动物细胞工程

1、动物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程动物细胞工程技术动物细胞工程技术与与植物细胞工程技术植物细胞工程技术的原理基本相同的原理基本相同常用的技术手常用的技术手段段动物细胞培养动物细胞培养核移植核移植胚胎移植胚胎移植单克隆抗体单克隆抗体动物细胞融合动物细胞融合一、动物细胞培养一、动物细胞培养动物胚胎或幼龄动动物胚胎或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶（分解弹性纤维、胶原蛋白）（分解弹性纤维、胶原蛋白）1010代细胞代细胞原代培养原代培养5050代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系遗传物质遗传物质改变改变遗传物质未遗传物质未改变改变

2、动物细胞培养的条件：动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境培养液和所有培养用具进行无菌处理培养液和所有培养用具进行无菌处理措施：培养液中加抗生素，定期更换培养液措施：培养液中加抗生素，定期更换培养液营养营养糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维生素、激素等）和动物血清生素、激素等）和动物血清温度和温度和PH 36.50.5 7.2-7.4气体环境气体环境 O2 CO2 95空气空气 5的的CO2思考：思考：2、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、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？材料？

3、1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独特之处？特之处？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：独特之处有：1、液体培养基、液体培养基 2、成分中有动物血清等、成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强因为这些组织或器

4、官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体发育成新的动物个体动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用1、获得细胞产物，如蛋白质生物制品、获得细胞产物，如蛋白质生物制品病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等2、获得烧伤病人植皮所需的细胞、获得烧伤病人植皮所需的细胞3、获得细胞用于检测有毒物质、获得细胞用于检测有毒物质二、核移植技术二、核移植技术克隆羊培育过程克隆羊培育过程黑面绵羊去黑面绵羊

5、去核卵母细胞核卵母细胞白面绵羊乳白面绵羊乳腺细胞核腺细胞核细胞核移植细胞核移植重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利体细胞核移植体细胞核移植 胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植（M卵母细胞）卵母细胞）减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期去核的卵母细胞去核的卵母细胞供体细胞注入供体细胞注入去核卵母细胞去核卵母细胞受体细胞激活，受体细胞激活，完成减数分裂、完成减数分裂、发育发育胚胎移植胚胎移植P49动物体细胞核移植技术动物体细胞核移植技术将动物的一个细胞的将动物的一个细胞的细胞核细胞核移入一个已经移入一

6、个已经去掉细胞核去掉细胞核的的卵母细胞卵母细胞中，使其中，使其重组重组并发并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成育成动物个体动物个体用核移植的方法得到的动物称为用核移植的方法得到的动物称为克隆动物克隆动物体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛应用前畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛应用前景景1加速加速家畜遗传改良家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育进程，促进优良畜群繁育2保护濒危物种，增加动物保护濒危物种，增加动物 的存活数量的存活数量3可作为生物反应器，生产医用蛋白可作为生物反应器，生产医用蛋白克隆动

7、物细胞、组织、器官可作为移植的供体克隆动物细胞、组织、器官可作为移植的供体了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等体细胞核移植技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题胚胎移植动物幼体产出胚胎移植动物幼体产出 概率概率10克隆动物存在着健康问题克隆动物存在着健康问题克隆动物的食品安全性问题存在争议克隆动物的食品安全性问题存在争议P50 思考与讨论思考与讨论二、动物细胞融合（细胞杂交）二、动物细胞融合（细胞杂交）2个或多个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程个动物细胞结合形成一个细胞的过程细胞细胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞灭活的病毒灭活的病毒物理法物理法化学法化学

8、法仙台病毒仙台病毒疱疹病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒新城鸡瘟病毒用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核细胞核病毒颗粒病毒颗粒细胞核细胞核动物细胞的融合动物细胞的融合与与植物细胞之间融合植物细胞之间融合植物细胞杂交与动物细胞杂交的比较植物细胞杂交与动物细胞杂交的比较比较比较项目项目原理原理方法方法诱导手段诱导手段用途用途植物植物动物动物细胞膜细胞膜流动性流动性去壁原生质去壁原生质体融合体融合细胞分散细胞分散细胞融合细胞融合物理物理化学化学物理物理化学化学生物生物克服远缘杂克服远缘杂交不亲合交不亲合制备单克制备单克隆抗体隆抗体读下面一段文字资料，思考以下问题：读下面一段文

