优质课动物细胞融合与单克隆抗体用.ppt

学习目标学习目标 说出动物细胞融合的说出动物细胞融合的原理、过程和意义原理、过程和意义。理解单克隆抗体制备的理解单克隆抗体制备的过程和应用过程和应用(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图 阅读课本阅读课本P52P52及识图及识图2 2-2323，找出，找出动物细胞融合的动物细胞融合的概念、过程、意义概念、过程、意义、和最主要的用途和最主要的用途。A细胞细胞 B细胞细胞 人工诱导人工诱导 1.11.1动物动物细胞融合的概念细胞融合的概念 杂交细胞杂交细胞 动物细胞融合（也称细胞杂动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指交）：是指两个或多个细胞结两个或多个细胞结合合形成一个形成一个单核细胞单核细胞的过程。的过程。一、动物细胞融合一、动物细胞融合 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 灭活病毒、灭活病毒、PEGPEG、电激等、电激等 融合后的细胞进行有丝分裂，融合后的细胞进行有丝分裂，形成两个完整的杂交细胞形成两个完整的杂交细胞 诱导的手段？诱导的手段？融合后细胞的类型？融合后细胞的类型？ABAB杂种细胞遗传物质杂种细胞遗传物质 有什么特点？有什么特点？三种三种AAAA、ABAB、BBBB（A A、B B）含两种生物的遗传物质含两种生物的遗传物质 1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程 原理？原理？1.21.2动物细胞融合过程动物细胞融合过程 为什么灭活的为什么灭活的病毒能作诱导剂病毒能作诱导剂？灭活丧失感染性灭活丧失感染性 保留融合活性保留融合活性 仙台病毒仙台病毒 紫外线紫外线 灭活灭活 丧失感染活性（不感染细胞）丧失感染活性（不感染细胞）保留融合活性（诱导细胞融合）保留融合活性（诱导细胞融合）什么是什么是病毒的灭活？病毒的灭活？灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？1.31.3动物动物细胞融合技术的意义和应用细胞融合技术的意义和应用 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 比较项目比较项目 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 动物细胞融合动物细胞融合 原理原理 融合前处理融合前处理 使用的酶使用的酶 诱导方法诱导方法 主要用途主要用途 细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞的全能性细胞的全能性 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶 胰蛋白酶胰蛋白酶 物理方法物理方法（离心、振荡、电激）（离心、振荡、电激）化学方法（化学方法（PEG）物理、化学方法物理、化学方法 生物法生物法（灭活的病（灭活的病 毒）毒）获得获得杂种植株杂种植株 制备单克隆抗体制备单克隆抗体 去除细胞壁去除细胞壁后诱后诱导原生质体融合导原生质体融合 使细胞分散后使细胞分散后诱导细胞融合诱导细胞融合 1.4 1.4 比较动、植物细胞杂交技术比较动、植物细胞杂交技术 【例例1】能使动物细胞融合的特有的诱导因子是能使动物细胞融合的特有的诱导因子是（）A.离心离心 B.灭活的病毒灭活的病毒 C.电刺激电刺激 D.振动振动 【例例2】融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（融合后的杂交细胞的遗传物质有何特点（）A.具有原来两个或多个细胞的遗传信息具有原来两个或多个细胞的遗传信息 B.能无限增殖能无限增殖 C.可形成新个体可形成新个体 D.培养过程会贴壁培养过程会贴壁 【例例3】动物细胞融合的作用中最重要的是（动物细胞融合的作用中最重要的是（）A.克服远源杂交不亲和克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体制备单克隆抗体 C.培育新物种培育新物种 D.生产杂种细胞生产杂种细胞 B B A 强调：强调：效应效应B淋巴细胞是淋巴细胞是能够产生抗体的能够产生抗体的B淋巴细淋巴细胞，下文将其简称为胞，下文将其简称为B淋淋巴细胞巴细胞 抗体：能够与抗原发生特抗体：能够与抗原发生特异性结合的异性结合的免疫球蛋白免疫球蛋白。能产生抗体的细胞是能产生抗体的细胞是浆细浆细胞（即效应胞（即效应B细胞）。细胞）。二、单克隆抗体二、单克隆抗体 B B淋巴细胞淋巴细胞 效应效应B B淋巴淋巴细胞（浆细胞（浆细胞）细胞）记忆记忆B B淋巴淋巴细胞细胞 分化分化 抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法 抗原抗原 反复注射动物反复注射动物 从动物的从动物的血清血清中分离抗体中分离抗体 该法制备抗体的缺点：该法制备抗体的缺点：产量低、纯度低，且抗产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度体的特异性差、灵敏度低。低。单克隆抗体！单克隆抗体！读下面一段资料，读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念找出单克隆抗体的概念 人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B B细胞细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B B细胞只细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个单一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。2.1单克隆抗体的概念单克隆抗体的概念 单克隆单克隆抗体：通过抗体：通过动物细胞融合动物细胞融合技术获得技术获得的的杂交瘤细胞群杂交瘤细胞群产生的产生的化学性质单一、特化学性质单一、特异性强异性强的抗体的抗体 提示提示1 1：对：对B B细胞进行细胞培养可行吗？细胞进行细胞培养可行吗？提示提示2 2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？问题：问题：如何大量生产单克隆抗体？请尝试设如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个方案。计一个方案。2.2单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 一个一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖骨髓瘤细胞能无限增殖 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 动物细胞培养技术动物细胞培养技术 设计方案：设计方案：动物细胞融合技术动物细胞融合技术 单克隆单克隆抗体抗体 既能产生特异性抗体，既能产生特异性抗体，又能大量增殖的细胞又能大量增殖的细胞 19751975年英国科学家年英国科学家米尔斯坦米尔斯坦和和科勒科勒的实验的实验 为什么给小鼠注射特定的为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？