高三生物细胞融合技术PPT教学课件

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2、生物法
各种病毒都具有凝集细胞的能力，它一边粘接在一 个细胞表面，另外一边粘接在另一个细胞表面，从 而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生凝结。
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(1) 特点
研究最早的促融剂。 毒性大而使应用受到限制。 仙台病毒（HAJ）是两层磷脂组成的外膜包裹
1、植物细胞融合(P170)
(1)PEG诱导融合的关键是作用时间。
(2)PEG规格和纯度与融合效率（4000-6000）。
(3)在电融合时，融合率与原生质体密度有关。
(4)在融合液中加入少量CaCL2，即可以维持一定量的电导 率，对细胞也有保护作用，交变电流强弱、处理时间
长短及电脉冲大小均会影响融合效率。
亲本B：苏氨酸缺陷型
杂种细胞可以在不含色氨酸和苏氨酸的培养基上培养，而 亲本细胞均会死亡。
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3）温度敏感突变型杂种细胞的筛选：一般的培养细胞能 在32度到40度的范围内生长，但温度敏感突变型的细胞能 在高温或低温下生长。由此筛选杂种细胞。
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高Ca2+和pH诱导PEG结合诱导
高Ca2+机制：带负电荷间的原生质体在钙离子 的连接下形成静电键——钙桥，促使异源的原 生质体间粘着和结合。
高pH：增加Ca2+在细胞表面的黏附，从而促 进两原生质体的接触。
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(三) 影响细胞融合的主要因素
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2细胞融合后产生的类型
(1)同核型—同源原生质体的融合体 (2)异核型—非同源原生质体的融合体 (3)多核体—含有双亲不同比例核物质的融合体

多个动物细胞结合形成一个细胞 立学习的习惯，培养自学能力。
的过程。 2．社会责任：认同单克隆抗体技
2．概述细胞融合技术是单克隆抗 术在实际生产与生活中的应用。
体制备的重要技术。
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第2章 细胞工程
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一、动物细胞融合技术
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两个或多个动物细胞
细胞膜的流动性 杂交 遗传信息
PEG 有性杂交
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第2章 细胞工程
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答案：(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 (2)取小 鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成 单细胞悬液 (3)选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的 反应具有特异性 (4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细 胞在体外培养
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发展素养 长句特训
与高考接轨
1．(科学思维)动物细胞之间或动物与人细胞之间都可以进行融合，进行 细胞融合后的细胞有多少种？_________________。
(不考虑两个以上细胞之间的融合)
答案：5种
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第2章 细胞工程
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2．(科学思维)动物细胞融合与受精作用的区别：________________。 答案：①受精作用是在同种生物之间进行的，精子和卵子不需要任何诱 导剂，就可以融合形成受精卵。②动物细胞融合可在不同物种间进行， 由于物种间存在生殖隔离，所以自然条件下不能融合成杂种细胞，必须 诱导才能融合
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第2章 细胞工程
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在该培养基上，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只 有融合的杂种细胞(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选，利用 抗原与抗体特异性结合的原理,就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (4)要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可将杂交 瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。

