《动物细胞工程》PPT课件.ppt

专题2 2动物细胞工程 知识目标 1 简述动物细胞培养的过程2 动物细胞培养的特点3 细胞株与细胞系的区别4 动物细胞培养的条件5 简述动物细胞培养的应用6 图示体细胞核移植的过程7 体细胞核移植选什么作受体细胞 为什么 知识目标 8 促进动物细胞融合的方法 9 单克隆抗体的制备过程10 传统抗体与单克隆抗体的特点11 杂交瘤细胞的特点12 10代以内的传代细胞具有什么特点 动物细胞工程的基本技术 一 动物细胞培养 1 概念 就是从动物机体中取出相应的组织 将它分散成单个细胞 然后放在适宜的培养基中 让这些细胞生长和增殖 2 过程 取材 选取动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 分裂能力强 分散成单个细胞 用胰蛋白酶 PH 8 9 或胶原蛋白酶 一 动物细胞培养 2 过程 制成细胞悬液 用培养液将分散的细胞制成细胞悬液 原代细胞培养 动物组织消化后的初次培养 一 动物细胞培养 2 过程 传代细胞培养 贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理后分瓶继续培养 让细胞继续增殖 10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 一 动物细胞培养 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 细胞悬浮液 胰蛋白酶 10代细胞 原代培养 40 50代细胞 传代培养 细胞株 无限传代 细胞系 单个细胞 加培养液 3 动物细胞培养过程的基本概念 细胞贴壁 细胞在培养过程中 分散的细胞贴附在瓶壁上 接触抑制 贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时 细胞会停止分裂增殖 一 动物细胞培养 细胞在贴壁生长过程中 随着细胞分裂 数量不断增加 最后形成一个单层 此时细胞间相互接触 细胞分裂和生长停止 数量不再增加 贴壁生长 接触抵制 细胞贴壁过程 3 动物细胞培养过程的基本概念 细胞株 细胞在传代培养中 传到10代左右就不容易传下去 少数细胞度过危机可继续传下去 这些存活细胞能传40 50代 这种传代细胞叫细胞株 其遗传物质没有改变 一 动物细胞培养 3 动物细胞培养过程的基本概念 细胞系 极少数细胞株细胞度过危机 遗传物质改变 带有癌细胞特点 可无限制的传下去 这部分细胞叫细胞系 一 动物细胞培养 1 为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料 答 因为这些组织或器官 分裂能力旺盛 易于培养 讨论 过程 2 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞 答 成块组织中细胞与细胞靠在一起 限制了细胞的生长和增殖 且细胞不能与培养液充分接触 不利于培养 讨论 过程 3 胰蛋白酶的作用是什么 由此可说明细胞间的物质是什么成份 能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗 为什么 答 催化蛋白质水解 细胞间的物质主要是蛋白质 胶原蛋白等 不能 因为两者的最适pH不同 而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适pH较接近 讨论 过程 4 动物细胞培养条件 无菌 无毒环境可以培养基中加一些抗生素 以防培养过程的污染 定期更换培养液 以便清除代谢产物 防止代谢产物积累对细胞自身造成危害 一 动物细胞培养 4 动物细胞培养条件 营养条件水 无机盐 碳源 糖 氮源 氨基酸 生长因子等 可加血清 血浆等天然成分 一 动物细胞培养 4 动物细胞培养条件 温度和PH值36 5 0 5OC7 2 7 4PH 一 动物细胞培养 4 动物细胞培养条件 气体环境95 氧气 细胞代谢所需 5 二氧化碳 维持培养液的PH值 一 动物细胞培养 5 实际应用 大规模生产生物制品 基因工程的受体细胞 培养的动物细胞用于检测有毒物质 培养正常或病变细胞 用于生理 药理 病理研究 一 动物细胞培养 获得细胞 细胞的全能性 细胞株 细胞系 植物体 培养结果 或细胞分泌蛋白 快速繁殖 培育无病毒植株等 培养目的 葡萄糖 动物血清 蔗糖 植物激素 培养基特有成分 液体培养基 固体培养基 培养基性质 细胞增殖 原理 动物细胞培养 植物组织培养 比较项目 植物组织培养和动物细胞培养的比较 1 动物细胞核移植技术的概念动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核 