資源簡介

第二節 動物細胞工程
第二課時 動物細胞融合技術與單克隆抗體
知識點總結
一、動物細胞融合技術
1.概念：使兩個或多個動物細胞結合形成一個細胞的技術。融合后形成的雜交細胞具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息。
2.誘導動物細胞融合的常用方法
（1）物理法：電融合法
（2）化學法：PEG融合法等
（3）生物法：滅活病毒誘導法等
3.動物細胞融合的過程
A B
C
（1）從融合的過程看，首先是A、B細胞膜融合，接著是細胞質的融合，最后完成細胞核的融合。
（2）細胞膜融合的過程體現出細胞膜具有一定的流動性。
（3）融合后重組細胞的特點為融合形成的雜種細胞C，具有這兩種細胞的遺傳信息，通過動物細胞的培養，雜種細胞C表現出兩個親本細胞的特點。
3.意義：利用動物細胞融合技術發展起來的雜交瘤技術，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。
二、單克隆抗體及其應用
1.傳統抗體的制備
（1）方法：向動物體內反復注射某種抗原，使之產生抗體→從動物血清中分離所需抗體
（2）缺點：產量低、純度低、特異性差
2.單克隆抗體的制備
（1）存在問題：
B淋巴細胞：能分泌抗體，但不能無限增殖
骨髓瘤細胞：能無限增殖，但不能產生抗體
（2）解決思路：將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合為雜交瘤細胞。
（3）制備過程：
文字流程敘述
抗原→小鼠→B淋巴細胞 骨髓瘤細胞
（能分泌抗體） （能無限增殖）
↓第一次篩選：用特定的選擇培養基
雜交瘤細胞（既能迅速大量增殖，又能產生抗體）
↓第二次篩選：克隆化培養、抗體檢測
抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞（分泌的抗體能與特定抗原結合）
↓
擴大培養
注入小鼠腹腔內 培養液
體內培養 體外培養
腹水中提取 培養液中分離提取
單克隆抗體
（4）應用到的技術：動物細胞融合，動物細胞培養
（6）實驗原理：細胞膜具有流動性，細胞增殖
（7）單克隆抗體的特點：能準確識別抗原的細微差異，與特異抗原發生特異性結合，并可大量制備。
（8）單克隆抗體的應用:
①被廣泛用作診斷試劑，在多種疾病和病原體鑒定中發揮重要作用。
②可以運載藥物
③用于治療疾病
【拓展】教材50頁思考討論
1. ADC的抗體和藥物各具有什么作用
抗體主要發揮靶向運輸作用，即通過特異性結合靶細胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細胞;藥物發揮治療效應，如殺傷靶細胞。
2.除了細胞毒素，還有哪些物質理論上可以作為ADC偶聯的藥物
①可以用放射性同位素標記單克隆抗體進行靶向放療;
②-些作用于細胞信號轉導通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結合進行治療
3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應用上各具有什么優勢
①單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應，因此檢測的特異性和靈敏度大大提高;生產單克隆抗體的雜交瘤細胞可以傳代培養、冷凍保存和復蘇利用，有利于控制產品的質量和標準化生產診斷試劑盒;
②ADC能夠協同發揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優點。
【歸納提升】
1.對細胞融合過程的理解
（1）細胞融合的過程包括細胞細胞膜的融合、細胞質融合和細胞核的融合，其中細胞膜的融合是細胞融合的先導，在細胞膜融合中體現出細胞膜具有一定的流動性。
（2）動物細胞融合完成的標志：來自不同細胞的兩個或多個細胞核融合成一個細胞。
2.動物細胞融合與植物細胞雜交的比較
比較項目 動物細胞融合 （單克隆抗體制備） 植物體細胞雜交 （番茄—馬鈴薯雜交）
過程 正常小鼠的處理 （注射特定的抗原） 原生質體的制備 （酶解法）
動物細胞的融合 原生質體的融合
雜交瘤細胞的篩選和培養 雜種細胞的篩選和培養
提純單克隆抗體 （特異性強，靈敏度高） 雜種植株鑒定
原理 細胞膜的流動性、細胞增殖 細胞膜的流動性、植物細胞的全能性
融合前處理 注射特定抗原，免疫處理正常小鼠 酶解法去除細胞壁：纖維素酶，果膠酶
誘導方法 （1）物理方法：電融合法等 （2）化學方法：PEG融合法等 （3）生物法：滅活病毒疫苗法等 （1）物理法：電融合法、離心法等 （2）化學法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等
意義和用途 （1）制備單克隆抗體 （2）有助于疾病的診斷、治療、預防 （1）克服不同物種間遠緣雜交的障礙 （2）培育新品種
3.血清抗體和單克隆抗體的比較
名稱 產生 特點
血清抗體 由漿細胞分泌 一般從血清中分離，產量低、純度低、特異性差
