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22.2动物细胞融合与单克隆抗体专题专题2细胞工程细胞工程学习导航学习导航专题专题2细胞工程细胞工程一、动物细胞融合一、动物细胞融合概念概念是指是指_结结合形成一个细胞合形成一个细胞的过程，也称的过程，也称_。原理原理细胞膜的流动性细胞膜的流动性结果结果形成形成_细细胞胞诱导诱导因素因素聚乙二醇聚乙二醇(PEG)、_、电激等电激等两个或多个动物细胞两个或多个动物细胞细胞杂交细胞杂交杂交杂交灭活的病毒灭活的病毒应用应用成为研究细胞遗传、成为研究细胞遗传、_、肿瘤和生肿瘤和生物物_等等的重要手段；的重要手段；制备制备_意义意义克服了克服了_的的不亲和性不亲和性细胞免疫细胞免疫新品种培育新品种培育单克隆抗体单克隆抗体远缘杂交远缘杂交二、单克隆抗体二、单克隆抗体1传统抗体的获得传统抗体的获得(1)方法：方法：向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生_；从动物从动物_中分离所需抗体。中分离所需抗体。(2)缺陷：产量低、纯度低、缺陷：产量低、纯度低、_。抗体抗体血清血清特异性差特异性差2单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备脾脏脾脏骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞B淋巴细胞淋巴细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞 抗体体外培养体外培养腹水腹水3单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用(1)优点：优点：_、灵敏度高、产量高。、灵敏度高、产量高。(2)应用应用作为诊断试剂，具有准确、作为诊断试剂，具有准确、_、简易、快速的、简易、快速的优点。优点。用于治疗疾病和用于治疗疾病和_。特异性强特异性强高效高效运载药物运载药物1判一判判一判(1)细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于能定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向地改造生物的性状( )(2)制备单克隆抗体时，要选用已免疫的制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞细胞融合形成杂交瘤细胞( )(3)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性( )(4)动物细胞融合和植物体细胞杂交的结果是相同的动物细胞融合和植物体细胞杂交的结果是相同的( )2比一比比一比传统抗体传统抗体单克隆抗体单克隆抗体产量产量纯度纯度特异性特异性低低高高低低高高差差强强动物细胞融合动物细胞融合细胞融合：加促融因子于将融合的细胞之中，诱导融合细胞融合：加促融因子于将融合的细胞之中，诱导融合杂种细胞选择：利用选择培养基等，使亲本细胞死亡，而杂种细胞选择：利用选择培养基等，使亲本细胞死亡，而让杂种细胞存活让杂种细胞存活杂种细胞克隆：对选出的杂种细胞进行克隆，经过培养，杂种细胞克隆：对选出的杂种细胞进行克隆，经过培养，就能获得所需要的无性繁殖系就能获得所需要的无性繁殖系2过程过程3重组细胞的特点重组细胞的特点融合形成的杂种细胞具有两种细胞的遗传信息，通过动物细融合形成的杂种细胞具有两种细胞的遗传信息，通过动物细胞的培养，杂种细胞表现出两个亲本细胞的特点。胞的培养，杂种细胞表现出两个亲本细胞的特点。4植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别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步骤步骤诱导方诱导方法法结果结果细胞膜的流动性和植物细胞膜的流动性和植物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酶解法去掉细胞壁后，酶解法去掉细胞壁后，诱导原生质体融合，形诱导原生质体融合，形成杂种体细胞，再经过成杂种体细胞，再经过植物组织培养形成杂种植物组织培养形成杂种植株植株分散成单个细胞后分散成单个细胞后诱导细胞融合诱导细胞融合物理方法、化学方法物理方法、化学方法物理方法、化学方物理方法、化学方法、灭活病毒法、灭活病毒形成杂种植株形成杂种植株形成杂种细胞形成杂种细胞特别提醒特别提醒病毒的应用病毒的应用(1)免疫调节中，病毒作为抗原。免疫调节中，病毒作为抗原。(2)基因工程中，病毒可作为载体。基因工程中，病毒可作为载体。(3)细胞工程中，灭活病毒可作细胞融合的诱导剂，但一般不细胞工程中，灭活病毒可作细胞融合的诱导剂，但一般不用于植物体细胞融合过程。用于植物体细胞融合过程。 (2014温州高二检测温州高二检测)如图所示为细胞融合技术的一如图所示为细胞融合技术的一些过程：些过程：(1)从从A细胞和细胞和B细胞到细胞到C细胞的过程中，采用的方法中与诱导细胞的过程中，采用的方法中与诱导植物原生质体融合不同的是植物原生质体融合不同的是_处理。处理。(2)若若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了胞已经用酶降解脱掉了_。用灭活的病毒用灭活的病毒细胞壁细胞壁这种酶可能是这种酶可能是_、_，由此生成的细胞经培，由此生成的细胞经培养形成的细胞团称为养形成的细胞团称为_。(3)若将基因型为若将基因型为AaBB的番茄细胞与基因型为的番茄细胞与基因型为AAbb的番茄的番茄细胞融合，由融合细胞培养成的愈伤组织细胞的基因型是细胞融合，由融合细胞培养成的愈伤组织细胞的基因型是_。(4)若将染色体组成为若将染色体组成为2AXX的人细胞与染色体组成为的人细胞与染色体组成为2BXX的鼠细胞融合，培育成的人的鼠细胞融合，培育成的人鼠细胞的染色体组成是鼠细胞的染色体组成是_。纤维素酶纤维素酶果胶酶果胶酶愈伤组织愈伤组织AAAaBBbb2A2BXXXX解析解析(1)动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒诱导融动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒诱导融合。