动物细胞融合与单克隆抗体制备

苏教版高中生物选修3专题2第3节《动物细胞融合与单克隆抗体制备》说课稿一、说教材《动物细胞融合与单克隆抗体》是苏教版高中生物选修3专题2第3节第3部分内容。

单抗的制备是动物细胞工程中一个重点，也是一个难点，在高考中也经常出现。

同时它也是一个学科内的综合内容，综合了免疫及动物细胞工程的相关知识。

二、说学情本节课之前学生已经学习了植物体细胞杂交的有关内容，动物细胞融合与植物原生质体融合比较相似，有利于新内容的学习。

本节内容是一个典型的学科内综合，调查中发现，很多同学难以将免疫与本节内容联系起来，以及难以将制备过程中的筛选准确理解。

三、说教学目标根据课程标准、教材内容，学生的实际情况，我确定了以下的教学目标：知识目标：举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理及应用。

能力目标：培养学生良好的自主学习能力和知识迁移能力。

单克隆抗体是动物细胞工程的新技术，其制备过程尤其是两次筛选过程不太容易理解。

因此，本节课的教学重点、难点就是单克隆抗体的制备过程。

四、说教法、学法动物细胞融合这一部分内容比较简单，学生已有植物原生质体融合过程作为基础，针对这一部分采用对比归纳法教学。

而单克隆抗体这一部分内容较难，采用设问诱导法教学，用讲故事的形式，讲述两位科学家对单克隆抗体的研究过程，会起到较好的效果。

学生主要采用对比、自学、讨论相结合的方法，进行本节课的学习。

五、说教学过程为了能让学生动起来，能让课堂活起来，从而达到更好学习效果，我设计了如下教学环节：环节一：新闻导入，联系已知；环节二：层层设问，步步深入；环节三：对比归纳，知识迁移；环节四：课堂小结，构建框架；环节五：随堂练习，及时反馈。

【环节一】新闻导入，联系已知：插入2009年长春晚报新闻“您的血浆含抗体，可成治病的妙药”，提出思考问题：为什么“甲流”康复者或接种疫苗1月以上者的血浆会成为救治重症“甲流”患者的妙药？通过学生回忆抗体的作用。

这样就很自然地引入新课------《动物细胞融合与单克隆抗体制备》。

单克隆抗体的制备流程单克隆抗体是通过从一个单一的B细胞克隆中获得的抗体，具有高度特异性和亲和力。

单克隆抗体制备流程主要包括以下几个步骤：免疫原选择、免疫动物注射、细胞融合、筛选和鉴定、扩大培养和纯化。

1. 免疫原选择选择一个适当的免疫原对于获得高质量的单克隆抗体非常重要。

免疫原可以是蛋白质、多肽、糖类或其他小分子。

在选择免疫原时，需要考虑其特异性、稳定性以及是否能够激发机体产生免疫应答。

2. 免疫动物注射选择适当的实验动物（如小鼠）作为宿主，将免疫原与佐剂混合后注射到动物体内，激发机体产生特异性抗体。

通常情况下，需要进行多次注射以增强机体对免疫原的应答。

3. 细胞融合在动物免疫后，需要从其体内获得抗体产生的B细胞。

一种常用的方法是选择脾细胞作为B细胞的来源。

将脾脏取出并制备成单细胞悬液，然后与骨髓瘤细胞（如SP2/0或NS0）进行细胞融合。

这一步骤通过加入聚乙二醇（PEG）等化合物来促进细胞融合。

4. 筛选和鉴定在细胞融合后，需要对混合细胞进行筛选和鉴定，以筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