意义
克服了远缘杂交不亲和的障碍，打破了 生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合
(1)动物细胞核融合发生在杂种细胞的有丝分裂 过程中。
(2)灭活的病毒只适用于动物细胞融合。
典例研析 【典例 1】 如图为细胞融合过程示意图，请据图作 答。
根据以上材料回答。 (1)细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性 在于 ___________________________________________。
典例研析 【典例 2】 下图表示制备单克隆抗体过程。
(1)在获得 B 淋巴细胞之前，小鼠已被多次注射 ________(填“相同”或“不同”)抗原，注射后小鼠体内 发生相应的________(填“细胞”或“体液”)免疫反应， 生成能产生抗体的 B 淋巴细胞。
即时演练 2．下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得 单抗的实验研究。据图回答相关问题。
要点二 单克隆抗体的制备
1．单克隆抗体与普通抗体有什么区别？ 2．单克隆抗体在制备过程中有什么特别之处？
归纳提升
1．概念：由单个 B 淋巴细胞进行无性繁殖形成的细 胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。
2．特点：化学性质单一，特异性强，灵敏度高，可 大量制备。
3．制备过程(如下图所示)。
制备过程中应注意的问题 (1)与骨髓瘤细胞结合的 B 淋巴细胞是经过免疫的淋 巴细胞，实际上就是浆细胞。 (2)融合后形成的杂交细胞有多种，若仅考虑细胞两 两融合的情况，融合细胞有三种，即两个 B 淋巴细胞的 融合细胞、两个骨髓瘤细胞的融合细胞、一个 B 淋巴细 胞与一个骨髓瘤细胞的融合细胞。
(1)X、Y、Z 细胞的名称分别是________________、 ________________、________________。

单克隆抗体
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思考：
1、本过程利用了哪些原理？
免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理
2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？
这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的 遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而 且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单 克隆抗体
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诱导方法
物理（离心、 物理、化学方法 振动、电刺激） （同左）
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒
用途
获得杂种植株
主要用于制备 单克隆抗体
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1.过程：
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二、动物细胞融合（细胞杂交）－2个或多 个动物细胞结合形成一个细胞的过程
细胞A
细胞B
物理法 化学法
仙台病毒 灭活的病毒 疱疹病毒
杂种细胞
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效应？
B细胞
抗？原
2.制备过程：
诱导其融合的 方法有哪些？
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细胞融合后培养液中有几种细胞
B BB B瘤 瘤瘤 瘤
筛选杂种 细胞
已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D 途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这 两条DNA合成途径，但一般不分裂增值。鼠 骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分 裂增值，将这两种细胞在试管中混合，加 PEG促融，获得杂种细胞。
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小结
动物细胞培养过程 两个过程
单克隆抗体制备过程
一个诱导细胞融合的新方法
－－灭活病毒 三个“一” 一个新细胞－－杂交瘤细胞
一个优势－－单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势

比较项目 植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细 细胞膜的流动性、细胞增
胞的全能性
殖
融合前 处理
去除细胞壁
将组织分散成单个细胞
使用的酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶
比较项目 植物体细胞杂交
动物细胞融合
物理法:电融合法、离心法 除物理法和化学法外,
诱导方法 化学法:PEG融合法、高 也可用灭活病毒诱导
(2)解决思路:将一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓 瘤细胞融合为杂交瘤细胞,其既能大量增殖,又能产生足够数 量的特定抗体。
3.单克隆抗体的制备过程。
4.单克隆抗体的应用。 (1)广泛用作诊断试剂。如利用同位素或荧光标记的单克隆 抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸 形等疾病。 (2)用于运载药物和治疗疾病。
一 动物细胞融合技术 问题探究 下图表示动物细胞融合的过程,请结合图示过程回答下列问 题。
(1)为什么灭活的病毒可以诱导动物细胞融合?不灭活的病 毒可以吗?
提示:灭活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。不可以,因 为不灭活的病毒会感染细胞。
微判断 1.用特定的抗原对小鼠进行免疫后,从小鼠脾中只能得到一 种B淋巴细胞。( × ) 2.单克隆抗体是单个B淋巴细胞增殖并产生的抗体。( × ) 3.单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。( × )
微训练 下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述,正确的 是( )
A.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,一般需要灭活的病毒或 聚乙二醇诱导
(2)融合形成的杂交细胞在遗传上有什么特点? 提示:杂交细胞具有两个或多个细胞的遗传信息,能表现出 两个或多个亲本细胞的性状。 (3)结合植物体细胞杂交技术分析,动物细胞融合技术能培 养形成杂种动物个体吗? 提示:不能。融合后的杂交细胞经过培养只能通过细胞分裂 形成细胞群,不能形成杂种动物个体。

