2019版高中生物 第2章 细胞工程 2.2 2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体学案 新人教版选修3.doc
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1、12.2.22.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体1掌握动物细胞融合技术及应用。(重点)2简述单克隆抗体的制备。(重、难点)动动 物物 细细 胞胞 融融 合合1概念:动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。2原理:细胞膜的流动性。3诱导融合的三种方法(1)物理法:例如电激等。(2)化学法:例如聚乙二醇。(3)生物法:例如灭活的病毒。4过程:不同 DNA 的两个细胞细胞膜融合细胞核融合有丝分裂两个完促融整的杂交细胞。5意义:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。合作探讨探讨 :动物细胞融合与植物原生质体融合所依据的原理是什么?1提示:
2、细胞膜的流动性。探讨 :动物细胞完成融合的标志是什么?2提示:动物细胞融合时,先是细胞膜发生融合,然后是细胞核的融合。当两个细胞核融合后形成具有单核的杂交细胞,则标志着动物细胞融合的完成。探讨 :比较动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的促融方法的异同。3提示:二者都可以采用离心、振动、电激等物理方法,或者使用化学试剂聚乙二醇进行促融,除上述方法外,动物细胞融合还可以采用灭活的病毒进行促融。思维升华 1操作步骤细胞准备Error! 细胞融合:加促融因子于待融合的细胞之中,诱导融合2杂种细胞选择:利用选择性培养基等,使亲本细胞死亡,而让杂种细胞存活 杂种细胞克隆:对选出的杂种细胞进行克隆,经过培养,
3、就能获得所需要的细胞2过程分析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,在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。1动物细胞融合和植物原生质体融合相比较,特殊性表现在( )A融合的原因 B融合的优点C融合的诱导手段D融合的过程【解析】 动物细胞融合和植物原生质体融合都是为了将不同物种的优良性状集于一体,过程都是先膜融合再质融合,最后核融合,即融合的过程相同;动物细胞融合可以用灭活的病毒诱导,而植物原生质体融合不能用灭活的病毒诱导。【答案】 C2如图所示为细胞融合技术的一些过程:(1)从 A、B 细胞到 C 细胞的过程中,必须用_处理。(2)若 A、
4、B 细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了_,这种酶可能是_酶,由此生成的 A 和 B 细胞称为_。(3)若 A 细胞为骨髓瘤细胞,B 细胞为 B 淋巴细胞,那么 D 细胞称为_细胞,由D 细胞连续分裂产生大量细胞的过程称为_过程。这种细胞既能无限繁殖,又能产生_。(4)若 A 为人细胞,B 为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质,在形成 C 细胞时,细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。到 D 细胞阶段,两种颜色的荧光3均匀分布,请解释原因_。【解析】 此题是对植物体细胞杂交、动物细胞融合以及细胞膜的特性比较全面的考查。植物细胞有细胞壁,阻碍植物体细胞的杂交。因此,植物
5、体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。细胞壁成分主要为纤维素和果胶,所以要用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁。第二步就是让不同植物体细胞的原生质体融合,融合必须通过一定的技术手段进行人工诱导。单克隆抗体制备过程需得到化学性质单一、特异性强的抗体。科学家发现,在动物发生免疫过程中,每一个 B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,要想获得大量的单一抗体,必须用单个 B 淋巴细胞进行克隆,形成细胞群。但在体外培养条件下,一个 B 淋巴细胞不可能无限增殖,这就需要 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合,再筛选出杂交瘤细胞。由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质
6、,既能分泌特异性抗体,又能大量繁殖。最后考查了细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。【答案】 (1)诱导剂 (2)细胞壁 纤维素酶和果胶 原生质体 (3)杂交瘤 克隆 特异性抗体 (4)细胞膜上的蛋白质是可以运动的单 克 隆 抗 体1传统抗体的制备 (1)方法Error!(2)缺点:产量低、纯度低、特异性差。2单克隆抗体的制备(2)解决思路:将 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞。(3)制备过程:制备产生特异性抗体的 B 淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原蛋白,然后从小鼠脾脏细胞内获得相应的 B 淋巴细胞获得杂交瘤细胞Error!4克隆化培养和抗体检测将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠
7、腹腔内增殖提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠腹水中提取(4)单克隆抗体的特点:特异性强、灵敏度高,并可大量制备。合作探讨探讨 :仔细观察教材 P53图 224,探讨下列问题:1(1)制备单克隆抗体过程中的几种细胞有何特点?提示:免疫的 B 淋巴细胞:能产生单一抗体,但不能无限增殖。骨髓瘤细胞:能无限增殖,不能产生抗体。杂交瘤细胞:既能产生特定的抗体,又能在组织培养条件下进行无限增殖。(2)单克隆抗体制备过程中有两次筛选,其目的分别是什么?提示:第一次筛选是在 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后,筛选出只有 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂种细胞。第二次筛选需先在多孔培养皿上培养,在每个孔只有一个
8、杂交瘤细胞的情况下开始培养,然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。探讨 :用单克隆抗体及相关物质制成的“生物导弹”中真正起治疗作用的物质是什么?2是单克隆抗体吗?提示:“生物导弹”中真正发挥治疗作用的物质是相关“药物” ,单克隆抗体所起的作用在于将药物定向带到靶细胞所在位置,借助其导向作用,在原位杀死癌细胞,这样既不损伤正常细胞,又减少了用药剂量。因此, “生物导弹”可作为一种疗效高、毒副作用小的新型药物。探讨 :若不采用动物细胞融合的方法,能否生产出单克隆抗体?试简要说明。3提示:能。可从经免疫的 B 淋巴细胞中获取决定所需抗体的基因(目的基因),导入骨髓瘤细胞,然后培养骨髓瘤细胞并从培养液
9、中提取分泌物,便可得到单克隆抗体。思维升华1技术手段:人工免疫、动物细胞培养、动物细胞融合。2制备流程:53两种抗体的比较:名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强,灵敏度高,能大量制备4.三种细胞的比较:细胞类型来源特点浆细胞由 B 淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化而来能产生单一抗体,但不能无限增殖骨髓瘤细胞从骨髓肿瘤中提取能无限增殖,但不能产生抗体杂交瘤细胞浆细胞与骨髓瘤细胞融合而成既能产生抗体,又能无限增殖5.单克隆抗体制备过程中的筛选及原因(1)第一次筛选是在 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后,筛选出杂交瘤细胞,淘汰未融合
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