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1、第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体1 .掌握动物细胞融合的原理和方法。2 .归纳单克隆抗体的制备过程及应用。1 .科学思维：建立模型一动物细胞融合的方法和单克 隆抗体制备的基本操作流程。2 .科学探究：运用所学生物学基础知识和相关资料,探 索单克隆抗体制备过程中的疑难问题。3 .社会责任：关注动物细胞融合与单克隆抗体的开展和 应用前景。一、动物细胞融合技术梳理教材知识-夯实基础J.概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。1 .原理：细胞膜的流动性。PEG融合法.诱导融合的方法电融合法、灭活病毒诱导法.意义：细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。2 .应用成为研究细
2、胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。(2)用于制造单克隆抗体。辨析易错易混练前清障(1)动物细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于能定向地改造生物的性状()(2)动物细胞融合的目的中最重要的是培育生物新品种()答案(1)X (2)X思考延伸拓展强化素养请进行动物细胞融合与植物体细胞杂交的比照，并完善下表。比拟工程植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性细胞融合 方法用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱 导原生质体融合用胰蛋白酶使细胞分散后，诱导细胞融合诱导手段聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+高 pH融合法、电融合法、离心法PEG融合法、电
3、融合法、灭活病毒诱导法结果形成杂种植株形成杂交细胞,以生产细胞产品用途打破生殖隔离实现远缘杂交育种，扩 展杂交亲本范围，培育新品种研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤、 培育生物新品种、制备单克隆抗体13 .下面为制备单克隆抗体过程示意图，以下相关表达错误的选项是（）提学期取细胞m虫向杂交细胞培充2SSS培养 小鼠彘、骨髓二蕊f瘤细胞南近 京赢群一 瘤细胞足够数量的细胞丁从培养液中提取大量抗体 大规模培养A.中的筛选是为了获得能产生多种抗体的杂交瘤细胞B.中培养基应加入选择性抑制骨髓瘤细胞DNA分子复制的物质C.上图中有一处明显错误D.可以无限增殖答案A.将携带抗P基因、不带抗Q基因的鼠细胞去除细胞核
4、后，与携带抗Q基因、不带抗P 基因的鼠细胞融合，获得的胞质杂种细胞具有P、Q两种抗性。该实验证明了（） A.抗Q基因位于细胞核中B.该胞质杂种细胞具有无限增殖能力C.抗P基因位于细胞质中D.该胞质杂种细胞具有全能性答案c解析 “将携带抗P基因、不带抗Q基因的鼠细胞去除细胞核后”，该细胞只留下细胞质， 但胞质杂种细胞具有P、Q两种抗性，说明抗P基因位于细胞质中，抗Q基因既可能位于细 胞核中，也可能位于细胞质中。14 .以下有关单克隆抗体制备的表达正确的选项是（不定项）（）A.小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40,其B淋巴细胞的染色体数为40,融合后形成的杂交瘤细 胞DNA分子数为80B.在单克隆抗体的制
5、备过程中，需经过两次筛选C.单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、动物细胞融合和动物体细胞核移植等技术D. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型（假设仅考虑细胞两两融合的情况） 答案BD解析 小鼠骨髓瘤细胞染色体数为40,其B淋巴细胞的染色体数为40,融合后形成的杂交 瘤细胞染色体数为80,由于细胞质中也有DNA,所以DNA数大于80, A错误；在单克隆 抗体的制备过程中，至少涉及两次筛选，B正确；单克隆抗体的制备需要用到动物细胞培养、 动物细胞融合等技术，不涉及动物体细胞核移植技术，C错误；B淋巴细胞与骨髓瘤细胞经 细胞融合后有三种两两融合的细胞类型，即杂交瘤细胞、B淋巴细胞一B
6、淋巴细胞、骨髓瘤 细胞一骨髓瘤细胞，D正确。16 .将人、鼠细胞悬液混合并诱导细胞融合（只考虑细胞两两融合）后，在HAT培养基上，同 时含有T、H基因（独立遗传）的细胞才能存活和增殖。增殖过程中，细胞内人染色体随机丧失,只残留一条或儿条。对处于分裂中期的细胞进行镜检，结果如表所示。人、鼠细胞的基因型分别为ttHH和TThh,以下表达正确的选项是（不定项X）融合细胞细胞样编号残留人染色体1710、1717、XA.在HAT培养基上，融合细胞均能存活和增殖B.可以确定的基因组成为TTTTHHhhhhC.可以确定的相关基因组成相同D.可以将H（h）基因定位于人第17号染色体答案BD解析 在HAT培养基