。2020年11月19日星期四2020/11/192020/11/192020/11/19
❖ 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年11月2020/11/192020/11/192020/11/1911/19/2020
❖ 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/11/192020/11/19November 19, 2020
化学性质单一、特异性强的抗体。 设计方案： 一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体 小鼠骨髓瘤细胞－－能无限增殖
杂种细胞
2.制备过程：
注射抗原的目的是什么
诱导其融合的方法有哪些？ 融合后培养液中有几种细胞
怎样筛选出杂交瘤细胞，杂交 瘤细胞有何优点
为何要进行克隆化培养和专 一抗体检测，多次筛选
大量增殖杂交瘤细胞获得单 抗的方法
动物细胞与植物细胞的差别：
•无细胞壁 •全能性受限制，不能发育成杂种动物
动物细胞杂交与植物细胞杂交的不同： •不需去除细胞壁 •不能发育成新的动物个体
一、动物细胞融合（细胞杂交） 1、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞
的过程。 2、结果： 形成单核的杂交细胞 3、原理： 细胞膜的流动性
物理法：离心、振动、电激 4、诱导方式 化学法：聚乙二醇（PEG)
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.

突破有性杂交方法的局限，使远 缘杂交成为可能
最主要用途：制造单克隆抗体
植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
细胞融合原理 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性
细胞融合的方 去除细胞壁后诱导原 使细胞分散后诱导
Байду номын сангаас
法
生质体融合
细胞融合
诱导方法
电刺激
电融合、PEG、灭
化学（聚乙二醇） 活的仙台病毒
较中，正确的是（ B ）
A．结果是相同的 B．杂种细胞的形成过程基本相同 C．操作过程中酶的作用相同 D．诱导融合的手段相同
2、单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细
胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，
在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ C ）
①淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身
4、生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试
剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂（ C ）
A.能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制 B.能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活 C.选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制 D.能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质合成
5、科学家们用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融 合，得到杂交瘤细胞，经培养可产生大量克隆
融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂
交瘤细胞
A．②④
B．①③⑤
C．①②③④
D．②③
3、单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是（ D ）
A．由小鼠能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合 B．由小鼠一个B淋巴细胞诱导融合而成 C．由小鼠一个B淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成 D．由小鼠一个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成

• 源__自__一__个_地B作淋用巴于细一胞种的克__隆_________所__产__生_，的将抗这体种，抗只体会特称异为性单 克隆抗体。 抗原决定簇
•
为什么把融合后的细胞放在特定培养基(选择培
养基)上培养？ [思维激•活提2示] 因为有的细胞未发生融合，有的发生了同种细胞的融合，
通过选择将上述细胞淘汰掉，获得杂交瘤细胞。
【巩固•2】 下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，不正 确的是 ( )。
• A．B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般不需要灭活的 • 病毒或聚乙二醇诱导 • B．融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生
单 • 克隆抗体 • C．体外培养时，一个效应B淋巴细胞可以产生抗体，但 • 不能无限增殖 解• 析D．单诱克导隆动抗物体细与胞常融规合抗的体方相法比：，灭特活异的性病强毒、诱灵导敏融度合高；， 聚• 乙二优醇越诱性导明融显合；电刺激诱导融合。
• ②杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特定的抗体。 • ③制备过程中至少有两次筛选：第一次是筛选出杂交瘤细胞，第二次是
筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
3．单克隆抗体的特点 理化性质单一、与抗原结合的特异性强、灵敏度高。
4．应用 (1)用于疾病诊断、防治和致病机理的研究。 (2)用于治疗疾病，制成“药物导弹”。
高
电压的作用使细胞 表面的电荷发生移 动，相邻细胞由于 异性电荷的吸引而
紧密接触
融合频率高，对细 胞的毒性小，重复 性强，方法简单，
容易操作
缺 点
制备过程繁琐，会 对细胞的生命活动
产生干扰
有一定的毒性，对 有些细胞不适宜
【巩固•1】 培养人细胞与小鼠细胞的融合细胞发现，细胞会 随机丢失来自人细胞的染色体，在仅含有人的1号染色 体的融合细胞中，合成出人的尿苷单磷酸激酶。下列有 关叙述中，不合理的是 ( )。

