2017年高中生物第2章基因工程第3节蛋白质工程(第2课时)学案苏教版3 - 图文 联系客服

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第2课时 动物细胞融合和单克隆抗体

1.掌握动物细胞融合的原理、方法、过程与意义。 2.掌握制备单克隆抗体的方法、过程和应用。(重、难点)

动 物 细 胞 融 合

1.含义:在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。 2.结果:形成杂种细胞,如鼠-鸡杂种细胞。 3.促融方法

(1)物理法:如离心、振荡、电场法。 (2)化学法:如聚乙二醇作为诱导剂。 (3)生物法:如仙台病毒作为诱导剂。 4.应用:制备单克隆抗体。

[合作探讨]

科学家经过长期的探索,终于实现了让不同种动物的体细胞进行杂交的设想,观察下图,图中有多个A细胞和B细胞。

探讨1:动物细胞融合的结构基础是什么? 提示:细胞膜的流动性。

探讨2:若只考虑两两融合,则诱导细胞融合后可能形成几种融合细胞?融合后的细胞在遗传上有何特点?

提示:①三种融合细胞,即同种细胞融合(两种)和不同种细胞融合(一种)。②特点:具有两个细胞的遗传信息。

探讨3:经促融处理后的细胞是否均需进一步筛选?

提示:是。促融处理后,均会出现不同种融合细胞,所以需要对处理后的细胞进行筛选,

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选择出符合要求的杂交细胞。

探讨4:动物细胞完成融合的标志是什么?

提示:动物细胞融合时,先是细胞膜发生融合,然后是细胞核的融合。当两个细胞核融合后形成具有单核的杂交细胞,则标志着动物细胞融合的完成。

探讨5:比较动物细胞融合与植物体细胞杂交所用的促融方法的异同。

提示:二者都可以采用离心、振动、电场法等物理方法,或者使用化学试剂聚乙二醇进行促融,除上述方法外,动物细胞融合还可以采用灭活的病毒进行促融。

[思维升华] 1.动物细胞融合 (1)操作步骤:

??贴壁:直接将两亲本细胞混合培养

细胞准备?

?悬浮:制成一定浓度的细胞悬液?

细胞融合:加促融因子于待融合的细胞之中,诱导融合 ↓

杂种细胞选择:利用选择性培养基等,使亲本细胞死亡,而让杂种细胞存活 ↓

杂种细胞克隆:对选出的杂种细胞进行克隆,经过培养,就能获得所需要的细胞 (2)过程分析:

细胞融合的过程包括细胞膜融合、细胞质融合和细胞

核融合,其中细胞膜融合是细胞融合的先导,在细胞膜融合中体现出细胞膜具有一定的流动性。

2.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较 比较项目 原理 融合前 处理

植物体细胞杂交 细胞膜的流动性、细胞的全能性 先除去细胞壁 动物细胞融合 细胞膜的流动性、细胞的增殖 先使细胞分散开 2

使用的酶 诱导手段 纤维素酶和果胶酶 物理法:离心、电场法、振动 化学法:聚乙二醇等试剂诱导 胰蛋白酶 除物理法和化学法外,也可用灭活的病毒诱导 过程 结果 应用 意义 杂种植株 培育植物新品种 杂交细胞 主要用于制备单克隆抗体 克服了远缘杂交不亲和的障碍,打破了生殖隔离,扩展了杂交的亲本组合

1.近几年神舟飞船频频成功发射和着陆。在飞船上,科学家进行了无人搭载的空间动物细胞融合实验。该实验所依据的原理和促进动物细胞融合时最常用的方法分别是( )

A.细胞的全能性、灭活的仙台病毒诱导融合 B.细胞的全能性、电场法融合

C.细胞膜的流动性、灭活仙台病毒诱导融合 D.细胞膜的流动性、电场法融合

【解析】 不管是动物细胞融合,还是原生质体融合,都是利用了细胞膜具有流动性这一原理。动物细胞融合时最常用的诱导手段就是利用灭活的仙台病毒诱导。

【答案】 C

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2.下图所示为细胞融合技术的一些过程:

(1)从A细胞和B细胞到C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________处理。

(2)若A、B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________。这种酶可能是________、________,由此生成的细胞经培养形成的细胞团称为________。

(3)若A、B分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉,且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用,在光照强度大于800 lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞,较为简便的筛选方法是_______________________________________________

_______________________________________________。

(4)若将基因型为AaBB的番茄细胞与基因型为AAbb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____________。

(5)若A、B分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则D细胞的特点是__________________。由D细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较,具有__________________的特点。

(6)若将染色体组成为2A+XX的人细胞与染色体组成为2B+XX的鼠细胞融合,培育成的人-鼠细胞的染色体组成是________。

【解析】 (1)动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒诱导融合。(2)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,那么这样的细胞已经用纤维素酶和果胶酶脱掉了细胞壁;植物体细胞杂交获得的杂种细胞,经脱分化形成愈伤组织。(3)A是基因型为Hhrr的烟草的花粉,故其基因型为Hr、hr,B是基因型为hhRr的烟草的花粉,故其基因型为hR、hr,因此经细胞融合可能形成的融合细胞有:HHrr、hhrr、hhRR、Hhrr、hhRr、HhRr,共6种。分析这6种细胞的基因型可知,除HhRr之外均有一对隐性纯合基因(rr或hh),即在光照强度大于800 lx时都不能生长,因此获取基因型为HhRr的杂种细胞,较为简便的筛选方法是给予大于800 lx的光照。(4)、(6)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。(5)A、B分别为骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,则D细胞为杂交瘤细胞,其特点是既能无限繁殖,又能产生特定的抗体。产生的抗体为单克隆抗体,同血清抗体相比,它具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。

【答案】 (1)灭活的病毒

(2)细胞壁 纤维素酶 果胶酶 愈伤组织 (3)给予大于800 lx的光照

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