移入一个已经失去细胞核的卵母细胞中 使其重组并发育成一个新的胚胎 这个新的胚胎最终发育成为动物个体 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 2 克隆动物的概念用核移植方法得到的动物称为克隆动物 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 3 核移植的种类胚胎细胞核移植 细胞分化程度低 恢复全能性容易 体细胞核移植 细胞分化程度高 恢复全能性困难 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 4 体细胞核移植的过程 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 去核卵母细胞 供体体细胞 重组细胞 重组胚胎 克隆动物 代孕母牛C 卵母细胞培养至减 中 供体细胞培养 高产奶牛A 供卵奶牛B 物理或化学方法激合受体细胞 使其完成细胞分裂和发育过程 注入 刺激使细胞融合 胚胎移植技术 4 为什么体细胞核移植技术要选M 期的卵母细胞作为受体细胞 答 因为M 期的卵母细胞体积大 易操作 含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件 讨论 过程 5 体细胞核移植技术的应用前景 在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程 保护濒危物种 生产医用蛋白质及组织器官移植的供体 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 6 体细胞核移植技术存在的问题 成功率低 克隆动物畸形率 死亡率高 易出现早衰等问题 食品安全性问题 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 三 动物细胞融合 1 概念 也叫细胞杂交 指两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程 整合后的细胞叫杂交细胞 三 动物细胞融合 2 细胞融合方法 物理方法 离心 电刺激 振动化学方法 PEG 聚乙二醇 生物方法 灭活的病毒灭活的含义P52资料卡 四 动物细胞融合 细胞核 病毒颗粒 细胞核 灭活的病毒与细胞膜上的糖蛋白作用 使细胞相互融合 细胞膜上的糖蛋白分子和脂质重新排布 细胞膜打开 细胞融合 形成杂种细胞 三 动物细胞融合 3 细胞融合意义 突破了有性杂交的局限 使远缘杂交成为可能 植物 动物细胞融合的比较 四 单克隆抗体的制备 生产 注射抗原 从动物血清中分离 问题 抗体产量低 纯度低 特异性差 传统抗体生产及特点 四 单克隆抗体的制备 B淋巴细胞受抗原刺激后 可以产生抗体 动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体 每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用 每一个淋巴细胞只能产生一种抗体 B淋巴细胞与抗体的关系 四 单克隆抗体的制备 3 单克隆抗体的制备 思路 克隆单一的浆细胞成为细胞群 同时解浆细胞不能无限增殖的问题 将浆细胞与骨髓瘤细胞融合 四 单克隆抗体的制备 3 单克隆抗体的制备 过程 小鼠注射抗原 四 单克隆抗体的制备 3 单克隆抗体的制备 单克隆抗体的特点 特异性强 灵敏度高 可大量生产 单克隆抗体的原理 免疫原理细胞融合原理动物细胞培养原理 四 单克隆抗体的制备 3 单克隆抗体的制备 应用 作为诊断试剂用于治疗疾病和运载药物 四 单克隆抗体的制备 3 单克隆抗体的制备 杂交瘤细胞的特点 既能无限增殖 又能产生特异性抗体 参考资料 HAT选择性培养基 在普通的动物细胞培养液中加入次黄嘌呤 H 氨基喋呤 A 和胸腺嘧啶核苷酸 T DNA分子复制的两条途径 1 D途径 即由氨基酸及其他小分子化合物合成核苷酸 为DNA分子的合成提供原料 在此合成过程中 叶酸作为重要的辅酶参与这一过程 而hat培养液中氨基喋呤是一种叶酸的拮抗物 可以阻断dna合成的 d途径 2 S途径 是应急途径或补救途径 s途径 它是利用次黄嘌呤 鸟嘌呤磷酸核苷转移酶 hgprt 和胸腺嘧啶核苷激酶 tk 催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷生成相应的核苷酸 两种酶缺一不可 不同细胞的DNA合成途径 1 效应b细胞和两个效应b细胞融合细胞 具有D和S途径 D途径 被氨基喋呤阻断 虽