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细胞融合技术 第三节 本节目标 1通过阅读了解通过阅读了解细胞融合技术的一般原理细胞融合技术的一般原理，知道，知道细胞融合的几种诱导方法细胞融合的几种诱导方法。2掌握细胞融合技术掌握细胞融合技术在育种上的应用在育种上的应用，比较细胞，比较细胞融合技术育种与常规的杂交育种的优缺点。融合技术育种与常规的杂交育种的优缺点。3提出自己的提出自己的单克隆抗体的制备方案单克隆抗体的制备方案，通过讨论，通过讨论和相互评价，在自主探究中，掌握单克隆抗体的和相互评价，在自主探究中，掌握单克隆抗体的制备技术及应用，体验科学家的科学探索过程。制备技术及应用，体验科学家的科学探索过程。4、植物体细胞杂交及应用植物体细胞杂交及应用 【重点、难点重点、难点】1、细胞融合技术的一般原理，知道细胞融合的几、细胞融合技术的一般原理，知道细胞融合的几种诱导方法。种诱导方法。2、单克隆抗体的制备方案。、单克隆抗体的制备方案。3、植、植物体细胞杂交及应用物体细胞杂交及应用 一一.细胞融合技术细胞融合技术 阅读课本第30-31页内容，回答问题：1.什么叫细胞融合技术？什么叫细胞融合技术？2.常用的人工诱导细胞融合的方法有哪几种？哪常用的人工诱导细胞融合的方法有哪几种？哪一种重复性强，对原生质体伤害小，方法简单，一种重复性强，对原生质体伤害小，方法简单，可控性强？可控性强？用人工方法诱导细胞融合，并在一定条件下使融合细胞用人工方法诱导细胞融合，并在一定条件下使融合细胞 分化再生，形成新物种或新品种的过程。分化再生，形成新物种或新品种的过程。物理法物理法：离心、振动、：离心、振动、电融合技术（电刺激。伤害电融合技术（电刺激。伤害小，可控性强）小，可控性强）化学法化学法：用聚乙二醇（）诱导：用聚乙二醇（）诱导 灭活的病毒灭活的病毒：仙台病毒、：仙台病毒、疱疹病毒疱疹病毒等等（适合动物）（适合动物）动物细胞融合（细胞杂交）动物细胞融合（细胞杂交）2个或多个动个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程物细胞结合形成一个细胞的过程 细胞细胞A 细胞细胞B 杂种细胞杂种细胞 灭活的病毒灭活的病毒 物理法物理法 化学法化学法 仙台病毒仙台病毒 疱疹病毒疱疹病毒 新城鸡瘟病毒新城鸡瘟病毒 融合后形成的细胞称为融合后形成的细胞称为杂交杂交细胞细胞 用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程 细胞核细胞核 病毒颗粒病毒颗粒 细胞核细胞核 细胞电融合仪 1.1.抗体是由何种细胞产生的？抗体是由何种细胞产生的？2.2.抗体是如何产生的？抗体是如何产生的？二二.动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体 读下面一段文字资料，思考以下问题：读下面一段文字资料，思考以下问题：长期以来，为了获得抗体，采用的是把某长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注射到动物体内，然后种抗原反复注射到动物体内，然后从动物从动物血清中分离出所需抗体的方法血清中分离出所需抗体的方法。用这种方。用这种方法获得的抗体，不仅法获得的抗体，不仅产量低产量低，而且抗体的，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们。人们发现，在发现，在动物发生免疫反应的过程中，体动物发生免疫反应的过程中，体内的内的B B细胞可以产生多达百万种以上的特异细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体性抗体，但是，但是每个每个B B细胞只分泌一种化学性细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体质单一、特异性强的抗体。要想获得大量。要想获得大量的单一抗体，必须用单个的单一抗体，必须用单个B B细胞进行无性繁细胞进行无性繁殖，即克隆殖，即克隆。1、请从以上文字资料中找出单克隆抗体的概念、请从以上文字资料中找出单克隆抗体的概念 用单个用单个B B细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌细胞进行克隆，得到的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体一种化学性质单一、特异性强的抗体，这种抗体就叫做单克隆抗体。就叫做单克隆抗体。（一）单克隆抗体概念（一）单克隆抗体概念 1 1、如何获得化学性质单一、特异性强的抗体？、如何获得化学性质单一、特异性强的抗体？单克隆抗体单克隆抗体 问题讨论问题讨论 提示：提示：1.1.什么样的细胞可以产生抗体？什么样的细胞可以产生抗体？2.2.什么样的细胞可以无限增殖？什么样的细胞可以无限增殖？设计方案：设计方案：一个一个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 小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖 杂种细胞杂种细胞 单克隆抗体单克隆抗体 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 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 （二）、单克隆抗体的制备过程（二）、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 腹腔注射法腹腔注射法 诊断疾病诊断疾病（识别作用，（识别作用，如同位素标记单克隆抗如同位素标记单克隆抗体，可诊断肿瘤、心血体，可诊断肿瘤、心血管畸形等）管畸形等）（三）单克隆抗体的应用（三）单克隆抗体的应用 优点：优点：准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速 