2.3 动物细胞工程的应用（Ⅱ）.ppt

1、2.32.3动物细胞工程的应用（动物细胞工程的应用（） 太空婚礼太空婚礼 境境 情情 设设 创创 20022002年月日，年月日， 两场筹备了两场筹备了1010 年的年的“太空婚礼太空婚礼”首次在神舟四号飞船上举行，植首次在神舟四号飞船上举行，植 物细胞物细胞“新人新人”黄花烟草黄花烟草和和革新一号烟草革新一号烟草叶肉细叶肉细 胞胞原生质体原生质体，动物细胞，动物细胞“新人新人”是小鼠是小鼠B B淋巴细胞淋巴细胞 和和骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞，两批新人同时在，两批新人同时在 “产房产房”电融电融 合仪内孕育新生命。一段时间后，我国首批合仪内孕育新生命。一段时间后，我国首批”太空太空 娃娃娃娃”终于

2、顺利诞生。对照实验结果表明，细胞融终于顺利诞生。对照实验结果表明，细胞融 合率大大提高。合率大大提高。 “太空婚礼”太空婚礼” 神舟放飞强国梦神舟放飞强国梦 “太空婚礼太空婚礼”科研项目一：科研项目一： “太空婚礼太空婚礼”科研项目二：科研项目二： 挑战自我挑战自我 植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术 动物细胞融合技术动物细胞融合技术 知知 识识 回回 顾顾 植植 物物 体体 细细 胞胞 杂杂 交交 过过 程程 植物细胞植物细胞 A A（番茄）（番茄） 植物细胞植物细胞 B B（马铃薯）（马铃薯） 去除细胞壁去除细胞壁 原生质体原生质体 A A 原生质体原生质体 B B 原生质体融合原生质体

3、融合 正在融合的原生质体正在融合的原生质体 再生出细胞壁再生出细胞壁 杂种细胞杂种细胞 脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 杂种植株杂种植株( (番茄马铃薯番茄马铃薯) ) 再分化再分化 境境 情情 设设 创创 习习 学学 主主 自自 1.动物细胞融合的概念动物细胞融合的概念 2.动物细胞融合的原理动物细胞融合的原理 3.诱导动物细胞融合的方法诱导动物细胞融合的方法 4.动物细胞融合的意义和应用动物细胞融合的意义和应用 任务：阅读教材第任务：阅读教材第52页页 时间：时间：2分钟分钟 问题：问题： 一、动物细胞融合一、动物细胞融合 1.1.概念：概念： 动物细胞融合动物细胞融合: :也称细胞杂交，

4、是指两个或也称细胞杂交，是指两个或 多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗 传信息的单核细胞，称为杂交细胞。传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 2 2、原理：、原理： 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 纳纳 归归 题题 问问 3.3.诱导方法：诱导方法： 物理方法：物理方法： 化学法：化学法： 生物法：生物法： 灭活的病毒灭活的病毒 电激等电激等 聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)PEG) 纳纳 归归 题题 问问 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌 失去感染能力

5、，但并不破坏这些病原体的失去感染能力，但并不破坏这些病原体的 抗原结构。抗原结构。 纳纳 归归 题题 问问 纳纳 归归 题题 问问 纳纳 归归 题题 问问 4.4.意义：意义： 突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂 交（种间、属间、科间、动植物之间）交（种间、属间、科间、动植物之间） 成为可能。成为可能。 5.5.应用：应用： 最重要的用途是制备单克隆抗体最重要的用途是制备单克隆抗体 主要用于制备主要用于制备 单克隆抗体单克隆抗体 获得杂种植株获得杂种植株 用途用途 物理、化学方法物理、化学方法 （同左）（同左） 灭活的病毒灭活的病毒 物理（离心、振物理（离心、

6、振 动、电刺激）动、电刺激） 化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇） 诱导方法诱导方法 使细胞分散后诱使细胞分散后诱 导细胞融合导细胞融合 去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱 导原生质体融合导原生质体融合 细胞融合的方法细胞融合的方法 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、 植物细胞全能性植物细胞全能性 原理原理 动物细胞融合动物细胞融合 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 比较项目比较项目 植物、动物细胞融合的比较植物、动物细胞融合的比较 20世纪世纪90年代初，英国科学家成功地利用年代初，英国科学家成功地利用 “生物导弹生物导弹”单克隆抗体瞄准并杀死了癌单克隆抗体瞄准并杀死了癌 细胞

