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1、生物选修三导学案（五）第二章细胞工程2.3.2 动物细胞工程（动物细胞融合与单克隆抗体）【教学目标】1、能力要求列表比较动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同2、内容要求理解和掌握动物细胞融合的原理、过程和意义。理解和掌握 单克隆抗体制备的过程的步骤和应用【课前导学】一、动物细胞融合（又叫：细胞杂交）1. 概念：指或动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。2. 结 果 ： 融 合 形 成 的 具 有 原 来 两 个 或 多 个 细 胞 遗 传 信 息 的 单 核 细 胞 ， 称为细胞。3. 动物细胞融合原理：细胞膜的。4. 诱导动物细胞融合的方法：物理方法、化学方法、生物方法。5. 过程：6
2、. 意义： 细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使成为可能。这 一 技 术 成 为 研 究、 肿 瘤 和 生物培育的重要手段。二、单克隆抗体1概念：由单一B淋巴细胞进行无性生殖形成的细胞所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。2. 抗体：淋巴细胞（浆细胞）产生的，化学本质为，具有特异性。从血清中分离出的抗体、纯度低、特异性差。3. 哺乳动物感染病原体（如病毒、细菌等）后，体内会形成相应的B淋巴细胞。 B淋巴细胞能分泌，凝集或杀死这些病原体。但是每一个B 淋巴细胞只分泌。因此，要想获得大量的，必须克隆，形成。4. 单克隆抗体的制备（1）过程：第一步：将注射到小鼠体内进行免疫；第二步：从该小鼠脾脏中获
3、得能够产生抗体的细胞，与小鼠的细胞在，或聚乙二醇的诱导下融合；第三步：在特定的培养基中，筛选出细胞；第四步： 培养杂交瘤细胞，从中挑选出的细胞群， 继续培养；精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 第五步： 将该杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠内增殖， 然后再分离纯化单克隆抗体；（ 2 ） 杂 交 瘤 细 胞 的 特 点 ： 既 能 大 量， 又 能 产生。5. 提取单克隆抗体：从培养液或小鼠腹水中提取。特别提醒 ：在选择培养
4、基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有才能生长。B淋巴细胞的特点：， 缺点：骨髓瘤细胞的特点：。杂交瘤细胞具备具备双亲的遗传物质，不仅能产生，还能，能大量产生单克隆抗体。6. 单克隆抗体的应用（ 1） 单 克 隆 抗 体 的 优 点 ：强 、高 ， 并 可能。（2）诊断疾病：诊断病毒引起的疾病和用癌细胞制备的单克隆抗体定位诊断（3） 用于治疗疾病和运载药物：运用药物与单克隆抗体连接在一起制成生物导弹优点：疗效高，毒副作用小。【总结归纳】一、植物体细胞杂交与动物细胞融合比较二、制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？提示：哺乳动物感染抗原后，
5、其体内会形成相应的B淋巴细胞， B淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原。动物在免疫反应的过程中，每一种 B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，要想获得大量的特异性抗体，必须使能分泌该单一抗体的B淋巴细胞大量增殖。B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。因此， 把一种 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞， 它会兼有两个亲本细胞的特性在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。三、杂交瘤技术制备单克隆抗体的主要步骤（1）抗原制备；（2）免疫动物；（3) 免疫脾细胞和骨髓瘤细胞的制备；（4
6、) 细胞融合；（5）杂交瘤细胞的选择培养；（6）杂交瘤细胞的筛选；（7）杂交瘤细胞的克隆化；（8）单克隆抗体的检定；（9) 分泌单克隆抗体杂交瘤细胞系的建立；（10）单克隆抗体的大量制备。【典例反馈】植物体细胞杂交( 番茄马铃薯植株) 动物细胞融合( 单克隆抗体制备) 过程第 1 步原生质体的制备( 酶解法 ) 正常小鼠的处理( 注射灭活抗原 ) 第 2 步原生质体的融合( 物化法 ) 动物细胞融合( 物化生法 ) 第 3 步杂种细胞的筛选和培养杂交瘤细胞的筛选和培养第 4 步杂种植株鉴定提纯单克隆抗体( 特异性强、灵敏度高) 原理 / 理论基础细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞膜的流动性、
7、细胞增殖融合前处理酶解法除去细胞壁：纤维素酶、果胶酶注射特定抗原法免疫处理正常小鼠促融因子物理法：电刺激、离心、振动化学法：聚乙二醇物化法：与植物相同生物法：灭活的仙台病毒意义和用途(1) 克服有性远缘杂交不亲和性障碍(2) 培育作物新品种制备单克隆抗体有助于疾病的诊断、治疗、预防精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 例 1. 只能使动物细胞融合的常用诱导方法是( ) A.PEG B. 灭活的病毒 C. 电刺激D.离心例 2单克隆抗体制