用于治疗疾病和运载药物用于治疗疾病和运载药物（主要用于癌症治疗，也可运主要用于癌症治疗，也可运载药物，如载药物，如“生物导弹”）“生物导弹”）（导向作用，导向作用，作为载体，作为载体，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）（位置准确、疗效高、副作用小）（位置准确、疗效高、副作用小）诊断乳腺癌单克隆抗体诊断乳腺癌单克隆抗体 小结小结 两个过程两个过程 动物细胞融合过程动物细胞融合过程 动物细胞培养过程动物细胞培养过程“一二三”一二三”二次筛选二次筛选筛选杂交瘤细胞、能筛选杂交瘤细胞、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 一个新细胞一个新细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞 三个优势三个优势产量大、特异性产量大、特异性强、灵敏度高强、灵敏度高(理化性质单一理化性质单一)的优势的优势 单克隆抗体单克隆抗体 三三、植物体细胞杂交技术、植物体细胞杂交技术与作物育种与作物育种 杂交的两个细胞杂交的两个细胞 用纤维素酶、果胶酶处用纤维素酶、果胶酶处理细胞壁理细胞壁（酶解法）（酶解法）原生质体、原生质体、经离心、振经离心、振动、电刺激动、电刺激 用聚乙二醇用聚乙二醇（）（）诱导诱导 融合后的原生质体融合后的原生质体 再生细胞壁再生细胞壁 杂种细胞杂种细胞 脱分化脱分化 细胞分裂细胞分裂 愈伤组织愈伤组织 杂种植株杂种植株 再分化再分化（植物体细胞植物体细胞融合完成的标融合完成的标志志）植植物物细细胞胞融融合合 植物植物组织组织培养培养 白菜白菜 甘蓝甘蓝 白菜甘蓝白菜甘蓝 植物体细胞杂交意义？p33 细胞融合技术可以避免细胞融合技术可以避免受精过程，受精过程，在在亲缘关系亲缘关系较远的物种间实现基因较远的物种间实现基因转移，创造出自然界没转移，创造出自然界没有的新物种。有的新物种。意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，意义：克服远缘杂交不亲和的障碍，实现种间遗传物质的重组实现种间遗传物质的重组 2 2、动植物细胞在结构上有何区别？这与它们动植物细胞在结构上有何区别？这与它们杂交或融合过程有什么影响？杂交或融合过程有什么影响？3 3、植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的、植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的方法有哪些？方法有哪些？离心、振动、电激等物理方法；离心、振动、电激等物理方法；聚乙二醇诱导聚乙二醇诱导等等化学方法化学方法 问题讨论问题讨论 动物细胞无细胞壁，动物细胞融合过程中动物细胞无细胞壁，动物细胞融合过程中不须去除细胞壁和再生出细胞壁。不须去除细胞壁和再生出细胞壁。、植物体细胞杂交最终得到的是完整的植物个、植物体细胞杂交最终得到的是完整的植物个体，动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？体，动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？不能，只能得到杂交细胞不能，只能得到杂交细胞 4 4、动物细胞融合能利用上述两类方法吗？还、动物细胞融合能利用上述两类方法吗？还有其他方法吗？有其他方法吗？能能 ，还可以利用灭活的病毒（生物方还可以利用灭活的病毒（生物方法）进行诱导法）进行诱导 问题讨论问题讨论、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是否相同？原理是否相同？相同，都是细胞膜的流动性相同，都是细胞膜的流动性 问题讨论问题讨论 7 7、植物植物细胞融合有什么意义？细胞融合有什么意义？6 6、为什么要用、为什么要用灭活灭活的病毒？的病毒？病毒一般对生物体是有伤害的。病毒一般对生物体是有伤害的。仙台病毒仙台病毒 物理或物理或 化学方法化学方法 丧失感染活性丧失感染活性 保留融合活性保留融合活性 克服远缘杂交不亲和的障碍，克服远缘杂交不亲和的障碍，实现种间遗传物质的重组。实现种间遗传物质的重组。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 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？（二）、单克隆抗体制备过程（二）、单克隆抗体制备过程 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？植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 细胞工程细胞工程 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 实质内容实质内容 改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品(使后代具有双亲使后代具有双亲的特性的特性)理论基础理论基础 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 细胞膜的流动性细胞膜的流动性;细胞增殖细胞增殖 诱导手段诱导手段 物理法：离心、振动、电激物理法：离心、振动、电激 化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇 物理法：离心、振动、电激物理法：离心、振动、电激 化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇 生物法：灭活的病毒生物法：灭活的病毒 诱导过程诱导过程 去细胞壁去细胞壁(纤维素酶、果胶酶纤维素酶、果胶酶)原生质体融合原生质体融合(获得杂种原生质体获得杂种原生质体)植物细胞培养植物细胞培养(获得植株获