高中生物选修3动物细胞融合和单克隆抗体

2.2.2《动物细胞融合与单克隆抗体》编写人：审核人：高二生物组班级：组号：姓名：【学习目标】：1.掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。

2.简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。

【学习重难点】：1. 动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系2. 动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。

【学习过程】：一、动物细胞融合：1．概念：或动物细胞结合形成的过程，也称细胞杂交。

2.原理：。

3．诱导融合的方法(1)物理、化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激法等。

(2)生物方法：。

细胞。

4．过程：不同的两个或多个细胞――――――――――――――→PEG，电激等在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的。

5．结果：形成 细胞。

6．意义：突破了 方法的局限，使 成为可能。

成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和 等的重要手段。

如：利用 ，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

【合作探究一】：动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较二、单克隆抗体的制备：1．传统抗体的制备(1)方法⎩⎪⎨⎪⎧ 向动物体内注射 ，使之产生抗体 ⇓从动物 中分离抗体(2)缺点：产量低、 低、 差。

2．单克隆抗体的制备过程(1)①浆细胞特点：一种浆细胞产生一种单一抗体，B淋巴细胞在体外 (能/不能)无限增殖。

②骨髓瘤细胞特点：能，但不能产生。

③杂交瘤细胞特点：浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。

(2)解决思路：将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合为细胞。

(3)制备过程：(4)单克隆抗体的特点：强、高，并可大量制备。

(5)单克隆抗体的应用：①作为，具有准确、高效、简易、快速的优点。

②用于和。

【合作探究二】：1．为什么要对小鼠注射抗原？2．根据单克隆抗体制备过程思考下列问题：(1)制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？(2)B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经聚乙二醇处理后，培养液中存在哪几种细胞？(3)选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么？【当堂检测】：1．动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，下列叙述正确的是()。

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。

2．2.2 动物细胞融合与单克隆抗体知识点一 动物细胞融合1．概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。

2．结果：形成单核杂交细胞。

3．原理：细胞膜的流动性。

4．过程：不同动物的两个或多个细胞――→灭活的病毒或PEG杂交细胞5．诱导方法物理法——离心、振动、电激；化学法——聚乙二醇(PEG)；生物方法——灭活的病毒。

注意：灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。

6．灭活病毒诱导细胞融合的原理病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。

这一过程既能反映出糖蛋白在细胞识别中的重要作用，又能反映出细胞膜结构的流动性特点。

7．动物细胞融合的优点与应用(1)优点：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。

目前，已有种间、属间、科间，甚至动物与植物之间的细胞融合获得了成功。

(2)应用：是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。

特别是利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性和植物细胞的全能性细胞膜的流动性步骤酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植株分散成单个细胞后诱导细胞融合诱导方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、灭活病毒结果形成杂种植株形成杂种细胞【典题精练1】下列有关植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较，正确的是()A．两者应用的原理都是高度分化的细胞具有全能性B．两者都可用聚乙二醇(PEG)诱导细胞融合C．两者细胞融合成功的标志都是形成融合细胞核D．两者的目的都是用于大量生产分泌蛋白【解析】植物体细胞杂交的原理是细胞膜具有流动性和植物细胞具有全能性，动物细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，A错误；聚乙二醇(PEG)既可诱导动物细胞融合，又可诱导植物原生质体融合，B正确；植物体细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁，动物细胞融合成功的标志是形成融合细胞核，C错误；植物体细胞杂交的目的是产生杂种植株，动物细胞融合可用于大量生产分泌蛋白，D错误。

2．2.2动物细胞融合与单克隆抗体理一理判一判1.常用于诱导动物细胞融合的手段有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射。

(×)2．杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎。

(×)3．在动物细胞融合过程中，使用胰蛋白酶处理有利于杂交瘤细胞的形成。

(×)4．将抗原注入小鼠体内，以获得相应的B淋巴细胞。

(√) 5．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，创造出了许多动物、植物的新物种。

(×)6．筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞时，需要运用到抗原—抗体杂交的方法。

(√)7．经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产。

(×)8．生物导弹是指将单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合。

(√)悟一悟1.动物细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞核融合。

其中细胞膜融合是细胞融合的先导，细胞核融合是细胞融合的实质。

2．融合处理后的细胞不可以直接用于培养，还需要筛选。

因为诱导融合的手段只是促使细胞间的融合，不能保证所有的细胞都发生融合，形成的融合细胞也有多种，因此需要进行筛选。

3．细胞融合技术与有性杂交不同。

有性杂交有着十分严格的时空关系和物种界限；动物细胞融合则不同，它通过人工的方法克服了存在于物种之间的遗传屏障，从而能够按照人们的意愿，把不同物种的不同组织类型的细胞融合在一起。

4．对动物进行免疫的原因：B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。

5．融合过程中，有同种细胞间的融合和不同种细胞间的融合，还有未融合的细胞。

6．杂交瘤细胞的特点：既能无限增殖，又能产生专一性抗体。

7．能产生特定抗体的杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与体外培养相比，优点是不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件。

感悟体会：练一练1.[2019·江苏卷](多选)如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是()A．若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去(脱)分化再诱导融合B．a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C．c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因解析：若a细胞和b细胞是植物细胞，应先用酶解法去掉它们的细胞壁再诱导融合，A错误；无论是动物细胞还是植物细胞，两个细胞的融合都需要促融处理后才能实现，B正确；两个细胞融合成一个细胞，利用了细胞膜的流动性，C正确；c细胞同时具备了a细胞和b细胞中的所有基因，但是基因是选择性表达的，因此c细胞中基因不一定都能够表达，D错误。