單克隆抗體 由雜交瘤細胞分泌 特異性強，靈敏度高，能大量制備
4.三種細胞的比較
細胞類型 來源 特點
漿細胞 由B淋巴細胞受抗原刺激后增殖分化而來 能產生單一抗體，但不能無限增殖
骨髓瘤細胞 從骨髓腫瘤中提取出來 能無線增殖，但不能產生抗體
雜交瘤細胞 漿細胞與骨髓瘤細胞融合而成的 既能產生抗體也能無線增殖
5.單克隆抗體制備過程中兩次篩選的區別
項目 第一次篩選 第二次篩選
篩選原因 誘導細胞融合后會得到多種雜交細胞，另外還有未融合的細胞 由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激，所以經選擇性培養獲得的雜交瘤細胞中有可能產生其他抗體
篩選方法 用特定的選擇培養基篩選： 在該培養基上，未融合的親本細胞和具有同種細胞核的細胞融合后形成的細胞（“BB”細胞“瘤瘤”細胞）都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞（“B瘤”細胞）才能生長 用多孔板培養，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始克隆化培養和抗體檢測，經多次篩選可以得到能產生特異性抗體的細胞群
篩選目的 得到雜交瘤細胞 得到能分泌所需要抗體的雜交瘤細胞
6.單克隆抗體制備過程的關鍵分析
（1）對動物免疫的原因：B淋巴血細胞要經過免疫過程，即接觸抗原，增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細胞，才能產生相應的抗體，所以，與骨髓瘤細胞融合的B淋巴細胞實際上是漿細胞。
（2）雜交瘤細胞具備雙親的遺傳物質，不僅具有漿細胞產生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細胞在體外培養條件下大量增殖的能力，從而可以克服單純B淋巴細胞不能無限增殖的缺點，大量產生單克隆抗體。
課后作業
題1 下列關于動物細胞工程的敘述，正確的是（ ）
A、PEG誘導動物細胞融合形成的雜種細胞,經動物細胞培養能得到優良動物個體
B、使用冷凍保存的正常細胞通常為10代以內，以保持細胞正常的二倍體核型
C、在高倍顯微鏡下觀察發生基因突變的細胞比例可推知某化學藥品的毒性
D用胰蛋白酶處理動物組織后，可用無菌水稀釋制成細胞懸浮液
【答案】B
【解析】
選項分析:
B項，目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常為10代以內，以保持細胞正常的二倍體核型，故B項正確。
A項，目前為止，人們還沒有成功將單個分化的動物體細胞培養成個體，動物細胞的全能性
受到限制，，動物細胞融合形成的雜種細胞不能培育成動物，故A項錯誤。
C項，基因突變是堿基對增添、缺失或替換,堿基對的改變在光學顯微鏡下無法觀察到，故C項錯誤。
D項，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織會使組織分散成單個細胞，再用培養液將分散
的細胞稀釋制成細胞懸液，而不是無菌水，故D項錯誤。
綜上所述，本題正確答案為B。
題2 細胞融合在自然狀態條件下和現代生物技術領域均可實現，具有廣泛應用。如圖表示細胞融合的過程。下列敘述正確的是（ ）
A、由a和b形成c的過程必須依賴細胞膜的流動性
B、植物細胞工程中誘導c形成的方法有物理法、化學法和生物法
C、形成的d-定具有a和b的遺傳物質，可以不進行篩選
D、在細胞工程中，d最終都可以發育成個體
【答案】A
【解析】
選項分析:
A項，細胞融合體現了細胞膜具有一定的流動性，故A項正確。
B項，植物細胞工程中誘導細胞融合的方法有物理法、化學法，故B項錯誤。
C項，融合后形成的雜種細胞d具有a和b的遺傳物質，也可能需要進行篩選，例如制備單克隆抗體時，需篩選能產生特定抗體的雜交瘤細胞，故C項錯誤。
D項，d若是植物細胞，可以通過植物組織培養技術發育成個體，d若是動物細胞，- -般不
能發育成個體，故D項錯誤。
綜上所述，本題正確答案為A。
題3 某同學在學習“細胞工程”時，列表比較了動植物細胞工程的有關內容，錯誤的是（ ）
A、答案A
B、答案B
C、答案C
D、答案D
【答案】B
【解析】
選項分析:
B項，植物體細胞雜交沒有生物促融方法，動物細胞融合有生物促融方法，故B項內容錯誤。
A項，植物體細胞雜交需要用酶解法去除細胞壁，動物細胞培養首先需要用膠原蛋白酶處理
制成細胞懸液，故A項內容正確。
C項，植物細胞工程可用于人工種子、種間雜種植物的培育，動物細胞融合可用于單克隆抗
體的制備，故C項內容正確。
D項，植物組織培養過程中利用蔗糖，而動物細胞培養過程中必須利用動物血清，故D項內
容正確。
注意本題要選擇的是內容錯誤的選項，故本題正確答案為B。
題4 下列關于細胞工程，敘述錯誤的是( )。
A、電刺激可誘導植物原生質體融合或動物細胞融合
B、去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶處理.
