动物细胞工程课件

1、,专题2.2 动物细胞工程,1,PPT学习交流,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？,2,PPT学习交流,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？,3,PPT学习交流,动物细胞工程的基本技术,4,PPT学习交流,2003年月日下午，12岁的四川简阳少年小林放学路上捡了些鞭炮，并把里面的火药抖出来，

2、蹲在地上将其点燃，导致面部、四肢不幸被严重烧伤并感染，在当地医院治疗半月后，于4月22日转入武警四川消防总队医院烧伤整形科。 为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求：“割我们的皮给儿子吧！”烧伤整形科主任魏平经不起这份亲情的重托，最终“妥协”了：同意进行这种国内极其罕见的亲体皮肤移植手术。,.细胞培养图,阅读资料,儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤,5,PPT学习交流,思考一下！,1、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？,2、皮肤在我们人体当中是第几道防线，其他几道防线是什么？,3、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？,4、自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自

3、身 的皮肤？,缺少皮肤的保护作用,第一道防线，第二道防线是溶菌酶、吞噬细胞等，第三道防线是细胞、体液免疫系统,自己的，不发生免疫排斥反应,动物细胞培养,6,PPT学习交流,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。,原理：细胞增殖,7,PPT学习交流,8,PPT学习交流,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,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；,9,PP

4、T学习交流,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；,一、动物细胞培养,10,PPT学习交流,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,11,PPT学习交流,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,12,PPT学习交流,细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单细胞层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和

5、生长停止，数量不再增加。,贴壁生长、接触抑制,13,PPT学习交流,细胞贴壁过程,培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。,14,PPT学习交流,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4050代，这种传代细胞叫细胞株，其遗传物质没有改变。,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。,15,PPT学习交流,(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

6、）,(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。,16,PPT学习交流,(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）,17,PPT学习交流,（4）目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，为什么？,因为10代以内的细胞遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。,（5）用胰蛋白酶

7、处理不会把所培养的细胞消化掉 吗？,控制好时间！长时间处理当然会损伤细胞。,18,PPT学习交流,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,19,PPT学习交流,营养条件:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸（作为氮源）、生长因子、维生素等； 可加血清、血浆等天然成分。,一、动物细胞培养,温度和PH值 温度：36.50.5OC PH：7.27.4,20,PPT学习交流,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,21,PPT

8、学习交流,5、实际应用 大规模生产生物制品，如单克隆抗体; 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,22,PPT学习交流,23,PPT学习交流,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,24,PPT学习交流,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

9、核,移入一个已经去掉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;,25,PPT学习交流,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,26,PPT学习交流,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,采用物理或化学方法激活重组细胞，使其完成细胞分裂和发育

10、过程。,细胞核移植,胚胎移植,27,PPT学习交流,胚胎移植,多莉羊的培育过程,28,PPT学习交流,(1)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？,讨论（过程）,减中期的卵母细胞,此时具备受精能力,细胞质中合成与分裂分化有关的物质，能刺激融合后重组细胞进行分裂分化,从而形成重组胚胎。,（2）选择卵母细胞作为受体细胞的原因是什么？,大,易于操作;卵黄多,营养丰富,为发育提供充足的营养;激发重组细胞分裂分化。,29,PPT学习交流,讨论（过程）,（3）为什么不直接用体细胞培养为动物？ （4）克隆属于什么生殖方式？ （5）克隆出来的奶牛是什么性别？ （6）克隆奶牛出现说明了什么？,3

11、0,PPT学习交流,A、体细胞核移植技术的成功率非常低。 B、克隆动物存在健康问题，表现出生理缺陷、遗传缺陷等。 C、克隆动物食品的安全性问题存在争议。,5、体细胞核移植技术存在的问题,31,PPT学习交流,6、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,32,PPT学习交流,33,PPT学习交流,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。,34,PPT学习交流,三、动物细胞融合,2、细胞融合方法：,物理方法：离心、

12、电刺激、振动 化学方法： PEG（聚乙二醇） 生物方法：灭活的病毒,35,PPT学习交流,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,四、动物细胞融合,36,PPT学习交流,四、动物细胞融合,37,PPT学习交流,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；,用途:：制备单克隆抗体,38,PPT学习交流,植物、动物细胞融合的比较,39,PPT学习交流,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

13、产及特点,40,PPT学习交流,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,41,PPT学习交流,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，同时解决浆细胞不能无限增殖的问题将浆细胞与骨髓瘤细胞融合；,42,PPT学习交流,43,PPT学习交流,四、单克隆抗体的制备,3、单克隆抗体的制备过程,44,PPT学习交流,小鼠注射抗原,45,PPT学习交流,四、单克隆抗体的制备,3、单克隆抗体的制备 单克隆抗

14、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,46,PPT学习交流,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,47,PPT学习交流,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；,48,PPT学习交流,练习：,1、动物细胞融合和植物原生质体融合比较， 在动物细胞融合中有特殊性的是（ ） A、融合的原理 B、融合的优点 C、融合的诱导手段 D、融合的过程,49,PPT学习交流,练习：,2、动物细胞融合的目的中最重要的是（ ） A、克服远缘杂

15、交不亲和 B、制备单克隆抗体 C、培育新物种 D、生产杂种细胞,50,PPT学习交流,练习：,3、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合， 得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗 体，与骨髓瘤细胞融合的是（ ） A、经过免疫的B淋巴细胞 B、不经过免疫的T淋巴细胞 C、经过免疫的T淋巴细胞 D、不经过免疫的B淋巴细胞,51,PPT学习交流,练习：,4. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞 诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞， 在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ） 淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融 合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞 A B C D,52,P

16、PT学习交流,练习：,5、研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（ ） A利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞 B以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞 C抗癌物质在克隆细胞中大量合成 D单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合,53,PPT学习交流,练习：,6只能使动物细胞融合的常用诱导方法（ ） APEG B灭活的病毒 C电刺激 D离心 7、“生物导弹”是指 （ ） A.单克隆抗体 B.杂交瘤细胞 C.产生特定抗体的B淋巴细胞 D.在单抗上连接抗癌药物,54,PPT学习交流,练习：,8、下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中，不正确的是（ ） AB淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合，一般不 需要灭活的仙台病毒或聚

17、乙二醇诱导 B融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖，又 能产生单克隆抗体 C体外培养时，一个效应B淋巴细胞可以产生 抗体，但不能无限增殖 D单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强，灵 敏度高，优越性明显,A,55,PPT学习交流,图中B为_过程， 常用_作为诱导剂 ，该细胞继承_的遗传特性，既能_,又能_ 。,9.下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的抗体实验方案,该实验方案的 目是 ；,A是从小鼠的脾脏中取得_,该细胞能够产生 ；,制备单克隆抗体,B细胞,专一抗体,细胞融合,灭活病毒,双亲细胞,分泌专一抗体,无限增殖,56,PPT学习交流,1下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是 （ ） A培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 B原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞 C动物细胞培养一般能够传到4050代，但其遗传物质发生了改变 D动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞,智力快餐:,C,57,PPT学习交流,2生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是