7、上，同时含有T、H基因（独立遗传）的细胞才能存活和增殖，融合细胞 中假设携带有H基因或T基因的染色体丧失，该融合细胞就不能在HAT培养基上存活和增殖, A错误；含有鼠的全部基因及人的第17号染色体上的基因，含有鼠的全部基因及人的第 10号和第17号染色体上的基因，含有鼠的全部基因及人的第17号和X染色体上的基因， 在细胞融合过程中鼠的染色体不丧失，都含有鼠的全部基因，即一定都含有TThh,而 只含有人的第17号染色体上的基因，且可以在HAT培养基上存活，所以人的第17号染色 体上一定携带H基因，故可以将H（h）基因定位于人第17号染色体，处于分裂中期的细胞由 于DNA在间期已完成复制，基因已加
8、倍，故的基因组成为TTTTHHhhhh, B、D正确，C 错误。17 .某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z）,每只小鼠免疫5次，每次免疫 一周后测定各小鼠血清抗体的效价（能检测出抗原抗体反响的血清最大稀释倍数），结果如图 所示。xi Z1H Y XizXYr z瓯 ye疫数免次32 0(X) 28 (MX) 案24 000 假设 20 000 葡 16 000 g 12 000 三 8 (MM)4 (MX)第一次第一次第三次第四次第五次假设要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞（染色体数目为40条），并将该细胞与体 外培养的小鼠骨髓瘤细胞（染色体数目为60条）按一定比例
9、加入试管中，再加入聚乙二醇诱导 细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答以下问题： 制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需到达16 000以上，那么小鼠最少需要经过 次免疫后才能有符合要求的。到达要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是 小鼠，理由是 o细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有 杂交瘤细胞中有 个细胞核。未融合的B淋巴细胞经屡次传代培养后都不能存活，原因是 o答案(1)4 Y Y小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞(3)1 (
10、4)不能无限增殖抗原抗原细 胞取腹水 高骨髓瘤细胞 海，筛选 杂交瘤细胞I 筛选踞抗血清 Ab2Ab3Ab4J脾B18 .下面为制备单克隆抗体和多克隆抗体的示意图，请据图回答以下问题：国噩整噩杂交瘤细胞nAb】l版.一 小4多克隆抗体产降中养Abi Ab2 Ab3 Ab4单克隆抗体图中向小鼠注射多种抗原后，所获得的免疫抗血清实际上是含有(填 写抗体的名称)的混合物，这种方法制备的多克隆抗体不仅产量低，而且纯度低。图中选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，如果仅考虑细胞的两两融合，其融 合细胞有 种类型。(3)图中两次筛选的目的不同，其中筛选的目的是筛选出 细胞，筛选时所用的培养基是特定的
11、 培养基。筛选的目的是筛选出 细 胞。(4)科学工作者正在研究的用于治疗癌症的“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，将 定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。用“生物导弹”治疗癌症和普通化疗相比，优点是(5)由图中可看出，单克隆抗体的制备过程中，运用了动物细胞工程中的 和两大技术。答案(l)Abl、Ab2、Ab3、Ab4 (2)3 (3)杂交瘤 选择 能专一性产生所需抗体的杂交瘤 抗癌药物 不损伤正常细胞，且用药剂量少，疗效高，毒副作用小(5)动物细胞融合动物细胞培养意义突破有性杂交方法的局限，使远缘杂父成为可能二、单克隆抗体及其应用梳理教材知识夯实基础.传统抗体的获得(1)方
12、法：向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体，然后从动物血清中别离所需抗体。缺陷：产量低、纯度低、特异性差。1 .单克隆抗体的制备(1)制备原理B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,B淋巴细胞在体外丕能(填“能” 或“不能”)无限增殖。骨髓瘤细胞特点：能无限增殖。杂交瘤细胞特点：B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能大量增殖,又能 产生足够数量的特定抗体。制备过程用特定抗原对小鼠进行免疫制备特异性B淋巴细胞 从小鼠的脾中得到能产生、特定抗体的B淋巴细胞显将骨髓瘤细胞与多种B淋巴细胞诱导融合获得杂交瘤细胞，用特定的选择培养基筛选出杂交瘤 细胞,该杂种细胞既能迅速大量增殖