C、小鼠骨髓瘤細胞和經抗原免疫小鼠的B淋巴細胞融合可制備單克隆抗體
D、兩種植物體細胞融合成的雜種細胞與此兩種植物的雜交后代的染色體數目相同
【答案】D
【解析】
D項，兩種植物體細胞融合成的雜種細胞所含有的染色體數是兩種植物體細胞所含的染色體
數之和;而由于在雜交過程中經過了)減數分裂，兩種植物的雜交后代的體細胞中只含有兩
種植物體細胞的染色體數之和的一半，即D項表述錯誤，故選擇D項。
A項，誘導植物原生質體融合的方法有離心、振動、電激等物理法和用聚乙二醇作為誘導劑
的化學法，誘導動物細胞融合的方法有聚乙二醇、滅活的病毒以及電激等。因此，電刺激可
以誘導植物細胞融合，也可以誘導動物細胞融合，即A項表述正確，故不選擇A項。
B項，去除植物細胞的細胞壁需要用到纖維素酶和果膠酶，將動物組織分散開需要用到胰蛋
白酶或膠原蛋白酶，即B項表述正確，故不選擇B項。
C項，將小鼠骨髓瘤細胞與經抗原免疫小鼠的B淋巴細胞融合，獲得的雜交瘤細胞既能大量
增殖，還能產生特定的抗體，可以用來制備單克隆抗體，即C項表述正確，故不選擇C項。
綜上所述，本題正確答案為D。
題5 某實驗室做了下圖所示的實驗研究。下列相關敘述中正確的是（ ）
A、與纖維母細胞相比，過程①形成的誘導干細胞的全能性較低
B、單克隆抗體不需細胞膜上載體蛋白的協助就能釋放到細胞外
C、每個Y細胞只產生一種抗體，故過程④不需進行篩選
D、過程②是誘導干細胞的結構和遺傳物質發生穩定性差異的過程
【答案】B
【解析】
選項分析:
B項，單克隆抗體的化學本質為蛋白質，蛋白質是生物大分子，進出細胞的方式為胞吞、胞
吐，故不需細胞膜上載體蛋白的協助就能釋放到細胞外，故B項正確。
A項，纖維母細胞是體細胞，全能性較低，而誘導干細胞在一定條件下，可分化成多種功能
細胞，全能性較體細胞高，故A項錯誤。
C項，雖然每個Y細胞只產生一種抗體， 但不一定 是我們所需的抗體，故C項錯誤。
D項，過程②是誘導干細胞的基因選擇性表達的過程，其遺傳物質并未發生變化，故D項錯
誤。
綜上所述，本題正確答案為B。
題6 下圖表示單克隆抗體的制備過程，有關敘述不正確的是（ ）
A、圖中有一處明顯錯誤
B、②中培養基應加入具有選擇性抑制骨髓瘤細胞DNA復制的物質
C、④中的篩選是為了獲得能產生多種抗體的雜交瘤細胞
D、⑤可以稱為一個細胞系
【答案】C
【解析】
C項，④中的篩選是為了獲得能產生特定抗體的雜交瘤細胞，故C項錯誤。
A項，①中在提取小鼠B淋巴細胞時，需要先向小鼠體內注射特定的抗原蛋白，使小鼠體內
形成相應的B淋巴細胞，然后再進行提取，圖中沒有涉及該過程，故A項正確。
B項，②中培養基是選擇培養基，目的是篩選出雜交瘤細胞，未融合的親本細胞和融合的具
有同種核的細胞都會死亡，因此需要抑制骨髓瘤細胞分裂增殖的物質，即選擇性抑制骨髓瘤
細胞DNA復制的物質，故B項正確。
D項，細胞系是指可以連續傳代的細胞，⑤是能產生特定抗體的雜交瘤細胞群，可以迅速大
量繁殖并連續傳代培養，故D項正確。
綜上所述，本題正確答案為C。
題7 圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關敘述正確的是（ ）
A、①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞
B、②中使用活性較強的病毒有利于雜交瘤細.胞的形成