常用的筛选方法包括限稀稀释法、ELISA法和免疫组化等。

将混合细胞进行适当稀释，使每个孔中只包含一个杂交瘤细胞，并培养在含有高浓度免疫原的培养基中。

然后使用特异性检测方法检测孔中是否存在特异性抗体。

5. 扩大培养一旦筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，需要将其扩大培养。

培养条件需要提供适当的营养物质和生长因子，以确保细胞的生长和抗体的产生。

扩大培养一般采用无血清培养基，如Hybridoma-SFM，并在合适的温度和CO2浓度下进行。

6. 纯化在获得足够量的单克隆抗体后，需要对其进行纯化以去除杂质。

常用的纯化方法包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等。

通过这些方法可以将单克隆抗体从细胞培养基中纯化出来，并得到高纯度的抗体样品。

7. 鉴定和验证需要对制备的单克隆抗体进行鉴定和验证。

鉴定主要包括检测抗体的特异性、亲和力和稳定性。

动物细胞融合与单克隆抗体(教案)第一章：动物细胞融合概述1.1 动物细胞融合的定义与意义1.2 动物细胞融合的方法1.3 动物细胞融合的应用第二章：细胞融合的诱导方法2.1 物理方法2.1.1 电融合法2.1.2 超声波融合法2.2 化学方法2.2.1 聚乙二醇(PEG)融合法2.2.2 灭活病毒融合法2.3 生物方法2.3.1 细胞表面分子的诱导2.3.2 细胞内信号传导途径的诱导第三章：单克隆抗体的制备与鉴定3.1 杂交瘤技术的原理及流程3.1.1 杂交瘤技术的原理3.1.2 杂交瘤细胞的筛选与克隆化3.1.3 单克隆抗体的生产与纯化3.2 单克隆抗体的性质鉴定3.2.1 抗体特异性鉴定3.2.2 抗体亲和力鉴定3.2.3 抗体效价测定第四章：单克隆抗体的应用4.1 诊断方面4.1.1 酶联免疫吸附试验(ELISA)4.1.2 免疫荧光技术4.1.3 免疫组化技术4.2 治疗方面4.2.1 抗体药物4.2.2 抗体介导的免疫治疗4.2.3 抗体工程第五章：动物细胞融合与单克隆抗体的研究进展5.1 重组抗体技术5.1.1 重组抗体的制备方法5.1.2 重组抗体的应用5.2 抗体的人源化5.2.1 人源化抗体的制备方法5.2.2 人源化抗体的优势及应用5.3 抗体生物制药的发展趋势5.3.1 抗体药物的联合应用5.3.2 纳米抗体技术5.3.3 抗体药物的个性化治疗第六章：细胞融合的效率与优化6.1 影响细胞融合效率的因素6.1.1 细胞类型与状态6.1.2 诱导方法的选择与优化6.1.3 融合条件与时间的控制6.2 提高细胞融合效率的策略6.2.1 细胞预处理技术6.2.2 融合诱导剂的浓度与处理时间6.2.3 融合过程中的物理和化学条件控制第七章：杂交瘤细胞的筛选与克隆化7.1 筛选杂交瘤细胞的方法7.1.1 选择性培养基的筛选7.1.2 HAT选择性培养基的原理与应用7.1.3 筛选过程中的计数与纯度评估7.2 克隆化培养技术7.2.1 有限稀释法7.2.2 显微镜手工分离法7.2.3 自动化克隆化技术第八章：单克隆抗体的生产与纯化8.1 单克隆抗体的生产8.1.1 体外培养体系的设计8.1.2 培养条件的优化8.1.3 细胞株的生产能力评估8.2 单克隆抗体的纯化8.2.1 纯化方法的选择8.2.2 蛋白质A/G纯化法8.2.3 离子交换色谱和凝胶过滤色谱第九章：单克隆抗体的特性分析与质量控制9.1 抗体特异性分析9.1.1 抗原结合实验9.1.2 交叉反应分析9.1.3 抗体竞争实验9.2 抗体亲和力测定9.2.1 生物素-亲和力实验9.2.2 酶联免疫吸附实验(ELISA)9.2.3 表面等离子共振(SPR)技术9.3 抗体质量控制9.3.1 抗体产量与纯度的控制9.3.2 抗体稳定性的评估9.3.3 抗体生物安全性检测第十章：实验操作指南与常见问题解析10.1 实验操作指南10.1.1 实验材料与设备准备10.1.2 实验步骤与操作流程10.1.3 实验结果记录与分析10.2 常见问题解析10.2.1 细胞融合失败的原因10.2.2 杂交瘤细胞筛选困难的原因10.2.3 单克隆抗体产量低的原因10.2.4 抗体质量问题的排查与解决第十一章：动物细胞融合与单克隆抗体的实验设计11.1 实验目的与意义的确定11.2 实验步骤的设计与优化11.3 实验条件的控制与调整11.4 实验数据的采集与分析第十二章：动物细胞融合与单克隆抗体的研究案例分析12.1 案例一：治疗性抗体的研发与应用12.1.1 案例背景与问题陈述12.1.2 实验设计与方法12.1.3 结果分析与讨论12.2 案例二：诊断用单克隆抗体的开发12.2.1 案例背景与问题陈述12.2.2 实验设计与方法12.2.3 结果分析与讨论第十三章：动物细胞融合与单克隆抗体技术的拓展应用13.1 抗体偶联药物(ADCs)13.1.1 ADCs的制备与性质13.1.2 ADCs的应用与挑战13.2 免疫调节剂的研究13.2.1 免疫调节剂的类型与作用机制13.2.2 免疫调节剂的应用前景13.3 疫苗研发与免疫预防13.3.1 疫苗设计与制备13.3.2 疫苗的临床试验与评价第十四章：动物细胞融合与单克隆抗体技术的未来趋势14.1 基因编辑技术在抗体研究中的应用14.1.1 CRISPR/Cas9技术在抗体基因克隆中的应用14.1.2 基因编辑技术在抗体亲和力增强中的应用14.2 与高通量技术在抗体发现中的应用14.2.1 在抗体设计中的应用14.2.2 高通量筛选技术在抗体筛选中的应用14.3 细胞治疗与组织工程中的应用14.3.1 利用抗体技术促进细胞治疗的发展14.3.2 抗体技术在组织工程中的应用第十五章：教学总结与评价15.1 教学目标的回顾与评估15.2 学生反馈与教学改进15.3 教学资源的整合与优化15.4 课程考核与评价标准重点和难点解析本文主要介绍了动物细胞融合与单克隆抗体的相关知识，重点包括细胞融合的方法、诱导手段、单克隆抗体的制备与鉴定、应用以及研究进展。

