第三節通過細胞融合可產生具有新特性的細胞第三章內容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習素養目標課前篇自主預習一、動物細胞融合

【微思考】

植物體細胞在雜交技術中獲得的雜種細胞經植物組織培養能獲得一個完整個體,那么動物細胞融合技術能獲得完整個體嗎?提示

不能。植物細胞具有全能性,能夠發育成完整個體;動物細胞不具有全能性,很難直接將雜交細胞培育成完整個體。自我檢測1.通過細胞融合可以產生具有新特性的細胞,這一技術已經成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤等的重要手段。判斷下列關于動物細胞融合技術描述的正誤。(1)動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理是相同的。(

)(2)促進動物細胞融合的方法與誘導原生質體融合的方法相同,有聚乙二醇處理、電流刺激或病毒誘導等。(

)(3)動物細胞融合過程中,既有細胞膜的融合也有細胞核的融合。(

)(4)動物體細胞融合后的雜交細胞仍然是二倍體細胞。(

)(5)動物細胞融合技術被應用于多個領域。通過人-鼠雜交細胞丟失人的染色體可進行基因定位。(

)√×√×√2.下列有關動物細胞融合的敘述,正確的是(

)A.動物細胞融合的結果是獲得新個體B.只有兩個動物細胞結合成一個細胞的過程才叫動物細胞融合C.滅活的病毒是動物細胞融合和植物體細胞雜交常用的促融劑D.細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能答案

D解析

動物細胞融合技術,是指兩個或兩個以上的動物細胞結合形成一個細胞的技術,一般多數為兩個細胞的融合,A、B兩項錯誤;滅活的病毒只能用于誘導動物細胞融合,不能用于植物體細胞雜交,C項錯誤;細胞融合技術突破了有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能,D項正確。二、單克隆抗體

自我檢測1.運用動物細胞融合技術可以生產單克隆抗體。判斷下列有關單克隆抗體描述的正誤。(1)動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體能體現細胞的全能性。(

)(2)制備單克隆抗體時,要選用已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞。(

)(3)單克隆抗體制備過程中的兩次篩選目的相同。(

)×√×(4)能產生特異性抗體的B淋巴細胞在體外培養時不能無限增殖,能無限增殖的骨髓瘤細胞不能產生抗體,而雜交瘤細胞既能迅速大量增殖,又能產生特異性抗體。(

)(5)抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞可在體外條件下大規模培養,也可注射到小鼠腹腔內進行培養,將來可分別從細胞培養液和小鼠腹水中獲得大量的單克隆抗體。(

)√√2.下列關于單克隆抗體的制備和應用的敘述,正確的是(

)A.B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合,一般需要仙臺病毒或聚乙二醇誘導B.融合后形成的雜交瘤細胞既能無限增殖,又能產生單克隆抗體C.體外培養時,一個B淋巴細胞可以產生抗體,也能無限增殖D.單克隆抗體與常規抗體相比,特異性強,靈敏度高,可以利用分子克隆技術大量制備答案

A解析

動物細胞的融合需要物理、化學或生物的方法來誘導才能實現,其中生物方法是利用仙臺病毒來誘導,化學方法是利用聚乙二醇作誘導劑,A項正確;第一次篩選出的融合細胞——雜交瘤細胞不一定能產生針對特定抗原的單克隆抗體,需要進行第二次篩選才能達到目的,B項錯誤;在體外培養條件下,一個B淋巴細胞是不可能無限增殖的,C項錯誤;與一般的血清抗體相比,單克隆抗體最主要的優點在于其特異性強、靈敏度高,它可以利用雜交瘤細胞的克隆而實現大量制備,而非分子克隆,D項錯誤。課堂篇探究學習探究點一誘導動物細胞融合的方法下圖為動物細胞融合的過程,結合所學知識回答下列問題。