C、③細胞均為既能無限增殖又能產生特異性抗體的細胞
D、④是經多次篩選培養獲得的能分泌特異性抗體的細胞群
【答案】D
【解析】
選項分析:
D項，④表示篩選過程，經多次篩選、培養獲得的能分泌特異性抗體的雜交瘤細胞群，可以
經體內培養或體外培養，產生單克隆抗體，故D項正確。
A項，①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應B細胞，故A項錯誤。
B項，②動物細胞融合中使用滅活的病毒有利于雜交瘤細胞的形成，故B項錯誤。
C項，效應B細胞與骨髓瘤細胞進行融合，只考慮兩兩融合會有三種結果:雜交瘤細胞、骨
髓瘤細胞自身融合細胞、B細胞自身融合細胞等，只有雜交瘤細胞既能無限增殖又能產生特
異性抗體，故C項錯誤。
綜上所述，本題正確答案為D。
題8 (多選題)二抗是抗體(一抗)的抗體，其主要作用是檢測抗體的存在，放大-抗的信號。人絨毛膜促性腺激素(HCG) 是女性懷孕后胎盤滋養層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，下列有關說法錯誤的是（ ）
A、①過程常用滅活的病毒，④過程后要進行胚胎移植
B、②過程篩選出的雜交瘤細胞都能產生抗HCG抗體
C、③過程以抗HCG單克隆抗體為抗原進行檢測
D、④過程需要添加抗生素等物質，以防止病毒污染
【答案】ABD
【解析】
選項分析:
A項，①過程常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電激等，④過程后不需要胚胎移
植，故A項說法錯誤。
B項，②過程中篩選出的雜交瘤細胞不一定能產生抗HCG抗體，還要進一步檢測， 故B項說法錯誤。
D項，過程④為動物細胞培養，培養液中需要添加抗生素等物質，以防止雜菌污染，故D項
說法錯誤。
C項，③過程以抗HCG單克隆抗體為抗原，用二抗對其進行檢測，故C項說法正確。
注意本題要選擇的是說法錯誤的選項，
故本題正確答案為A項、B項和D項。
題9 抗癌"神藥”抗PD-L1單克隆抗體通過抑制T細胞.上的PD-1受體和腫瘤細胞_上的配體PD-L1結合，從而激活T細胞的功能，對抗癌癥。下列關于該藥物的制備說法錯誤的是（ ）
A、制備該藥物前必須用PD-L1蛋白免疫小鼠
B、需從小鼠的脾臟中提取B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合
C、用選擇性培養基篩選出的雜交瘤細胞均能產生抗PD-L1抗體
D、必須經過多次克隆化培養和抗體檢測以保證抗體的純度
【答案】C
【解析】
選項分析:
C項，用選擇性培養基篩選出的雜交瘤細胞不一定能產生抗PD-L1抗體，還需要進行抗體檢
測，故C項說法錯誤。
A項，制備該藥物前必須用PD-L1蛋白免疫小鼠，得到相應的B淋巴細胞(效應B細胞)，故A項說法正確。
B項，制備單克隆抗體，需從小鼠的脾臟中提取B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，故B項說法
正確。
D項，為保證抗體的純度，必須經過多次克隆化培養和抗體檢測，故D項說法正確。
注意本題要選擇的是說法錯誤的選項，故本題
正確答案為C。

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