2.2動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體（第2課時）

第二章細胞工程第2節(jié)第2課時動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體（課前+課中+課后，三案一體）課前案【預(yù)習(xí)新知】一、動物細胞融合技術(shù)1.概念：使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的技術(shù)。2.原理：細胞膜具有一定的流動性。3.誘導(dǎo)融合方法：PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。4.意義：突破了有性生殖的局限，使遠緣雜交成為可能。二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.制備過程（1）雜交瘤細胞的特征：既能大量增殖，又能產(chǎn)生特定抗體。（2）單克隆抗體的特征：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。2.應(yīng)用（1）用作診斷試劑。（2）運載藥物。（3）治療疾病?！绢A(yù)習(xí)自測】1.動物細胞融合過程中既有細胞膜融合也有核的融合。（√）2.與植物原生質(zhì)體融合子相比，動物細胞融合特有的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒。（X）3.動物體細胞融合后的雜交細胞仍然是二倍體細胞。（X）4.單克隆抗體的制備首先要從小鼠體內(nèi)提取B淋巴細胞。（X）5.單克隆抗體制備過程中的兩次篩選目的相同。（X）第2課時動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體課中案【導(dǎo)】回顧必修一：細胞膜的結(jié)構(gòu)【思】1.什么是動物細胞融合技術(shù)？2.單克隆抗體是如何制備的？在臨床上有哪些應(yīng)用？【議】1.比較動物細胞融合和植物體細胞雜交所用的促融方法的異同。二者都可以采用電融合法、PEG融合法等物理、化學(xué)方法，除上述方法外，動物細胞融合還可以采用滅活的病毒進行促融。2.取B淋巴細胞前為什么要對動物進行注射抗原處理？B淋巴細胞要經(jīng)過免疫過程，即接觸抗原才能增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細胞（漿細胞），產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。與骨髓瘤細胞融合的B淋巴細胞實際上是漿細胞。3.制備單克隆抗體過程中兩次篩選的目的相同嗎？不同。第一次篩選的目的是得到雜交瘤細胞，第二次篩選的目的是得到能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。閱讀課本50頁思考討論“單克隆抗體的應(yīng)用”的兩個資料，完成以下幾題。4.ADC的抗體和藥物各具有什么作用？抗體主要發(fā)揮靶向運輸作用，即通過特異性結(jié)合靶細胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細胞。藥物發(fā)揮治療效應(yīng)，如殺傷靶細胞。5.除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？可用放射性同位素標(biāo)記單克隆抗體進行靶向放療。一些作用于細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進行治療。6.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床上各具有什么優(yōu)勢？單克隆抗體診斷試劑盒中的抗體只與特定的抗原反應(yīng)，故特異性和靈敏度提高，生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復(fù)蘇利用，利于控制質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優(yōu)點。7.單克隆抗體在臨床上還有哪些應(yīng)用？①作為診斷試劑②運載藥物【展】學(xué)生展示討論結(jié)果【評】1.單克隆抗體的制備過程2.兩次篩選的原因、方法及結(jié)果。3.兩種培養(yǎng)雜交瘤細胞方法的優(yōu)缺點?！緳z】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容【練】完成課后案第2課時動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體課后案1．早孕檢測試紙可通過檢測尿液中人絨毛膜促性腺激素（HCG）的含量，來診斷育齡期女性是否受孕，其有效成分是科學(xué)家利用HCG免疫健康小鼠而制備的抗HCG單克隆抗體。下列有關(guān)單克隆抗體制備的敘述，正確的是（）A．用HCG對小鼠進行免疫后得到的B淋巴細胞都能產(chǎn)生抗HCG抗體B．進行多次克隆化培養(yǎng)和抗體檢測的主要目的是篩選獲得雜交瘤細胞C．雜交瘤細胞在體外進行大規(guī)模培養(yǎng)時，常會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D．該早孕診斷方法利用了單克隆抗體能準(zhǔn)確識別抗原細微差異的特點【答案】D【分析】制備的抗人絨毛膜促性腺激素（HCG）單克隆抗體，可用于早孕檢測，其制備過程：提取HCG→將HCG注射至小鼠體內(nèi)→獲取B淋巴細胞→B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合→篩選出雜交瘤細胞→克隆上述雜交瘤細胞，篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞→體外或體內(nèi)培養(yǎng)→單克隆抗體?！驹斀狻緼、用HCG對小鼠進行免疫后小鼠體內(nèi)會產(chǎn)生針對HCG的B淋巴細胞，但得到的B淋巴細胞并不都能產(chǎn)生抗HCG抗體，A錯誤；B、進行多次克隆化培養(yǎng)和抗體檢測的主要目的是篩選獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生抗HCG單克隆抗體的雜交瘤細胞，B錯誤；C、雜交瘤細胞培養(yǎng)時不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，C錯誤；D、單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特性，因此該早孕診斷方法利用了單克隆抗體能準(zhǔn)確識別抗原細微差異的特點，D正確。故選D?！军c睛】本題通過早孕檢測試紙考查學(xué)生對單克隆抗體制備過程的了解，加強學(xué)生對相關(guān)知識的記憶和理解。