1.分析圖示可知,動物細胞是如何在誘導因素的作用下發生融合的?提示

在誘導因素的作用下,細胞膜發生一定程度的損傷,細胞就可以實現相互粘連而融合在一起。2.由此可知,細胞融合的原理是什么?提示

細胞膜的流動性。3.融合形成的雜交細胞具有什么特點?提示

融合形成的雜交細胞具有兩種細胞的遺傳信息,可能具有原有兩種細胞的遺傳特性。4.雜交細胞內染色體數目是否就是原有兩個染色體數目之和?提示

不一定,融合后的細胞中可能會發生染色體的隨機丟失。[歸納提升]動物細胞融合與植物體細胞雜交的對比比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞膜的流動性、植物細胞的全能性細胞膜的流動性細胞融合方法用纖維素酶、果膠酶去除細胞壁后,誘導原生質體融合用胰蛋白酶使細胞分散后,誘導細胞融合誘導手段電刺激、離心、振蕩、聚乙二醇誘導等聚乙二醇處理、電流刺激或病毒誘導等結果形成雜種植株形成雜交細胞,以生產細胞產品用途打破生殖隔離實現遠緣雜交育種,擴展雜交親本范圍,培育新品種研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤等意義突破有性雜交方法的局限,使遠緣雜交成為可能[探究應用]1.將人細胞與小鼠細胞融合,培養出的雜種細胞可能會隨機丟失來自人細胞的染色體。在丟失人的1號染色體的融合細胞中,不能合成人的尿苷單磷酸激酶。下列有關敘述不合理的是(

)A.與人細胞和小鼠細胞相比,融合細胞發生了遺傳物質的改變B.研究方法中需要選擇適當的培養基和細胞融合誘導技術C.融合細胞經過培養,產生了新的動物個體D.尿苷單磷酸激酶的基因很可能在1號染色體上答案

C解析

與人和小鼠細胞相比,融合細胞含有兩個細胞的遺傳物質,說明發生了遺傳物質的改變,A項正確;適當的培養基用來選擇融合細胞,常用聚乙二醇、病毒或電流刺激來誘導細胞融合,B項正確;該過程沒有將雜種細胞培養成個體,C項錯誤;在丟失人的1號染色體的融合細胞中,不能合成人的尿苷單磷酸激酶,說明尿苷單磷酸激酶的基因很可能在1號染色體上,D項正確。2.右圖為細胞融合的示意圖,下列敘述錯誤的是(

)A.若a細胞和b細胞是植物細胞,需先去壁再誘導融合B.a細胞和b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現C.c細胞的形成與a、b細胞膜的流動性都有關D.c細胞將同時表達a細胞和b細胞中的所有基因答案

D解析

若a細胞和b細胞是植物細胞,需先去除細胞壁再誘導融合,A項正確;a細胞和b細胞之間的融合需要促融處理后才能實現,B項正確;c細胞的形成,依賴細胞膜的流動性,C項正確;c細胞中含有a、b兩種細胞的遺傳物質,但是基因是選擇性表達的,因此,c細胞將選擇性地表達a細胞和b細胞中的基因,D項錯誤。探究點二單克隆抗體的制備流程1975年,英國人米斯爾坦和德國人科勒在前人的研究基礎上巧妙地設計了一種可以大量得到單克隆抗體的技術。下圖是單克隆抗體制備過程的各階段圖解,請據圖回答下列問題。1.利用傳統方法生產的抗體為什么純度低?提示

動物在環境中接觸到的抗原種類多,故體內產生的抗體種類也較多,導致提取的抗體純度低。2.請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來。提示

3.由圖可知,單克隆抗體制備過程運用了哪些主要的動物細胞工程技術手段?提示

動物細胞融合技術、動物細胞培養技術等。4.在生產單克隆抗體的過程中,一共需要兩次篩選。兩次篩選的目的分別是什么?提示

第一次篩選的目的是篩選出既能迅速大量增殖,又能產生抗體的雜交瘤細胞;第二次篩選的目的是篩選出能產生所需抗體的雜交瘤細胞。5.如何將能產生所需抗體的雜交瘤細胞進行克隆培養?提示

可在體外條件下大規模培養,也可注射到小鼠腹腔內進行培養,將來可分別從細胞培養液和小鼠腹水中獲得大量的單克隆抗體。[歸納提升]單克隆抗體制備過程中兩次篩選的比較[探究應用]下列有關制備單克隆抗體的敘述,錯誤的是(

)A.采用的動物細胞工程技術包括動物細胞培養和動物細胞融合B.兩次篩選的目的分別是篩選出雜交瘤細胞和篩選出能產生所需抗體的雜交瘤細胞C.要先用胃蛋白酶處理得到單個細胞,然后用誘導劑處理得到雜交瘤細胞D.運用的生物學原理包括細胞分裂和細胞膜具有流動性答案

C解析

制備單克隆抗體采用的動物細胞