抗原蛋白？会有几种融合方式？会有几种融合方式？杂交瘤细胞是如何筛选出杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？来的？有何特点？是否所有的杂交瘤细胞都是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？能产生专一性抗体？如何大规模进行培养得到如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？大量的单克隆抗体？BBBB 、B B瘤瘤 、瘤瘤瘤瘤 （B B、瘤）、瘤）（一选）（一选）选选择性培养基择性培养基：只有只有杂交瘤杂交瘤细胞细胞才能存才能存活活 获得产生相应获得产生相应抗体的抗体的B B细胞细胞 （二选）：选（二选）：选能产生能产生所需所需专专一抗体的杂交一抗体的杂交瘤细胞瘤细胞 体外培养体外培养 小鼠腹腔内培养小鼠腹腔内培养 杂交瘤细胞特点：杂交瘤细胞特点：既能产生特异性既能产生特异性抗体，又能快速抗体，又能快速大量增殖。大量增殖。单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 1 1、怎样筛选出杂交瘤细胞？、怎样筛选出杂交瘤细胞？2 2、筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体都一样吗？、筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体都一样吗？3 3、怎样获得只产生特异性抗体的杂交瘤细胞？、怎样获得只产生特异性抗体的杂交瘤细胞？4 4、怎样获得大量的单一抗体？、怎样获得大量的单一抗体？利用选择培养基培养，筛选利用选择培养基培养，筛选 否否 用多孔细胞培养板培养，稀释度要用多孔细胞培养板培养，稀释度要保证每个孔内不多于一个保证每个孔内不多于一个细胞。细胞。抗原抗体杂交法检测抗原抗体杂交法检测呈阳性反应呈阳性反应 体内或体外大量培养特异的杂交体内或体外大量培养特异的杂交瘤细胞，从中提取单一抗体。瘤细胞，从中提取单一抗体。单抗制备过程分哪几步？单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗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？序是？2.3单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用 诊断试剂诊断试剂最广泛应用最广泛应用 准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速 单克隆抗体最主要的优点：单克隆抗体最主要的优点：特异性强，灵敏特异性强，灵敏度高，并能大量制备。度高，并能大量制备。“生物导弹”生物导弹”单克隆抗体药物单克隆抗体药物 单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头 治疗疾病和运载药物治疗疾病和运载药物 主要用于治疗主要用于治疗癌症治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成癌药物，形成“生物导弹”，“生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。准确杀伤癌变细胞。有梦想，才会有创造！已成功的动物细胞融合实例有很多，如人已成功的动物细胞融合实例有很多，如人小鼠、人小鼠、人兔、人兔、人鸡、鼠鸡、鼠兔、鸡兔、鸡鼠等上百种融合细胞。甚至已鼠等上百种融合细胞。甚至已成功完成了酵母菌成功完成了酵母菌鸡鸡、人、人胡萝卜胡萝卜 等细胞的融合。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。细胞融合和单克隆抗体的最新信息。生物种间杂交生物种间杂交想像图想像图 1.1.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B B淋巴细胞诱导融合后，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殖的细胞是 （）淋巴细胞淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞 B B淋巴细胞自身融合细胞淋巴细胞自身融合细胞 小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 A.A.B.B.C.C.D.D.C C 2.“2.“生物导弹”是指生物导弹”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 D 例例3、用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中实验步骤中错误错误的是（的是（）A A将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B B淋淋巴细胞巴细胞 B B用纤维素酶处理用纤维素酶处理B B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞 C C用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B B淋淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合 D D筛选杂交细胞，并从中选出能产生所需抗体的筛选杂交细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体细胞群，培养后提取单克隆抗体 B (1)(1)若若A A细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则细胞是小鼠骨髓瘤细胞，则B B细胞是取自小鼠细胞是取自小鼠体内的体内的 细胞，细胞，从小鼠体内提取分离该细胞之从小鼠体内提取分离该细胞之前，应给小鼠注射前，应给小鼠注射_类物质。类物质。（2）d过程过程是一个是一个_过程，该过程的进过程，该过程的进行常用行常用_或或_的诱导。的诱导。(3)(3)假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成假设仅考虑某两个细胞的融合，则可形成 种种类型的类型的C C细胞，因此需用细胞，因此需用_培养基筛选出培养基筛选出D D细细胞用于培养，胞用于培养，D D细胞的名称是细胞的名称是 ，其特点，其特点是是_。效应效应B 抗原抗原 细胞融合细胞融合 聚乙二醇聚乙二醇 灭活的病毒灭活的病毒 选择性选择性 3 既能无限增殖又能产生特异性抗体既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞杂交瘤细胞(4)(4)在培养时通过在培养时通过_分裂方式大量繁殖。分裂方式大量繁殖。D D细细胞体外培养需要注意的条件是（要求答胞体外培养需要注意的条件是（要