单克隆抗体制备流程单克隆抗体是一种来源于单一B细胞克隆的抗体，具有高度的特异性和亲和力，被广泛应用于生物医药领域。

其制备流程主要包括免疫原制备、动物免疫、细胞融合、筛选和鉴定等步骤。

下面将详细介绍单克隆抗体制备的流程。

1. 免疫原制备。

首先需要准备纯化的抗原蛋白，可以是蛋白质、多肽、细胞膜蛋白等。

抗原蛋白的纯度和活性对单克隆抗体的制备至关重要，因此需要进行严格的纯化和活性检测。

通常采用亲和层析、离心、电泳等方法进行抗原蛋白的提取和纯化。

2. 动物免疫。

将纯化的抗原蛋白注射到小鼠或兔子等动物的体内，诱导其产生特异性抗体。

在免疫过程中，需要注意控制免疫程序，监测抗体滴度，以及合理调整免疫方案，以提高单克隆抗体的产量和质量。

3. 细胞融合。

从免疫动物中获取脾细胞或骨髓细胞，与骨髓瘤细胞（如SP2/0、NS-1等）进行融合，得到杂交瘤细胞。

杂交瘤细胞具有较高的产抗体能力，能够长期稳定地分泌单克隆抗体。

4. 筛选和鉴定。

通过ELISA、免疫印迹、细胞免疫荧光等方法对杂交瘤细胞培养上清液进行筛选和鉴定。

筛选出特异性较强的单克隆抗体阳性杂交瘤细胞，并进行亚克隆的鉴定，最终获得单克隆抗体细胞株。

5. 扩大培养和纯化。

将筛选出的单克隆抗体细胞株进行扩大培养，获得大量的单克隆抗体上清液。

然后采用亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤等方法对单克隆抗体进行纯化，获得高纯度的单克隆抗体制剂。

总结。

单克隆抗体制备流程是一个复杂而又精细的过程，需要在每个环节都严格控制条件，确保单克隆抗体的产量和质量。

通过上述步骤的实施，可以获得高效、高纯度的单克隆抗体，为生物医药领域的研究和应用提供有力支持。

1．动物细胞融合（1）原理：细胞膜的流动性。

（2）融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。

（3）意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。

2．单克隆抗体（1）制备过程（2）优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。

（3）用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。

学科&网考向单克隆抗体的制备过程分析1．如图是单克隆抗体制备过程示意图，相关叙述错误的是A．过程①注射一种灭活病毒可使小鼠体内产生浆细胞B．过程②形成的两两融合细胞只有图中的3种类型C．过程③采用抗原—抗体反应进行特定杂交瘤细胞的筛选D．过程④获得的全部杂交瘤细胞都只能产生同一种抗体【参考答案】B【时候解析】A、灭活病毒可作为抗原刺激小鼠产生浆细胞，A正确；B、过程②形成的融合细胞包括同种细胞融合和异种细胞融合，即过程②还可以形成浆细胞与浆细胞、瘤细胞与瘤细胞间的融合细胞，B 错误；C、可借助抗原-抗体间特异性结合反应进行特定杂交瘤细胞的筛选，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C正确；D、通过抗原-抗体反应筛选出的杂交瘤细胞只能产生同一种抗体，D正确。