8、备过程中，骨髓瘤细胞和B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：（）B 淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B 淋巴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A.B.C.D.【典例 3】?(2010 福建卷 )生物 现代生物科技专题 红细胞生成素 (EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO 来源极为有限，目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简要生产流程如右图。请回答下列问题。(1)图中所指的是_技术。(2)图中所指的物质是_，所指的物质是_。(3)培
9、养重组CHO 细胞时，为便于清除代谢产物，防止细胞产物积累对细胞自身造成危害，应定期更换 _。(4)检测 rhEPO 的体外活性需用抗rhEPO 的单克隆抗体。 分泌该单克隆抗体的_细胞，可由 rhEPO 免疫过的小鼠B 淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。【训练 3】?(2011 潍坊模拟 )下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是()。A制备过程中不需要动物细胞培养技术B杂交瘤细胞具有浆细胞与癌细胞的所有特点C经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产D单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂【典例4】?日本研究人员依靠体细胞克隆技术进行反复“拷贝”，成功培育出第四代克隆猪
10、。这个研究小组培育的第一代克隆猪于2004 年 4 月诞生，此后，他们又从长大的克隆猪唾液腺中提取细胞，将细胞核植入未受精的卵子中，依次培育出第二代和第三代克隆猪。研究人员发现， 猪与人类身体构造相似，克隆猪可作为研究人类疾病的实验动物。根据材料回精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 答下列问题。(1)第四代克隆猪利用了动物细胞核的_性。(2)在细胞核植入受体卵母细胞之前，要用显微针去除卵母细胞的_，再将唾液腺细胞核注入。 获得的重组胚
11、胎需要体外培养，培养时不仅要有无机盐类和有机盐类，而且还要有_等营养成分及_等物质。 当发育到囊胚期时，将其移植到受体雌性动物体内。(3)研究显示，利用克隆技术根本无法培育出完全相同的个体，究其原因，除了发育过程中的环境因素的影响外，还可能有_等原因。(4)如果希望克隆猪都能生产人体胰岛素，那么需要利用 _技术，把_拼接到猪的核基因中。转基因是否成功都可以用_检测。【训练 4】?在克隆羊多利的过程中，下列哪项技术没有运用到()。A细胞培养技术B细胞核移植技术C胚胎移植技术D基因工程技术【课堂反馈】一、选择题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，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨
12、髓瘤细胞融合的是（）A.经过免疫的B 淋巴细胞B.不经过免疫的T 淋巴细胞C. 经过免疫的T淋巴细胞D.不经过免疫的B淋巴细胞2动物细胞融合的目的中最重要的是（）A.克服远源杂交不亲和B.制备单克隆抗体C. 培育新物种D.生产杂种细胞3植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是（）A纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理 酶的专一性B植物组织培养和动物细胞培养 细胞的全能性C原生质体融合和动物细胞融合 生物膜的流动性D紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养 细胞分裂4下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（）A培养中的人效应T 细胞能产生单克隆抗体B培养中的人B 细胞能够无限地增殖C人的成熟红细
13、胞经过培养能形成细胞株D用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞5单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述，错误的是（）A特异性强、灵敏度高B与抗癌药物结合可制成“ 生物导弹 ”C体外培养B 淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体D由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌6关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是（）A可以制成诊断盒用于疾病的珍断精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - - B可以与药物结合，