7、，使患血癌的一名细胞，使患血癌的一名67岁退休教授与一岁退休教授与一 名女患者的癌细胞奇迹般消失了。被称为名女患者的癌细胞奇迹般消失了。被称为 “生物导弹生物导弹”的单克隆抗体，能够跟踪和的单克隆抗体，能够跟踪和 杀死细菌、病毒或癌细胞。杀死细菌、病毒或癌细胞。 境境 情情 设设 创创 习习 学学 主主 自自 1 1传统抗体的获得方法、特点传统抗体的获得方法、特点 2 2单克隆抗体的制备过程单克隆抗体的制备过程 3 3单克隆抗体的应用、优点单克隆抗体的应用、优点 4. 4. 单克隆抗体的概念单克隆抗体的概念 任务：阅读教材第任务：阅读教材第5252页页5454页页 时间：时间：5 5分钟分钟

8、问题：问题： 2、什么是抗体？、什么是抗体？ 二、单克隆抗体二、单克隆抗体 回顾回顾 3、抗体的分布？、抗体的分布？ 抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原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。发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。 主要分布在血清中。主要分布在血清中。 1、什么是克隆？、什么是克隆？ “克隆”从英文“克隆”从英文“clone”音译而来，是指从一个音译而来，是指从一个 共同祖先，通过共同祖先，通过无性繁殖无性繁殖的方法产生出来的一群的方法产生出来的一群 遗传特性相同遗传特性相同的的DNA分子，细胞或个体。在细胞分子，细胞或个体。在

9、细胞 水平指水平指动物细胞培养动物细胞培养. 4传统抗体的获得传统抗体的获得 (1)方法：方法：向动物体内反复注射某种向动物体内反复注射某种 _，使动物产生，使动物产生_；从动物从动物 _中分离所需抗体。中分离所需抗体。 (2)特点：特点：_、纯度低、纯度低、_ 差。差。 抗原抗原 抗体抗体 血清血清 产量低产量低 特异性特异性 纳纳 归归 题题 问问 B B淋巴细胞特点淋巴细胞特点 每一个每一个B淋巴细胞只能产生一种抗体。淋巴细胞只能产生一种抗体。 B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。 动物体内的动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以淋巴细胞可以产生百万种

10、以 上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异 性免疫作用。性免疫作用。 纳纳 归归 题题 问问 1、在体外培养的条件下，一个、在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞有没有可淋巴细胞有没有可 能无限增殖？能无限增殖？ 不可能不可能 2、我们学过的什么细胞具有这样的能力？、我们学过的什么细胞具有这样的能力？ 癌细胞癌细胞 3、有什么办法让、有什么办法让B淋巴细胞也具有这样的能力？淋巴细胞也具有这样的能力？ 细胞融合细胞融合 生产生产单克隆抗体思路单克隆抗体思路 纳纳 归归 题题 问问 一个一个B B淋巴细胞淋巴细胞只分泌一种特异只分泌一种特异 性抗体性抗体 小鼠骨髓

11、瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖能无限增殖 杂交细胞杂交细胞 既能产生特异性抗既能产生特异性抗 体，又能大量繁殖体，又能大量繁殖 B B淋巴细胞淋巴细胞 注射特定注射特定 抗原蛋白抗原蛋白 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 培养骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞 融合融合 （只考虑两两融合）（只考虑两两融合） 培养液中细胞有几培养液中细胞有几 种类型？融合细胞种类型？融合细胞 几种几种类型类型？ 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞-骨髓瘤细骨髓瘤细 胞胞 B B淋巴细胞淋巴细胞- B B淋巴细胞淋巴细胞 B B淋巴细胞淋巴细胞-骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 多种多种杂交细胞杂交细胞 在具有筛选作用的培养基上培养在具有筛选作用的培养基上培养

12、 专一抗体检验阳性专一抗体检验阳性 克隆上述杂交细胞克隆上述杂交细胞 分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，分开不同杂交细胞，克隆专一抗体， 检验阳性细胞检验阳性细胞 单克隆抗体单克隆抗体 注射到小鼠体内注射到小鼠体内 体外培养体外培养 5、单克隆抗体的制备过程、单克隆抗体的制备过程 第第1 1次筛选目的：得到杂次筛选目的：得到杂 交瘤细胞（多种）。交瘤细胞（多种）。 第第2 2次筛选目的：在杂次筛选目的：在杂 交瘤细胞中筛选出能产交瘤细胞中筛选出能产 生所需抗体的杂交瘤细生所需抗体的杂交瘤细 胞。胞。 该细胞继承该细胞继承双亲细胞双亲细胞 的遗传特性，既能的遗传特性，既能产生专产生专 一抗体一抗体