D.生产杂种细胞
6.单克隆抗体是由下列哪种细胞产生的 （ D ）
A.B淋巴细胞
B.T淋巴细胞
C.骨髓瘤细胞
D.杂交瘤细胞
在这种培养基上不能存活增殖的细胞是
（ C）
①淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A.②④
B.①③⑤
C.①②③④
D.②③
2.动物细胞融合和植物原生质融合决定于 (A
)
A.细胞膜的流动性 B．细胞膜的选择透过性
C.细胞质的流动性 D．细胞质酶的活性
抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原 发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
2.抗体是由何种细胞产生的？ 效应B细胞（浆细胞）
3.一个Ｂ淋巴细胞(浆细胞)能分泌多种抗体吗?
每一个Ｂ淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体
4. 简述获得抗体的传统途径？ 从动物血清中分离抗体
制
备
过
克隆杂交细胞
程
示
意
图
注射到小鼠体内
骨髓瘤细胞
融合
选择培养基上培养
专一抗体检验阳性
专一抗体检验阳性
分开不同杂交细胞，克隆专一 抗体，检验阳性细胞
单克隆 抗体
体外培养
单克隆抗体制备过程
注射抗原
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞 细胞融合、筛选
诱导其融合的方 法有哪些？
杂交瘤细胞 细胞培养
为什么选用小鼠骨髓瘤
筛选，继续培养
抗原
刺激
动物体
浆细胞
抗体
5.这种方法获得的抗体有什么缺陷？ 产量低，纯度低，特异性差

• 优点：融合率高、重复性与可控制性强。
• 缺点：可能会造成不可恢复的细胞损伤。
细胞电融合仪
生物法
• 病毒诱导细胞融合：研究最早的细胞融合诱导方法。 主要是由于病毒会与宿主细胞膜直接融合，同时进 入两个细胞就会打破两个细胞膜的隔阂，引发细胞 质的交流，进而达到细胞融合的目的。
• 缺点：要提前大量培养病毒，并且灭活后才能作为 融合剂使用，操作繁琐，而且一旦灭活不充分的话， 病毒还可能感染亲本细胞。因此，目前已经很少使 用病毒诱导法进行细胞融合。
广义：凡是将两个细胞或原生质体融合成一个细胞 的过程。包括体细胞、性细胞的融合和自发融合。就 植物而言，又称为原生质体融合(protoplast fusion)。
狭义：将不同的体细胞融合在一起，通过对杂种细 胞的筛选，培养，期望得到体细胞杂种的一种手段。 所以又称为体细胞杂交(somatic hybridazation)。
• （1）足够量的病毒颗粒附 着在细胞膜上起搭桥作用， 使细胞聚集在一起。
• （2）通过病毒与原生质体 或细胞膜的作用使两个细 胞膜间互相渗透，胞质互 相融合。粘结部位质膜被 破坏，不同细胞间形成通 道，细胞质流通并融合 （病毒也随之进入细胞 质）。
• （3）有丝分裂，细胞核融 合，形成杂种细胞。
第五章 细胞融合与体细胞杂交
远源杂交
• 远缘杂交：不同种属之间，或是地理上远缘的种 内亚种之间个体的交配称为远缘杂交。
• 由于种属间存在着种种隔离机制，致使远缘杂交 常表现不亲和或获得的远缘杂种表现不育。
• 不亲和性：在有性生殖过程中，由于个体细胞或组 织水平上的不协调而使受精或接合不能正常进行， 或是受精后不能产生后代的现象。
分子生物学标记
• 植物的分子标记主要有RAPD、RFLP、AFLP 、SSR、ISSR、EST等。