǐng)回答：

（1）過程①代表的是__________。

（2）過程②構(gòu)建A基因表達(dá)載體時(shí)，必須使用________和________兩種工具酶。

（3）過程③采用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)是________，獲得的X是________。

（4）對(duì)健康人進(jìn)行該傳染病免疫預(yù)防時(shí)，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的______所制備的疫苗。對(duì)該傳染病疑似患者確診時(shí)，可以疑似患者體內(nèi)分離病毒，與已知病毒進(jìn)行______比較；或用圖中的______進(jìn)行特異性結(jié)合檢測(cè)。

■答案（1）逆轉(zhuǎn)錄（2）限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶（3）細(xì)胞融合

雜交瘤細(xì)胞（4）A蛋白核酸（基因）序列

抗A蛋白的單克隆抗體

■解析本題以圖片形式展示了疫苗的生產(chǎn)和單克隆抗體制備的過程，考查了中心法則及其發(fā)展、基因工程、動(dòng)物細(xì)胞工程等現(xiàn)代生物科技。

（1）RNA病毒中有些進(jìn)行RNA自我復(fù)制，有些則進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，圖中①代表的是逆轉(zhuǎn)錄過程，屬于中心法則的發(fā)展。（2）基因工程的基本步驟有4步：提取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，對(duì)目的基因和質(zhì)粒（運(yùn)載體）都要用限制性內(nèi)切酶切割（常使用同一種限制性內(nèi)切酶，切割后露出相同的黏性末端，便于兩個(gè)DN段的DNA單鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)），再通過DNA連接酶把兩者連接在一起，構(gòu)建重組質(zhì)粒（基因表達(dá)載體）。（3）過程③是將骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合的過程，先進(jìn)行第一次篩選獲得雜交瘤細(xì)胞，然后進(jìn)行第二次篩選，獲得能產(chǎn)生抗A蛋白抗體的雜交瘤細(xì)胞，從而來制備抗A蛋白的單克隆抗體。（4）考查了免疫預(yù)防和確診疑似患者的方法。題中提示該RNA病毒表面的A蛋白為主要抗原，因此可選用基因工程生產(chǎn)的A蛋白制備疫苗來進(jìn)行免疫預(yù)防，注射后人體獲得針對(duì)該病毒的抗體和記憶細(xì)胞，達(dá)到保護(hù)易感者控制傳染病傳播的目的；確診時(shí)為判斷該病毒是否為題定的RNA病毒，既可以對(duì)病毒的RNA進(jìn)行核酸序列的比對(duì)，也可以利用抗A蛋白的單克隆抗體與A蛋白抗原的特異性結(jié)合，判斷病毒表面是否有A蛋白的存在，從而進(jìn)一步檢測(cè)是否為特定的RNA病毒。

■鞏固訓(xùn)練

1.單克隆抗體（單抗）實(shí)質(zhì)上是單個(gè)漿細(xì)胞通過克隆形成的細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的免疫球蛋白。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是（）

A.單抗作為生物導(dǎo)彈能定向到達(dá)癌細(xì)胞所在部位

B.單抗制備的過程要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞融合技術(shù)

C.在單抗制備的過程中必須經(jīng)過至少兩次細(xì)胞篩選

D.只有用物理或化學(xué)方法的誘導(dǎo)，才能促使B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞

2.下列關(guān)于植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞工程中所用技術(shù)與原理不相符的是（）

A.纖維素酶、果膠酶處理和胰蛋白酶處理――酶的專一性

B.植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)――細(xì)胞的全能性

C.原生質(zhì)體融合和動(dòng)物細(xì)胞融合――生物膜的流動(dòng)性

D.紫草細(xì)胞培養(yǎng)和雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)――細(xì)胞分裂

3.科研人員將抗癌藥物連接在單克隆抗體上制成“生物導(dǎo)彈”用于癌癥治療。“生物導(dǎo)彈”由兩部分組成，一是“瞄準(zhǔn)裝置”，二是“殺傷性彈頭”，分析下列有關(guān)敘述，其中不正確的是（）

A.“瞄準(zhǔn)裝置”由識(shí)別腫瘤的單克隆抗體組成

B.“彈頭”由放射性同位素、化學(xué)藥物和毒素等物質(zhì)構(gòu)成

C.“彈頭”中的藥物有選擇殺傷腫瘤細(xì)胞的功能

D.“生物導(dǎo)彈”的制備應(yīng)用了細(xì)胞工程技術(shù)

4.下圖是制備分泌抗X抗體的過程，據(jù)圖回答問題：

（1）將___________注入小鼠體內(nèi)，從小鼠脾臟中獲得淋巴細(xì)胞，其中至少有1個(gè)淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生抗該抗原的抗體。

（2）在單克隆抗體制備過程中之所以選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，是因?yàn)樗鼈內(nèi)?/p>