13、又能又能无限增殖无限增殖。 杂交瘤细胞有何特点？杂交瘤细胞有何特点？ 特异性强，灵敏度高特异性强，灵敏度高 免疫小鼠免疫小鼠 培养骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞 融合融合 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 B B淋巴细胞淋巴细胞 注射特定注射特定 抗原蛋白抗原蛋白 选择培养基上培养选择培养基上培养 专一抗体专一抗体 检验阳性检验阳性 专一抗体专一抗体 检验阳性检验阳性 注射到小鼠体内注射到小鼠体内 体外培养体外培养 单克隆抗体单克隆抗体 克隆杂交细胞克隆杂交细胞 分开不同杂交细胞，克隆分开不同杂交细胞，克隆 专一抗体，检验阳性细胞专一抗体，检验阳性细胞 多种杂交细胞多种杂交细胞 杂交瘤细胞有何特点？杂交瘤细胞有

14、何特点？ 本过程利用的那些技术？本过程利用的那些技术？ 动物细胞融合技术动物细胞融合技术 动物细胞培养技术动物细胞培养技术 是否注射抗原是否注射抗原 （只考虑两两融合）培养（只考虑两两融合）培养 液中细胞有几种类型？几液中细胞有几种类型？几 种融合细胞？种融合细胞？ 两次筛选的目的两次筛选的目的 分别是什么？分别是什么？ 与传统制备的抗体相与传统制备的抗体相 比具有什么特点？比具有什么特点？ 5单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 脾脾 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 B淋巴细胞淋巴细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 增殖增殖 产生抗体产生抗体 克隆化克隆化 抗体抗体 体外培养体外培养 小鼠腹腔小鼠腹腔 细胞培养液

15、细胞培养液 腹水腹水 究究 探探 作作 合合 1、（只考虑两两融合）融合细胞几种类型？、（只考虑两两融合）融合细胞几种类型？ 2、本过程中进行了两次筛选，目的分别是什、本过程中进行了两次筛选，目的分别是什 么？第么？第1次筛选要淘汰哪些细胞？次筛选要淘汰哪些细胞？ 3、杂交瘤细胞有何特点？、杂交瘤细胞有何特点？ 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 B B淋巴细胞淋巴细胞- B B淋巴细胞淋巴细胞 B B淋巴细胞淋巴细胞-骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 该细胞继承该细胞继承双亲细胞双亲细胞的遗传特性，既能的遗传特性，既能 产生专一抗体产生专一抗体又能又能无限增殖无限增殖。 第第1 1次筛选目的：得

16、到杂交瘤细胞次筛选目的：得到杂交瘤细胞 第第2 2次筛选目的：在杂交瘤细胞中筛选出能次筛选目的：在杂交瘤细胞中筛选出能 产生所需抗体的杂交瘤细胞。产生所需抗体的杂交瘤细胞。 4.在制备单克隆抗体的过程中，选用哪两种在制备单克隆抗体的过程中，选用哪两种 细胞进行融合？为什么选择这两种细胞？细胞进行融合？为什么选择这两种细胞？ 浆细胞和骨髓瘤细胞浆细胞和骨髓瘤细胞 浆细胞能产生浆细胞能产生单一抗体单一抗体，但不能无限增殖；，但不能无限增殖； 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞能无限增殖能无限增殖，但不能产生单一，但不能产生单一 抗体。抗体。 究究 探探 作作 合合 6单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用 (1)优点

17、：优点：_、_、产量大。、产量大。 (2)应用应用 作为诊断试剂，具有准确、作为诊断试剂，具有准确、_、简易、简易、 _的优点。的优点。 用于用于_和和_。 特异性强特异性强 灵敏度高灵敏度高 高效高效 快速快速 治疗疾病治疗疾病 运载药物运载药物 纳纳 归归 题题 问问 生物导弹生物导弹=单克隆抗体单克隆抗体+药物，治疗肿瘤）药物，治疗肿瘤） 7.概括单克隆抗体的概念概括单克隆抗体的概念 单：单个细胞单：单个细胞 克隆克隆: :无性繁殖无性繁殖 抗体抗体: :化学性质单一、特异性强化学性质单一、特异性强 单克隆单克隆抗体抗体: :单个细胞克隆产生的化学性质单个细胞克隆产生的化学性质 单一特异

18、性强的抗体单一特异性强的抗体 1.1.动物细胞融合技术的原理、过程、动物细胞融合技术的原理、过程、 概念、应用概念、应用 2.2.单克隆抗体的制备过程及应用单克隆抗体的制备过程及应用 结结 小小 堂堂 课课 1 1、(2011(2011年滦县高二检测年滦县高二检测) )能使动物细胞能使动物细胞 融合的特有的诱导因素是融合的特有的诱导因素是( ( ) ) A A离心离心 B B灭活的病毒灭活的病毒 C C电激电激 D D振动振动 习习 练练 馈馈 反反 B 2 2、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融 合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单合，得到杂交细胞，经培

