师：同学们，今天这节课我们复习细胞工程和胚胎工程。一轮复习时，我们已明确细胞工程是通过细胞水平操作获得有用生物体或其产品。二轮复习，我们要在此基础上提升知识运用能力。希望这堂课，大家能在特定情境下，针对人类生产生活需求，选取恰当技术方法，提出解决问题的初步设想；面对社会热点话题，能用生物学基本观念和原理表明观点。

　　在新冠肺炎治疗中，科研公关组运用了不少细胞工程相关现代生物技术。这节课，我们以疫情发展为线索，展开对新冠疫情的思考讨论。新冠肺炎由2019年新型冠状病毒感染导致，在特效药研发出来前，医生只能对症治疗，最终打败病毒依赖人体免疫系统。大家思考下，人体感染新冠病毒后，机体内起主要作用的淋巴细胞有哪些？新冠病毒是怎样被第三道防线消灭的？

　　生：新冠病毒没入侵细胞前，通过B细胞产生抗体的体液免疫先发挥作用，抗体与病毒结合，阻止其入侵和散播细胞。病毒进入细胞后，细胞免疫发挥功能，效应T细胞接触并裂解靶细胞，释放病毒，再由抗体与之结合形成沉淀或细胞集团，最后被吞噬细胞吞噬消灭。

　　师：疫情初期，对重型、危重型病例治疗尝试了血清疗法。为什么能用康复者血清治疗患者？

　　生：因为康复者血清中有针对该病毒的特异性抗体。

　　师：以康复者血液为原料制备抗血清简单又应急，可专家表示推广难度大。大家从传统制备抗体存在的问题出发，分析下临床推广难的原因。

　　生：重型、危重型患者体内病毒含量高，需抗体浓度高的血清，或几名康复者同时给一位患者提供血清，但疫情初期康复者基数小。而且血清中存在多种病原体对应抗体，同一种抗原可能刺激多种B细胞产生不同抗体，血清中抗体特异性差。

　　师：那怎样大量制备特异性强的抗体？

　　生：可以使用单克隆抗体技术。

　　师：新冠病毒组成成分中，哪种成分抗原性强，可用来制备单克隆抗体？新冠病毒有包膜，包膜上有三种包膜蛋白，用S、M、N表示。初步研究表明，新冠病毒通过S蛋白与人的ACE2蛋白相互作用完成感染。大家思考，新冠病毒为啥能攻击人的呼吸道上皮细胞？部分患者为何会出现肠道感染？

　　生：因为人的呼吸道上皮细胞膜上有ACE2蛋白，推测肠道细胞表面也有ACE2蛋白。所以新冠病毒能成功入侵细胞，是利用了其S蛋白。S蛋白抗原性强，可作为抗原来制备单克隆抗体。

　　师：怎样大量获取S蛋白制备单克隆抗体？直接从病毒中分离提取S蛋白，存在工艺繁琐、产率和安全性低等问题。我国科学家对新冠病毒基因测序，发现S蛋白抗原基因是较小的一段核苷酸序列。如果你是科研工作者，会用什么办法获取S蛋白？

　　生：直接从病毒中分离提取S蛋白不可行，只能从基因入手。核苷酸序列已知且基因较小时，可以利用DNA合成仪，用化学方法直接人工合成S蛋白的基因，再用转基因技术制备S蛋白。

　　师：简单说下操作过程。

　　生：构建基因表达载体，将S蛋白基因导入宿主细胞，利用工程菌大量生产S蛋白。

　　师：抗原已有，接下来针对S蛋白进行单克隆抗体制备。大家结合问题，选取恰当技术方法设计单克隆抗体制备过程。怎样获取更多已免疫的小鼠B淋巴细胞？小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后产生的细胞都是杂交瘤细胞吗？筛选出的杂交瘤细胞都能产生单一抗体吗？怎样理解单克隆抗体？

　　生：将制备的S蛋白反复注射到小鼠皮下细胞，获取更多已免疫的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术，用灭活病毒诱导已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，病毒可使细胞膜上蛋白质和磷脂重新排布，使细胞融合，这体现细胞膜有一定流动性。仅考虑细胞两两融合，可得到三种类型融合细胞：B细胞自身融合细胞、小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞、已免疫的B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞。利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，它既能大量增殖又能产生相应抗体。但同一种抗原可能刺激多种B细胞产生不同抗体，要获得特异性强的抗体，需克隆单一杂交瘤细胞。使用多孔培养皿进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。利用动物细胞培养技术，将杂交瘤细胞在体外大规模培养，或注射到小鼠腹腔内，从细胞培养液或小鼠腹水中收集抗体。