13、,又能产生抗体显克隆化培养和抗体检测显将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖显提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体优点：特异性强、灵敏度高、并可大量制备。(4)单克隆抗体的应用作为诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。例如利用同位素或荧 比标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。用于治疗疾病和运载药物。I辨析易错易混练前清障动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能表达细胞的全能性（）制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞（） 答案（1）X （2）7r思考延伸拓展-强化素养i.制备单克隆抗体的过程
14、中进行第一次筛选的原因：诱导融合后会得到多种杂交细胞,另外 还有未融合的细胞。第一次筛选的方法：利用选择培养基进行筛选。第一次筛选的目的：得到杂交瘤细胞。2.制备单克隆抗体的过程中进行第二次筛选的原因：从小鼠体内提取的B淋巴细胞有很多 种，形成的杂交瘤细胞也有很多种。第二次筛选的方法：专一抗体检测。第二次筛选的目的：得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。梳理网络要语必备物胞合术单隆体动细融技与克抗物胞合术单隆体动细融技与克抗过程：不同来源的动物细胞应用：主要用于制备单克隆抗体原理：细胞膜的流动性诱导杂交细胞克抗 单隆体制备：获取已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤 细胞一融合、筛选一杂交瘤细胞一克 隆化培养和
15、抗体检测一体外培养或注射 到小鼠腹腔内增殖应用：作为诊断试剂；用于治疗疾病或运 载药物.动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。1 .动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）法、灭活病毒诱导法、电融合法。2 .动物细胞融合技术的主要用途是制备单克隆抗体。3 .杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能大量增殖又能 产生专一抗体的能力。4 .制备单克隆抗体过程中第一次筛选是为了获得杂交瘤细胞，第二次筛选是为了获得能产生 特定抗体的杂交瘤细胞。5 .单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。6 .单克隆抗体的主要用途有：作为诊断试剂、用
16、于治疗疾病和运载药物。随堂演练知识落实1 .以下关于动物细胞融合的说法，不正确的选项是（）A.常用于诱导动物细胞融合的方法有：PGE融合法、灭活病毒诱导法、电融合法、紫外线 照射等B.动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞 C.动物细胞融合就是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程D.细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 答案A解析 常用于诱导动物细胞融合的方法有：PGE融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，紫 外线照射不是诱导动物细胞融合的方法，A错误。2 .以下不属于细胞融合技术应用的是（）A.细胞遗传与细胞免疫的研究B.生物新品种的
17、培育C.单克隆抗体的制备D.濒危动物的克隆答案D3 .以下对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比拟，描述正确的选项是（）A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B.只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离，突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交 成为可能C.利用动物细胞融合技术而开展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟了新途径D.目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物 质的超级植物，并使它们的性状全部得以表达 答案C解析 动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的病毒诱导法，而植物原生质体融合 没有生物方法；两个植物物种间的体