19、养可产生大量的单 克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是( )( ) A.A.经过免疫的经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞 B.B.没经过免疫的没经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 C.C.经过免疫的经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 D.D.没经过免疫的淋巴细胞没经过免疫的淋巴细胞 A 3 3、“生物导弹生物导弹”是指是指 ( )( ) A.A.单克隆抗体单克隆抗体 B.B.杂交瘤细胞杂交瘤细胞 C.C.产生特定抗体的产生特定抗体的B B淋巴细胞淋巴细胞 D.D.在单克隆抗体上连接抗癌药物在单克隆抗体上连接抗癌药物 习习 练练 馈馈 反反 D 4 4、动物细胞融合技术最重要的

20、用途是、动物细胞融合技术最重要的用途是( )( ) A.A.克服远源杂交不亲和克服远源杂交不亲和 B.B.制备单克隆抗体制备单克隆抗体 C.C.培育新物种培育新物种 D.D.生产杂种细胞生产杂种细胞 B A 、 B细胞为动物细胞细胞为动物细胞,请据图回答问题请据图回答问题: A细胞细胞 B细胞细胞 C 细细 胞胞 D 细细 胞胞 (1)若若A细胞为骨髓瘤细胞细胞为骨髓瘤细胞B细胞为淋巴细胞细胞为淋巴细胞,那么那么D细胞称为细胞称为 细胞细胞,D细胞具有两个亲本细胞的特征细胞具有两个亲本细胞的特征,一方面因具一方面因具 有骨髓瘤细胞的有骨髓瘤细胞的 性质性质,通过通过 方式产生大量细方式产生大量

21、细 胞胞,我们称之为我们称之为 过程过程;另一方面能分泌大量的抗体另一方面能分泌大量的抗体,我我 们把该过程分泌的抗体称们把该过程分泌的抗体称 . 杂交瘤杂交瘤 有丝分裂有丝分裂 无限增殖无限增殖 单克隆单克隆 单克隆抗体单克隆抗体 练一练练一练 (2)D细胞中产生的抗体其化学本质是细胞中产生的抗体其化学本质是 ,合成该物质合成该物质 的场所是的场所是 ,它是由它是由 控制合成的控制合成的,合成过程包合成过程包 括括 和和 两个重要步骤两个重要步骤. 球蛋白球蛋白 核糖体核糖体 基因基因 转录转录 翻译翻译 (3)D细胞中产生的抗体具有细胞中产生的抗体具有 作用作用,与血清抗体相与血清抗体相

22、比其优越之处在于比其优越之处在于 强强 高高. 免疫免疫 特异性特异性 灵敏度灵敏度 B B 体外培养体外培养 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 足够数量的细胞群足够数量的细胞群 注射到注射到 小鼠腹腔小鼠腹腔 A A C C 1.右图为某同学根据杂交瘤技术的右图为某同学根据杂交瘤技术的 方法，设计的生产破伤风杆菌抗方法，设计的生产破伤风杆菌抗 体的实验方案体的实验方案 制备单克隆抗体制备单克隆抗体 不能，没有将抗原注入小鼠体内，无法不能，没有将抗原注入小鼠体内，无法 获得产生单一抗体的获得产生单一抗体的B淋巴细胞。淋巴细胞。 (1).该实验方案的目的是：该实验方案的目的是： _ (

23、2).该方案能达到预期效果吗？该方案能达到预期效果吗？ 为什么？为什么？ B B 体外培养体外培养 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 足够数量的细胞群足够数量的细胞群 注射到注射到 小鼠腹腔小鼠腹腔 A A C C (3).A是从小鼠的脾脏中取得是从小鼠的脾脏中取得 _ 该细胞能够产生该细胞能够产生 _ 。 (4).图中图中B为为_过程，过程， 常用常用_作为诱导剂，作为诱导剂， 该细胞继承该细胞继承_的遗传的遗传 特性，既能特性，既能_ ,又又 能能_。 B淋巴细胞淋巴细胞 抗体抗体 细胞融合细胞融合 灭活的病毒灭活的病毒 双亲细胞双亲细胞 产生专一抗体产生专一抗体 无限增殖无限增殖 B B 体外培养体外培养 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 足够数量的细胞群足够数量的细胞群 注射到注射到 小鼠腹腔小鼠腹腔 A A C C (5)._ 技术是单技术是单 克隆抗体的技术支持。克隆抗体的技术支持。 动物细胞培养动物细胞培养 （6）单克隆抗体的特点）单克隆抗体的特点 _，并，并 可大量制备。可大量制备。 特异性强，灵敏度高特异性强，灵敏度高