动物细胞融合与单克隆抗体(讲课).ppt

2.2 动物细胞工程动物细胞工程 2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体 植物细胞植物细胞A 植物细胞植物细胞B 去掉细胞壁去掉细胞壁 去掉细胞壁去掉细胞壁 原生质体原生质体A 原生质体原生质体B 原生质体融合原生质体融合 杂合的原生质体杂合的原生质体 再生出细胞壁再生出细胞壁 杂种细胞杂种细胞 细胞分裂细胞分裂 分化发育分化发育 愈伤组织愈伤组织 杂种植株杂种植株 温故知新温故知新:植物体细胞杂交过程植物体细胞杂交过程 材料1:1970年，有两位科学家做了一个人鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜的流动性。那么，如何实现人鼠细胞的融合，动物细胞融合后还有什么用途呢？人人-鼠鼠(想像图想像图)一、动物细胞融合 1.概念：概念：动物细胞融合（动物细胞融合（cell fusion）也成细胞杂）也成细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。胞的过程。融合和形成的具有原来两个或多个细胞遗传融合和形成的具有原来两个或多个细胞遗传物质的单核细胞，称为物质的单核细胞，称为杂交细胞杂交细胞。2、原理：、原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性 3.融合过程：融合过程：诱导融合的方法？诱导融合的方法？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)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？3.融合过程：融合过程：植物细胞杂交与动物细胞融合的比较植物细胞杂交与动物细胞融合的比较 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 灭活的病毒灭活的病毒 获得杂种植株获得杂种植株 制备单克隆抗体制备单克隆抗体 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 使细胞分散后使细胞分散后诱导细胞融合诱导细胞融合 4.意义：意义：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）成为可能。5.应用：应用：最重要的用途是最重要的用途是 制备单克隆抗体制备单克隆抗体 动物细胞融合动物细胞融合 物理法：物理法：化学法：化学法：生物法：生物法：诱导融合的方法诱导融合的方法 原理：原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性 过程：过程：离心、震动、电激离心、震动、电激 聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)灭活的病毒灭活的病毒 动、植物细胞融合的主要区别动、植物细胞融合的主要区别 用途：用途：最重要的用途是最重要的用途是 制备单克隆抗体制备单克隆抗体 思考思考？1.1.抗体由何种细胞产生？抗体由何种细胞产生？如何产生如何产生？2.2.抗体抗体的化学本质是什么？的化学本质是什么？与抗原作用的特点？与抗原作用的特点？主要分布在哪里？主要分布在哪里？3.3.用传统的方法如何获得抗体用传统的方法如何获得抗体？思考思考？1.1.抗体由何种细胞产生？抗体由何种细胞产生？如何产生如何产生？2.2.抗体抗体的化学本质是什么？的化学本质是什么？与抗原作用的特点？与抗原作用的特点？主要分布在哪里？主要分布在哪里？3.3.用传统的方法如何获得抗体用传统的方法如何获得抗体？抗体的传统生产方法抗体的传统生产方法 从从血血清清中中分分离离抗抗体体 该法制备抗体的特点：该法制备抗体的特点：产量低、纯度低，且抗产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。体的特异性差、灵敏度低。多多种种效效应应B细细胞胞 动动物物体体内内 多多种种抗抗体体 抗抗原原 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 单克隆单克隆抗体抗体:单个细胞克隆产生的化学单个细胞克隆产生的化学 性性质单一特异性强的抗体质单一特异性强的抗体 利用效应利用效应B细胞产生抗体的功能细胞产生抗体的功能 利用肿瘤细胞无限增殖的特性利用肿瘤细胞无限增殖的特性 利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得杂利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞交瘤细胞 利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞 设计方案：设计方案：1、过程、过程 注射抗原注射抗原 已免疫的已免疫的B淋巴细胞淋巴细胞 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 细胞融合、细胞融合、筛选筛选 杂交瘤细胞杂交瘤细胞 细胞培养细胞培养 筛选筛选，继续培养，继续培养 足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群 体外培养体外培养 注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔 单克隆抗体单克隆抗体 单克隆抗体的制备 骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 免疫小鼠免疫小鼠 单克隆抗体单克隆抗体 筛选筛选 克隆、克隆、筛选筛选 体内培养体内培养 体外培养体外培养 B B淋巴细胞淋巴细胞 （选择培养基）（选择培养基）（抗体检测）（抗体检测）细胞融合细胞融合 杂交细胞杂交细胞 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？