18、细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植 物，但目前不能使它们的性状全部得以表达。4 . （202。河南西华一高高二下期中）以下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关表达 不正确的选项是（）出注豺-寻淋巴中 小阻 细胞融合选择培养-专一抗十分泌抗胃癌单骨髓一乙 ”内体检测T 一克隆抗体瘤细胞A.图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原B.利用PEG融合法、灭活的病毒诱导法和电融合法等均可诱导细胞融合获得乙C.用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长D.丙需进行克隆化培养和抗体检测，经屡次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁答案c解析 选择培
19、养基只能让特定的符合条件的细胞存活下来，在题目给定的选择培养基上，只 有杂交瘤细胞才能够存活。5 .如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。以下有关表达正确的选项是（）A.是从已免疫的小鼠脾脏中获得的细胞毒性T细胞B.中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成C.同时具有脾脏细胞和小鼠骨髓瘤细胞的特性D.是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞答案D解析 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞，A项错误；胰蛋白酶可使组织细胞分 散为单个细胞，B项错误；为杂交细胞，假设是B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交细 胞，才同时具有B淋巴细胞（可产生抗体）和骨髓瘤细胞（可无限增殖）的特性，C项错误。6.以下图表
20、示用生物工程制备人抗A抗体的过程。请回答以下问题：人的红细胞膜外表具有识别作用的凝集原，其化学本质是;从免疫学角度看，这种凝集原是O图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后获得的 细胞，这种细胞具有的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能，但不会产生抗体。为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞3,这种细胞称为 o（4）过程的主要目的是通过过程或的培养方法能产生大量抗体。答案（1）糖蛋白 抗原（2）B淋巴（或免疫后的B淋巴）产生单一的抗A抗体（或产生单一
21、的特异性抗体）大量增殖（3）杂交瘤细胞（4）筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞 抗A单克隆解析（1）人红细胞膜外表的凝集原具有特异性，化学本质是糖蛋白，从免疫学角度看，它是 抗原。（2）（3）免疫后的B淋巴细胞能分泌特异性抗体，小鼠骨髓瘤细胞那么可在体外培养条件下 大量增殖，在选择培养基中，只有免疫后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞 （细胞3）才同时具备分泌抗体的功能和保持细胞大量增殖两种特征。（4）过程的主要目的是 筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞，过程或分别是体内培养和体外培养，以产生 大量抗A单克隆抗体。课时对点练IA组基础对点练】题组一动物细胞融合技术1.与植物体细胞
22、杂交相比，动物细胞融合的原理及其特有的诱导方法分别是（）A.细胞膜的流动性、离心B.细胞膜的流动性、灭活病毒诱导法C.细胞的全能性、电融合法D.细胞的全能性、灭活病毒诱导法答案B解析植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，动物细胞融合的原理 是细胞膜的流动性；动物细胞融合的常用的方法有PGE诱导法、灭活病毒诱导法、电融合法 等，其中灭活病毒诱导法是其特有的诱导方法，而PGE诱导法、电融合法均可用于诱导植物 体细胞杂交。2 .基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的病毒处理后，不可能获得以下 哪种基因型的细胞（）A. AAaa B. AaBb C. Aabb D. B
23、Bbb答案c解析 基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的病毒处理后，会有以下情况 出现：Aa和Aa融合形成的细胞是AAaa, Bb和Bb融合形成的细胞是BBbb, Aa和Bb融合 形成的细胞是AaBb。3 .以下关于动物细胞融合与植物体细胞杂交技术的说法正确的选项是（）A.基本原理相同B.诱导细胞融合的方法相同C.细胞融合前的处理过程相同D.融合后都需要进行筛选答案D解析 植物体细胞杂交技术的原理为细胞膜的流动性、植物细胞的全能性，而动物细胞融合 技术利用的是细胞膜的流动性；动物细胞融合常用灭活病毒诱导法，而植物体细胞杂交不能； 动物细胞融合前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等使细胞分散