合。(2)植物细胞有细胞壁，若植物细胞有细胞壁，若A、B细胞为单倍体烟草植物的体细胞为单倍体烟草植物的体细胞，那么这样的细胞已经用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞细胞，那么这样的细胞已经用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞壁壁;植物体细胞杂交获得的杂种细胞，经脱分化形成愈伤组织植物体细胞杂交获得的杂种细胞，经脱分化形成愈伤组织。(3)(4)细胞融合后的染色体或基因分别是两种细胞的染色体细胞融合后的染色体或基因分别是两种细胞的染色体或基因累加。或基因累加。生物工程技术产生后代的遗传物质的来源归类生物工程技术产生后代的遗传物质的来源归类(1)杂种植株和动物杂交细胞的遗传物质来自融合的两个亲本杂种植株和动物杂交细胞的遗传物质来自融合的两个亲本细胞。细胞。(2)克隆动物细胞核遗传物质来自供体动物细胞核，细胞质遗克隆动物细胞核遗传物质来自供体动物细胞核，细胞质遗传物质来自受体去核的卵母细胞的细胞质。传物质来自受体去核的卵母细胞的细胞质。(3)转基因生物的遗传物质中，目的基因来自外源生物，绝大转基因生物的遗传物质中，目的基因来自外源生物，绝大多数遗传物质来自两个亲本。多数遗传物质来自两个亲本。(4)植物组织培养的植株细胞中遗传物质来自一方亲本细胞。植物组织培养的植株细胞中遗传物质来自一方亲本细胞。(2014广州高二质检广州高二质检)关于动物细胞融合的说法，不正确的关于动物细胞融合的说法，不正确的是是()A动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程结合形成一个细胞的过程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传信息的单核细胞称为杂交细胞C常用的诱导动物细胞融合的因素有：聚乙二醇、灭活的常用的诱导动物细胞融合的因素有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射等病毒、电激、紫外线照射等D细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能成为可能C解析：动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个解析：动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程；融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质细胞的过程；融合后的细胞具有两个或多个细胞的遗传物质;动物细胞融合时常用的诱导因素有动物细胞融合时常用的诱导因素有:聚乙二醇、灭活的病毒、聚乙二醇、灭活的病毒、电激等，紫外线照射易引起基因突变，因此该过程不能利用电激等，紫外线照射易引起基因突变，因此该过程不能利用紫外线照射；细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使远缘紫外线照射；细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。杂交成为可能。单克隆抗体单克隆抗体1制备过程与对接技术手段制备过程与对接技术手段2比较制备单克隆抗体中的几种细胞比较制备单克隆抗体中的几种细胞细胞细胞特点特点B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞能产生单一抗体，但不能无限增殖能产生单一抗体，但不能无限增殖能无限增殖，但不能产生抗体能无限增殖，但不能产生抗体既能产生抗体，又能无限增殖既能产生抗体，又能无限增殖3.单克隆抗体制备过程中的筛选及原因单克隆抗体制备过程中的筛选及原因(1)第一次筛选是在第一次筛选是在B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，因为淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，因为有三种融合情况：有三种融合情况：B淋巴细胞与淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，而只有淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，而只有B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞才是需要的杂种细胞。淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合细胞才是需要的杂种细胞。(2)第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔只有一个第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生所需特杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生所需特异性抗体的细胞群。由于该细胞群是由单个杂交瘤细胞克隆异性抗体的细胞群。由于该细胞群是由单个杂交瘤细胞克隆来的，所以产生的抗体一定是化学性质单一、特异性强的单来的，所以产生的抗体一定是化学性质单一、特异性强的单克隆抗体。克隆抗体。4植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备理论基理论基础础(原理原理)融合前处融合前处理理促融方法促融方法意义和用意义和用途途细胞膜的流动性、植物细胞膜的流动性、植物细胞的全能性细胞的全能性细胞膜的流动性、细细胞膜的流动性、细胞增殖胞增殖酶解法去除细胞壁酶解法去除细胞壁(纤纤维素酶、果胶酶维素酶、果胶酶)注射特定抗原，处理注射特定抗原，处理正常小鼠正常小鼠物理法：离心、振物理法：离心、振动、电激等动、电激等化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)物理、化学法：与物理、化学法：与植物细胞融合相同植物细胞融合相同生物法：灭活的病生物法：灭活的病毒毒克服远缘杂交障碍，大克服远缘杂交障碍，大大扩展杂交的亲本组合大扩展杂交的亲本组合范围范围诊断、治疗、预防疾病。诊断、治疗、预防疾病。例如例如:单抗诊断盒、单抗诊断盒、“生物导弹生物导弹”治疗癌症治疗癌症特别提醒特别提醒细胞杂交的结果细胞杂交的结果(1)杂交瘤细胞是经免疫产生的杂交瘤细胞是经免疫产生的B淋巴细胞和瘤细胞融合而成淋巴细胞和瘤细胞融合而成的。的。(2)植物体细胞杂交的终点是杂种植株，且杂种植株具有两个植物体细胞杂交的终点是杂种植株，且杂种植株具有两个亲本细胞的遗传物质，其染色体数亲本细胞的遗传物质，其染色体数(组组)、基因组成都是两个、基因组成都是两个细胞之和，表现两个亲本的遗传性状，但不一定是符合人们细胞之和，表现两个亲本的遗传性状，但不一定是符合人们需求的两个亲本的优良性状。需求的两个亲本的优良性状。 如图是制备分泌抗如图是制备分泌抗X(H10N8流感病毒流感病毒)抗体的过程，根抗体的过程，根据图解回答问题：据图解回答问题：(1)给小鼠注射抗原的目的是给小鼠注射抗原的目的是_。(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用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细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_的特性。的特性。(3)由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了由图中可看出，单克隆抗体制备过程运用了_和和_的动物细胞工程的动物细胞工程技术手段。技术手段。获得能产生相应抗体的获得能产生相应抗体的B淋巴细胞淋巴细胞既能产生特定抗体，又能无限增殖既能产生特定抗体，又能无限增殖动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合(4)在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞离散开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，可用以利于细胞融合，可用_处理离体组处理离体组织细胞使之分散。织细胞使之分散。解析解析(1)根据抗原抗体特异性结合的原理，为获得特定抗根据抗原抗体特异性结合的原理，为获得特定抗体，用特定抗原刺激，小鼠体内便可产生能产生特定抗体的体，用特定抗原刺激，小鼠体内便可产生能产生特定抗体的B淋巴细胞。淋巴细胞。(2)杂交瘤细胞具有两种细胞的遗传物质，既能产生特定抗体杂交瘤细胞具有两种细胞的遗传物质，既能产生特定抗体,又能无限增殖。又能无限增殖。(3)从图中看出，单克隆抗体技术实际是应用了动物细胞融合从图中看出，单克隆抗体技术实际是应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术。和动物细胞培养技术。(4)细胞融合时是单个细胞和单个细胞的融合，为将细胞从动细胞融合时是单个细胞和单个细胞的融合，为将细胞从动物组织中离散，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。物组织中离散，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶(1)融合后的细胞，在培养时通过什么方式进行繁殖？细胞中融合后的细胞，在培养时通过什么方式进行繁殖？细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何不同？染色体数目与淋巴细胞相比有何不同？(2)图中筛选过程中对细胞克隆培养时，在特定培养基上使每图中筛选过程中对细胞克隆培养时，在特定培养基上使每个孔一个细胞的目的是什么？个孔一个细胞的目的是什么？提示提示：(1)有丝分裂。融合后细胞内染色体数目加倍。有丝分裂。融合后细胞内染色体数目加倍。(2)使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的(或或单一细胞培养以保证抗体的纯度单一细胞培养以保证抗体的纯度)。(2013高考重庆卷高考重庆卷)如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是。下列有关叙述，正确的是()A是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞淋巴细胞B中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成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鼠骨髓瘤细胞的特性同时具有脾脏细胞和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群是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群解析：选解析：选D。明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准。明确单克隆抗体制备过程的几个关键环节是准确解答本题的关键。确解答本题的关键。是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的是从小鼠脾脏中获得的能产生抗体的浆细胞浆细胞,A项错误；项错误；中应该使用能促进细胞融合的促融剂，中应该使用能促进细胞融合的促融剂，如聚乙二醇等，如聚乙二醇等，B项错误；项错误；同时具有从脾脏中分离出的浆同时具有从脾脏中分离出的浆细胞和骨髓瘤细胞的特性，细胞和骨髓瘤细胞的特性，C项错误；项错误；是经筛选培养获得是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群，的能产生特异性抗体的细胞群，D项正确。项正确。
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