14、用于病变细胞的定向治疗C可以利用基因工程技术生产D可以在生物体内生产，不能体外生产7 用 动 物 细 胞 工 程 技 术 获 取 单 克 隆 抗 体 ， 下 列 实 验 步 骤 中 错 误 的 是（）A将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B 淋巴细胞B用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞C用聚乙二醇（PEG ）作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合D筛选杂交瘤细胞，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8动物细胞培养的细胞来自于（）A任何个体的细胞B只能取自动物胚胎细胞C只能取自幼龄动物的组织细胞D胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞9动物细胞工程常用的技术手段
15、中，最基础的是（）A.动物细胞培养B动物细胞融合C单克隆杭体D胚胎、核移植10 . 如 用 动 物 的 细 胞 进 行 克 隆 实 验 应 该 选 择 的 细 胞 核 不 能 是（）A、乳腺细胞的B、卵细胞的C、胃腺细胞的D、囊胚时期的胚胎细胞的11研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（）A利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞B以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞C抗癌物质在克隆细胞中大量合成D单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合12用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞（）A.容易产生各种变异 B具有更强的全能性C.取材十分方便 D分裂增
16、殖的能力强13动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）诱导融合的方法完全相同所用的技术手段不相同所采用的原理完全相同都能形成杂种细胞A.B. C.D.14 （多选）下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，正确的是（）AB淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般不需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导B融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生单克隆抗体C体外培养时，一个效应B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖D单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵敏度高，优越性明显15 （多选） 关于制备单克隆抗体的叙述不正确的是（）A单克隆抗体产自淋巴细胞精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - -
17、- - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - - B单克隆抗体的制备要经过细胞融合C单克隆抗体的获得不需要使细胞癌变D必须同时在体内和体外培养挑选出所需抗体的细胞群16 （多选）对细胞全能性的表述不正确的有（）A没有离体植物细胞也能表现出全能性 B 动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性D花粉可培育成单倍体，是细胞全能性的体现17（多选）将小鼠骨髓瘤细胞与一种B 淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是（）AB淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才
18、能产生抗体BB淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖C骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖D骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体18（多选） 1975 年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是（）A. 效应 B细胞B T淋巴细胞 C. 骨髓瘤细胞D 杂交瘤细胞二、非选择题19、下图为细胞融合的简略过程（只考虑两个细胞的融合），请据图回答：I若 A、B 是基因型分别为rrHH、 RRhh两个烟草品种细胞的花粉，且这两对基因位于非同源染色体上，由于一对隐性纯合基因(rr 或 hh) 的作用，在光照强度大于800 勒克斯时，都不能生长。（1）实验开始时必须用除去