解题技巧制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B瘤”细胞)能生长用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞2．单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备，已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。

用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如下图所示：（1）过程③常用的方法是_________________________。

植物体细胞杂交过程3.融合过程：为什么灭活的病毒能作诱导剂？动物细胞融合物理法：化学法：生物法：诱导融合的方法原理：细胞膜的流动性过程：离心、震动、电激聚乙二醇（PEG)灭活的病毒动、植物细胞融合的主要区别用途：最重要的用途是制备单克隆抗体单克隆抗体的制备•单克隆抗体:单个细胞克隆产生的化学性质单一特异性强的抗体设计方案：⏹利用效应B细胞产生抗体的功能⏹利用肿瘤细胞无限增殖的特性⏹利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞⏹利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞单克隆抗体的制备骨髓瘤细胞免疫小鼠体外培养体内培养(“生物导弹”—单抗导向，药物为弹头看书上53页图，分组讨论，单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。

顺序是？有梦想，才会有创造！生物种间杂交想像图已成功的动物细胞融合实例有很多，如人—小鼠、人—兔、人—鸡、鼠—兔、鸡—鼠等上百种融合细胞。

甚至已成功完成了酵母菌—鸡、人—胡萝卜等细胞的融合。

想了解更多信息，可通过网络、电视、杂志等途径关注细胞融合和单克隆抗体的最新信息。

•••••扦插生根发芽成为植株培养植物克隆丰富了人民的生活转基因植物•外源目的基因细胞、组织、器官克隆种子、植株抗蚜虫小麦抗旱耐盐碱水稻；富含铁的水稻；富含β胡萝卜素水稻•无菌温度营养••上能反映体内状态。

采用原代培养细胞进行药物测试、细胞分化等，效果较好•••细胞系•细胞株二体内、外细胞的差异•体内细胞：机体神经体液调节和其他类型细胞影响基因表达受到外来信号调节增殖过程中不断发生着分化（由一般到特殊）高度特化的结构和功能•体外细胞：失去机体神经体液调节和其他类型细胞影响细胞的许多外来信号被切断特定分化基因表达减弱或停止而进化中保守的增殖活动维持（由特殊到一般）与体内细胞结构和功能的差异特征：失去原有形态，分化特性减弱形态和功能趋于单一一定代数后衰老死亡，或发生转化，获不死性而成为能无限传代三培养细胞的类型及其特点••四培养细胞的生存条件•••••••••••••。

二动物细胞融合技术与单克隆抗体必备知识·素养奠基一、动物细胞融合技术1.概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。

2.原理:细胞膜的流动性。

3.诱导融合常用的方法:(1)物理:电融合法。

(2)化学:PEG融合法。

(3)生物:灭活病毒诱导法。

4.判一判:基于细胞融合的技术及其应用,判断下列说法的正误: (1)在动物细胞融合过程中,既有细胞膜的融合,也有细胞核的融合过程。

(√)(2)细胞融合突破物种间的生殖隔离,实现了远缘杂交。

(√)(3)目前细胞融合只能在动物和动物之间、植物和植物之间进行,不能实现动物和植物的细胞融合。

(×)提示:至今,动物和植物之间的细胞融合也获得了成功。

(4)动物细胞融合为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤等提供重要的手段。

(√)(5)二倍体动物细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。

(×)提示:杂交细胞具有4个染色体组,应该是四倍体细胞。

诱导动物细胞融合与植物体细胞杂交融合的方法有什么不同?提示:动物细胞融合能用灭活的病毒进行诱导,植物体细胞杂交融合不能采用此方法。

二、单克隆抗体及其应用1.制备原理:(1)B淋巴细胞的特点:一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,B淋巴细胞在体外不能(填“能”或“不能”)无限增殖。

(2)骨髓瘤细胞的特点:能无限增殖。

(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。

2.制备过程:填一填:基于单克隆抗体制备的过程,完成下列问题。

(1)A操作注射特定的抗原,目的是可以从小鼠的脾中得到产生特定抗体的B淋巴细胞。

(2)杂交瘤细胞技术选择融合的两种细胞:细胞①多种B淋巴细胞,细胞②骨髓瘤细胞。

(3)过程B和C为诱导细胞融合的过程,获得的细胞③是多种(填“一种”或“多种”)。

(4)细胞③到细胞④的过程使用特定的选择培养基进行筛选,只有细胞④杂交瘤细胞才能生长,其他细胞不能生长。

(5)细胞⑤来源于细胞④(填数字序号),细胞⑤为抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞,其分泌的抗体能与特定的抗原结合。