2．目前，利用單克隆抗體對疾病進行治療已取得巨大的成果，原理是將單克隆抗體同藥物偶聯(lián)，再與病原體或腫瘤的特異性抗原結(jié)合后發(fā)揮作用。在單克隆抗體的制備過程中不涉及的操作是（）A．體細胞核移植B．特定抗原免疫小鼠C．動物細胞培養(yǎng)D．雜交瘤細胞的篩選【答案】A【分析】單克隆抗體的制備過程是：對小動物注射抗原，從該動物的脾臟中獲取效應(yīng)B細胞，將效應(yīng)B細胞與骨髓瘤細胞融合，篩選出能產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細胞，克隆化培養(yǎng)雜交瘤細胞（體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)），最后獲取單克隆抗體。【詳解】克隆抗體制備過程包括：特定抗原免疫小鼠、誘導(dǎo)B細胞和骨髓瘤細胞融合、雜交瘤細胞篩選、單一抗體陽性檢測、將抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)（即動物細胞培養(yǎng)），或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖、提取單克隆抗體等，該制備過程中不涉及體細胞核移植操作，A符合題意。故選A。3．“篩選”是生物工程中常用的技術(shù)手段。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．體細胞誘變育種時，需要篩選誘變處理后的植株，以獲得新品種B．制備單克隆抗體時，可利用選擇培養(yǎng)基篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞C．植物體細胞雜交時，要進行雜種細胞的鑒定和篩選以及雜種植株的鑒定和選育D．培育轉(zhuǎn)基因植物時，可通過質(zhì)粒上不同的標(biāo)記基因?qū)r(nóng)桿菌和植物細胞進行篩選【答案】B【分析】很多生物工程技術(shù)都需要進行“篩選”，如基因工程中需根據(jù)標(biāo)記基因等篩選出含有重組DNA的受體細胞；由于基因突變具有多害少利性，誘變育種過程中需要篩選誘變處理后的植株；單克隆抗體制備過程中進行了兩次篩選（一次是使用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞；另一次是進行抗體陽性檢測以篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞）?！驹斀狻緼、誘變育種過程中需要篩選誘變處理后的植株，以獲得新品種，A正確；B、制備單克隆抗體時，可利用選擇培養(yǎng)基篩選出融合的雜交瘤細胞，再進行抗體的陽性檢測，篩選能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞，B錯誤；C、植物體細胞雜交時，需要進行雜種細胞的鑒定和篩選以及雜種植株的鑒定和選育，C正確；D、利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育轉(zhuǎn)基因植物時，只有TDNA可轉(zhuǎn)入植物細胞的染色體上，需要在重組質(zhì)粒上設(shè)計不同的標(biāo)記基因?qū)r(nóng)桿菌和植物細胞進行篩選，D正確。故選B。4．如圖所示，將由2種不同的抗原分別制備的單克隆抗體分子，在體外解偶聯(lián)后重新偶聯(lián)可制備雙特異性抗體，簡稱雙抗。下列說法正確的是（

）A．雙抗可同時與2種抗原結(jié)合B．制備單克隆抗體時可采用PEG融合法、電融合法和離心法誘導(dǎo)細胞融合C．利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞D．同時注射2種抗原可刺激B細胞分化為產(chǎn)雙抗的漿細胞【答案】ABC【分析】單克隆抗體的制備過程：先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細胞；誘導(dǎo)B細胞和骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞；進行抗體檢測，篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞；進行克隆化培養(yǎng)，即用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng)；最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體?！驹斀狻緼、根據(jù)題意，雙抗具有雙特異性，即可同時與2種抗原發(fā)生特異性結(jié)合，A正確；B、誘導(dǎo)動物細胞融合的方法包括物理法（離心、振動、電激等）、化學(xué)法（PEG融合法）和生物法（滅活的病毒），B正確；C、根據(jù)抗原與抗體能夠發(fā)生特異性結(jié)合的特性，利用雙抗可以將蛋白類藥物運送至靶細胞，從而使藥物發(fā)揮相應(yīng)的作用，C正確；D、同時注射2種抗原可刺激B細胞分化形成不同的漿細胞，而不是分化成產(chǎn)雙抗的漿細胞，一種漿細胞只能產(chǎn)生一種抗體，D錯誤。故選ABC。5．豬瘟病毒（CSFV）蛋白質(zhì)外殼上的E2蛋白，對于病毒入侵細胞至關(guān)重要。研究人員利用E2蛋白來制備抗CSFV的單克隆抗體，過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．細胞①可從注射E2蛋白的小鼠脾臟中獲得B．細胞③為既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的細胞C．單克隆抗體的制備過程中需要進行2次篩選及抗體檢測D．此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可用于CSFV的檢測【答案】B【分析】單克隆抗體制備流程：先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細胞；誘導(dǎo)B細胞和骨髓瘤細胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞；進行抗體檢測，篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞；進行克隆化培養(yǎng)，即用培養(yǎng)基培養(yǎng)或注入小鼠腹腔中培養(yǎng)；最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體?！驹斀狻緼、相應(yīng)的B淋巴細胞是從小鼠的脾臟內(nèi)提取，即細胞①可從注射E2蛋白的小鼠脾臟中獲得，骨髓瘤細胞是從小鼠的骨髓中提取，A正確；B、細胞③是融合細胞，但不一定是雜交瘤細胞，故不都是既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的