24、开，植物体细胞杂交常用纤维素酶 和果胶酶去除细胞壁；诱导融合后会形成多种融合细胞，还有未融合细胞，因此都需要进行 筛选。题组二 单克隆抗体及其应用.下面是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称分别为（）A.抗体、T淋巴细胞B.抗原、T淋巴细胞C.抗体、B淋巴细胞D.抗原、B淋巴细胞答案D解析 单克隆抗体是由骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合而成的杂交瘤细胞产生的，其中B淋巴 细胞必须首先经过抗原刺激后才能成为具有分泌抗体功能的细胞。4 .运用细胞工程技术获得单克隆抗体时，以下操作不必要的是（）A.对小动物注射抗原B.融合并筛选杂交瘤细胞C.培养杂交瘤细胞D.将胰蛋白酶注入小鼠腹腔
25、答案D解析 胰蛋白酶在动物细胞培养时用到，是加到培养基中用于别离细胞的。6.关于应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤如下，其中对单克隆抗体制备的相关表达不正确的选项是（）将X抗原注入小鼠体内，获得能产生抗X抗体的B淋巴细胞 从患骨髓瘤的小鼠体内 获取骨髓瘤细胞利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔中培养筛选 出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞从腹水中提取抗体A.实验顺序应当是B.过程中产生多个杂交瘤细胞的过程也属于克隆C.过程中获得的细胞均可无限增殖D.到过程中通常要经过两次筛选答案C 解析 诱导动物细胞融合后，B淋巴细胞自身融合的细胞不能无限增殖。7 .单克隆
26、抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后，要用特定的培养基筛选出杂 交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（）B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 B淋巴细胞自身融合细胞 骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞A.B.C.D.答案A.制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括（）细胞培养细胞融合胚胎移植细胞核移植A.B.C.D.答案A8 .用a表示骨髓瘤细胞，b表示B淋巴细胞，那么单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的分别为（）A.从 a、aa ab、bb、b 中筛选出 a、aa ab；从 a、aa ab 中筛选出 ab从 a、aa ab、bb、b 中筛选出 ab、bb、b；从 ab、bb、b 中筛选出 ab
27、C.从a、aa ab、bb、b中筛选出ab；从ab中筛选出能产生特定抗体的abD.从a、aa、ab、bb、b中筛选出aa；从aa中筛选出能大量增殖的aa答案C10.（2019江西临川二中期末）以下图为动物细胞融合示意图，请据图回答以下问题:灭活的A噌细胞融合培养基.杂种体细胞形成无性系1无性系2无性系3在选择性培养基上杂 种细胞繁殖为无性系注：无性系指采用无性繁殖方法繁殖的品种。（1 ）图中灭活的病毒的作用是 o假设仅考虑两两融合，那么A细胞和B细胞融合后共有 三种类型。（3）由杂种细胞形成无性系1、2、3的方法，可以称为 o（4）此项技术最重要的应用是 o答案（1）促进细胞融合（作为促融剂）
28、（2）AA、AB、BB （3）克隆（4）制备单克隆抗体IB组综合强化练】11 . 20世纪30年代，科学家们发现肺结核、天花、水痘和麻疹等疾病患者的病理组织中存在多核细胞，这些多核细胞最可能的来源是（）A.细胞进行无丝分裂造成的B.细胞进行有丝分裂时，染色体复制后没有分开形成两个子细胞C.有丝分裂时，细胞核进行了分裂，而细胞质没有进行分裂D.细胞在体内病毒的作用下发生了融合答案D.单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞，其合成核酸的途径能被氨基喋吟阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的B淋巴细胞与上述骨髓瘤 细胞混合，加入PEG促融后，再加入含氨基喋吟的培养液。假设将这些混合物分装于细胞培养 板的小孔中培养（如下图），那么小孔中的培养物不可能出现的结果是（）A.细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检测呈阴性B.细胞分裂繁殖，产生抗体，专一性抗体检测呈阳性C.没有活细胞，产生抗体D.没有活细胞，不产生抗体答案C解析 单克隆抗体制备过程中与骨髓瘤细胞发生融合的B淋巴细胞种类很多，有的能够产生 所需抗体，有的不能；只有活细胞才能产生抗体。