4、本过程利用的哪些技术？、本过程利用的哪些技术？思考以下问题：思考以下问题：2、单克隆抗体的优点单克隆抗体的优点 特异性强、灵敏度高特异性强、灵敏度高 3、单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用（1）作为诊断试剂）作为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 （如同位素标记（如同位素标记单克隆抗体，可单克隆抗体，可诊断肿瘤、心血诊断肿瘤、心血管畸形等）管畸形等）（2）运载药物）运载药物 生物导弹生物导弹=单克隆抗体单克隆抗体+药物，药物，治疗肿瘤）治疗肿瘤）(“生物导弹”生物导弹”单抗导向，药物为弹头单抗导向，药物为弹头)看书上看书上53页图，分组讨论，单抗制备过程分哪几步？页图，分组讨论，单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的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。顺序是？字母按正确顺序连接起来。顺序是？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、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，、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克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是经培养可产生大量的单克隆抗体，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 2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）A.诱导融合的方法完全相同诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段基本相同所用的技术手段基本相同 C.操作步骤基本相同操作步骤基本相同 D.都能形成杂种细胞都能形成杂种细胞 D 3.单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是（单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是（）A.由小鼠能产生抗体的由小鼠能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合淋巴细胞与肝细胞融合 B.由小鼠一个由小鼠一个B淋巴细胞诱导融合而成淋巴细胞诱导融合而成 C.由小鼠一个由小鼠一个B淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成 D.由小鼠一个由小鼠一个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成 D 4.4.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是（只能使动物细胞融合的常用诱导方法是（）A APEGPEG B B灭活的病毒灭活的病毒 C C电刺激电刺激 D D离心离心 B 5.5.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，要用特定培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 （）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 6.“6.“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 A A、B 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)(1)若若A A细胞为骨髓瘤细胞细胞为骨髓瘤细胞B B细胞为淋巴细胞细胞为淋巴细胞,那么那么D D细胞细胞称为称为 细胞细胞,D,D细胞具有两个亲本细胞的细胞具有两个亲本细胞的特征特征,一方面因具有骨髓瘤细胞的一方面因具有骨髓瘤细胞的 性性质质,通过通过 方式产生大量细胞方式产生大量细胞,我们称之我们称之为为 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 连续分裂连续分裂 有丝分裂有丝分裂 单克隆单克隆 单克隆抗体单克隆抗体 练一练练一练(2)D(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 ,合成该物质的场所是合成该物质的场所是 ,它是由它是由 控制合成的控制合成的,合成过程包括合成过程包括 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(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,与血清抗体相比其优越之处在于与血清抗体相比其优越之处在于 强强 高高.免疫免疫 特异性特异性 灵敏度灵敏度(4)(4)若若A A为人细胞为人细胞,B,B为鼠细胞为鼠细胞,用同位素标记用同位素标记A A细胞膜细胞膜上的蛋白质上的蛋白质,B,B不标记不标记,在在C C细胞时细胞时,检测结果发现整个检测结果发现整个细胞一半有放射性另一半没有细胞一半有放射性另一半没有.在在D D细胞时细胞时,检测结果检测结果发现整个细胞都有放射性发现整个细胞都有放射性,请解释原请解释原因因 .构成细胞膜的蛋白质分子大都可以流动构成细胞膜的蛋白质分子大都可以流动