19、不利于原生质体融合的物质。（2）实验中除获得杂种细胞外，还有基因型为的融合细胞。（3）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，方法：。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - - （4）将杂种细胞培养成杂种植株依据的理论基础是。II若该过程是制备治疗“SARS ”病毒的单克隆抗体，A 为人 B 淋巴细胞（染色体组成为2AXX=46） ，B 为鼠骨髓瘤细胞（染色体组成为2AXX=40）（5） 用单克隆抗体制成 “生物导弹” 主要利
20、用了抗体的特性。（6）A 细胞来自于，杂种细胞C共有个染色体组。（7）杂交瘤细胞在体外培养时与植物组织培养的主要区别是培养基要用培养基。（物理状态） ，培养基中除了添加必要的营养物质为还需加入。20. 两场筹备了10 年的“太空结合”首次在神舟八号飞船上举行了, “新人”之一是小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞, 新人在“产房” 电融合仪内孕育新生命。160min 后 ,中国首批“太空娃娃”终于顺利诞生。“太空娃娃”诞生和地面实验如图所示。请回答下列问题：(1) 小白鼠 B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能融合在一起, 体现了细胞膜具有_ _的特点。(2) 若用于 SARS的预防上 , 则宜采用 _ _细胞。科
21、学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是_ _。(3)B 淋巴细胞和T淋巴细胞都是由_ 形成的。 这种相同细胞的后代 , 在形态、结构和生理功能上产生稳定差异的过程, 叫做_ 。(4) 鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后, 在培养时通过 _ （有丝 / 减数）分裂方式大量繁殖。细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何特点？_；要观察融合后的细胞中的染色体形态、数目, 可用一定浓度的_ _处理。(5) 融合的细胞具有两种细胞的特性, 即_和_。211975 年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请观察下图，回答问题：（ 1） 单 克 隆 抗 体 是 指， 其 特 点是。（2）制备单克隆抗体
22、的B淋巴细胞一般从（器官）中采集。从表中看，用于筛选杂交瘤细胞的是特定的培养基。（3）大量制备单克隆抗体的方法主要有两种：体外培养法，可获得10g/mL 的抗体；动物体内诱生法可获得520mg/mL的抗体。你选择的方法及原因是。培养基特殊成分主要作用次黄嘌呤骨髓瘤细胞不能利用氨基嘌呤阻断 DNA合成胸腺嘧啶核苷脾细胞用于合成DNA 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - - 22、右图是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：（1）给小鼠注
23、射抗原的目的是_。（2）在单克隆抗体制备过程中之所以选用B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_的特性。（3）由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了_和_的动物细 胞 工 程 技 术 手 段 ， 前 者 常 用 的 诱 导 剂 与 植 物 原 生 质 体 融 合 不 同 的 是 可 用_。（4）动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有_。（5）在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散开，以利于细胞融合，可用_处理离体组织细胞使之分散开。（6）图中有两次筛选过程，其中步骤的目的是筛选出_，步骤的目的是筛选出_
24、_。生物选修三导学案（五）参考答案【典例反馈】 例 1.B 例 2.A 【典例3】(1)PCR(2)mRNArhEPO(3)培养液(4)杂交瘤【训练 3】D 【典例4】(1)全能(2)细胞核维生素、激素、氨基酸、核苷酸动物血清(3)细胞分裂过程中可能发生基因突变或卵母细胞的细胞质内也有遗传物质DNA ，也控制后代的性状表达(4)基因工程人的胰岛素基因基因探针【训练 5】D【课堂反馈】一、选择题1-5 ABBDC6-10 DBDAB 11-13 DDC 14 BCD15 ACD 16 ABC 17 BD 18 ABCD 二、非选择题19I （ 1）纤维素酶 ( 或果胶酶 ) （2）rrHH 、R
25、Rhh 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - - （3）置大于800 勒克斯光照下培养，收集分化的细胞团（4）细胞的全能性II （5）抗体与抗原结合，发挥特异性免疫效应（6）非典患者4 （7）液体动物血清20. （1）一定的流动性（2）SARS病毒感染后产生的效应B细胞单克隆抗体 +抗癌药物（3）造血干细胞细胞分化（4）有丝加倍龙胆紫溶液（5）无限增殖产生单一抗体21 （1）化学性质单一，特异性强的抗体特异性强，灵敏度高，并可大量制备（2）脾选择（3）大量生产选，小规模生产选（答案合理即可）22.(1) 获得能产生相应抗体的B淋巴细胞 (2)既能无限增殖，又能产生特定抗体(3) 动物细胞融合动物细胞培养灭活病毒 (4)动物血清(5)胰蛋白酶(6)杂交瘤细胞能产生特定抗体的杂交瘤细胞精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -