20212022学年人教版生物选修3学案专题2222动物细胞融合与单克隆抗体

2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体 素养目标 学习目标 1. 举例说出动物细胞融合的原理及应用。 2. 举例说出单克隆抗体的原理及应用。 3. 单克隆抗体的制备过程 1. 生.命观念：以细胞的结构与功能为基础.理解动物细胞融合的内 涵;并正确理解植物体细胞杂交与动物体细胞融含技术的区别。 2. 科学思维:结合具体实例.以流程图的形式表示单克隆抗体的制备 过程。 ，吟概念认知•自主学习/ 一、动物细胞融合 1. 概念:亟个或冬个动物细胞结合形成二个细胞的过程，也称纸胞杂 交。 2. 条件:需要用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等诱导因素。 3. 过程(以灭活的病毒诱导融合为例)： 4. 原理细胞膜的流动性。 5. 结果:形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交 细胞。 6. 意义:突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。成为研究 细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段,为制造 单克隆抗体开辟了新途径。 二、单克隆抗体 1. 制备原理： (1)B淋巴细胞特点:一种B淋巴细胞分泌一种特异性抗体。 ⑵骨髓瘤细胞特点:能在体外无限11g。 ⑶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, 既能无限增殖又能产生大量特定抗体。 射特定的抗原蛋白 啬撰睥细胞 细矿 ◎杂交细胞——第1次筛选： T筛选出杂交肃细胞 杂交瘤细胞 .W筛选——第2次筛选： z r\筛选出能产生所* I一P抗体的杂交瘤细胞 体外培养培养一 从培养萩Y从小鼠腹水中提取 中提取兢 2制备过程：单克隆抗体 3. 单克隆抗体的优点:壁圈1、灵敏度高、可大量制鼠 4. 单克隆抗体的应用： ⑴作为诊8J试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。 ⑵用于治疗疾病和运载药物。 》易错辨析 1. 植物原生质体融合与动物细胞融合的基本原理相同。(V) 2. 灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合。(V) 3. 二倍体动物体细胞融合后的杂交细胞仍是二倍体细胞。(x) ［分析］杂交细胞具有四个染色体组，应该是四倍体细胞。 4. 单克隆抗体的制备首先要从小鼠体内提取B淋巴细胞。（x） ［分析】制备单克隆抗体首先需将特定抗原注射到小鼠体内,使小鼠 体内形成能够产生特定抗体的B淋巴细胞。 5. 单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。（x） 【分析】两次筛选的目的不同。第一次是从融合细胞里筛选出杂交瘤 细胞,第二次是筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。 6. 体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体。（x） 【分析】体细胞杂交技术可用于制备单克隆抗体，而克隆动物是通过 细胞核移植产生的。 》能力形成.合作探究④ 一、动物细胞融合 1. 过程解读： ⑴融合过程细胞膜融合9细胞质融合9细胞核融合。 ⑵细胞融合的实质及结束的标志细胞核融合。 ⑶细胞膜融合的过程体现出细胞膜具有一定的流动性。 ⑷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，其 染色体数目、基因组成、染色体组都是两个细胞之和，通过动物细胞 培养,杂种细胞可表现出两个亲本细胞的特点。 2. 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较： 比较 项目 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、灵敏度局I） 原理 细胞膜的流动性、植物细胞的 全能性 细胞膜的流动性、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，免疫处理正 常小鼠 诱导 方法 ① 物理法:电激、离心、振动 等 ② 化学法:聚乙二醇等 ① 物化法:与植物的相同 ② 生物法灭活的病毒 意义和 用途 ① 克服不同物种间远缘杂交 不呆和的障碍 ② 培育作物新品种 ① 制备斯隆抗体 ② 有助于疾病的诊断、治 疗、预防 【易错提醒】 病毒在生物技术中的应用 ⑴灭活的病毒能作为诱导剂，不灭活的病毒不能作为诱导剂。 ⑵病毒在不同过程或操作中的“身份不同”。在免疫调节中病毒属于抗 原，在基因工程中可作为载体，在细胞工程中可作为诱导剂。 【选修对接必修】 对接必修1细胞结构 细胞融合的基本原理:细胞膜具有一定的流动性，可以通过离心、振荡、 电激、聚乙二醇、灭活的病毒诱导细胞融合。 对接必修2染色体变异 杂交细胞中的染色体组数目笠士融合细胞染色体组数目之和。 0素养案例 如图表示细胞工程的流程图（a、b表示过程），请据图回答下列问题: 黑? 丙细胞丁细胞 乙细胞/ ⑴若图示为动物细胞融合的过程，则a特有的诱导剂是 o以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术 为制造单克隆抗体开辟了新途径,通过把能产生抗体的 细胞与能在体外大量增殖的 细胞进行融合，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细 胞。 ⑵若图示为植物体细胞杂交过程,则在甲、乙融合之前,需要用 （填酶闹备o这项工程的 意义是0 （3）由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是 教师专用 ，【解题关键】⑴信息获取:本题结合细胞工程的流程图考查 从题干及题图中获取信息的能力0 ⑵对比答题:结合动物细胞融合和植物体细胞杂交的异同进行分析解 答。 ⑴若a诱导动物细胞融合，则特有的诱导剂是灭活的病毒。在单克隆 抗体的制备过程中,利用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成 杂交瘤细胞,该细胞既可以迅速大量增殖，又可以产生专_的抗体。 ⑵在植物体细胞杂交过程中，需要对甲、乙细胞先用纤维素酶和果胶 酶去除细胞壁得到原生质体，然后再诱导甲、乙的原生质体融合。该 技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大亲本组合的范围。 (3)甲、乙细胞融合形成丙细胞，利用了细胞膜的流动性。 答案:⑴灭活的病毒B淋巴 骨髓瘤 ⑵纤维素酶和果胶酶原生质体克服远缘杂交不亲和的障碍，扩 大亲本组合的范围 (3)细胞膜的流动性 【误区警示】(1)该细胞工程的流程图既可以表示动物细胞融合又可 以表示植物体细胞杂交。 ⑵明确动物细胞融合、植物体细胞杂交的原理、过程、结果、意义的 异同点，掌握灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导剂,明确动物细胞融 合、植物原生质体融合的原理都是细胞膜的流动性。 跟踪小练 Hela细胞系是人工培养、具有无限增殖能力的永生癌细胞系，在世 界各地的相关实验室中为研究者提供了相同的研究对象。回答下列问 题： (l)Hela细胞源自一位美国妇女的宫颈癌细胞，目前实验室中为了进一 步研究Hela细胞,需进行(填“原代”或“传代”)培养,细胞体 外培养所需营养物质有糖、氨基酸、无机盐等，通常还需要加入 等天然成分。在动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白