9、字资料，思考以下问题：长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体的方射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体的方法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动物特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的发生免疫反应的过程中，体内的B细胞可以产生多达百细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个万种以上的特异性抗体，但是每个B细胞只分泌一种化细胞只分泌一种化学性质

10、单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个体，必须用单个B细胞进行无性繁殖，即克隆。细胞进行无性繁殖，即克隆。怎样才能获得单克隆抗体？怎样才能获得单克隆抗体？仅用细胞培养技术可行吗？仅用细胞培养技术可行吗？我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？有什么方法能使有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和肿瘤细胞细胞产生抗体的能力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢？无限增殖能力同时具备呢？ 单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程 注射抗原注射抗原B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选细胞融合、筛选杂交

11、细胞杂交细胞细胞培养细胞培养筛选，继续培养筛选，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群体外培养体外培养注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔单克隆抗体单克隆抗体思考：思考：1、本过程利用了哪些原理？、本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可

12、以获得大量单且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体克隆抗体单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用与常规抗体相比，单克隆抗体与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异性强，产量高，特异性强，灵敏度高灵敏度高，优越性十分明显，优越性十分明显。1、作为诊断试剂、作为诊断试剂单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用2、用于治疗疾病和运载药物、用于治疗疾病和运载药物 作为载体，运载抗癌药物，形成作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹生物导弹”治治疗肿瘤疗肿瘤资料资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。许多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、许多缺乏

13、良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、内分泌疾病和遗传病，用单克隆抗体作为诊断手段，是一内分泌疾病和遗传病，用单克隆抗体作为诊断手段，是一个必然趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别个必然趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别和定位体内和定位体内“病灶病灶”也引起人们的注意，目前，主要用于也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。小结小结两个过程两个过程动物细胞培养过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程三个三个“一一”一个诱导细胞融合的新方法一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒灭活病毒一个新细胞杂交瘤细胞一个新细胞杂交瘤

14、细胞一个优势单克隆抗体特异性一个优势单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势强、灵敏度高的优势 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体实验方案2、该方案能达到预期效果吗？为什么？、该方案能达到预期效果吗？为什么？4、图中、图中B为为_过程，常用过程，常用_作为诱导剂，该细胞继作为诱导剂，该细胞继承承_的遗传特性，既能的遗传特性，既能_,又能又能_。1、该实验方案的目的是、该实验方案的目的是_3、A是从小鼠的脾脏中取得是从小鼠的脾脏中取得_,该细胞能够产生该细胞能够产生_5、C过程指细胞培养，该过程包括过程指细

15、胞培养，该过程包括_培养和培养和_培养两个阶段，其培养两个阶段，其中中_代以内的的细胞属于细胞株。代以内的的细胞属于细胞株。制备单克隆抗体制备单克隆抗体B细胞细胞抗体抗体细胞融合细胞融合灭活病毒灭活病毒双亲细胞双亲细胞分泌抗体分泌抗体无限增殖无限增殖原代原代传代传代50B体外培养体外培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群足够数量的细胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC世界上第一只克隆羊世界上第一只克隆羊“多莉多莉”的培育过程如的培育过程如图所示，请据图回答：图所示，请据图回答：乙乙甲甲abcdef(1)图中的甲为苏格兰绵羊，图中的甲为苏格兰绵羊，乙为多莉羊。那么，乙为多莉

16、羊。那么，a和和b是通过是通过_分裂形成的，分裂形成的，其其DNA含量是体细胞的含量是体细胞的 _ ；c肯定是肯定是_ 细细胞，乙的遗传性状与提供胞，乙的遗传性状与提供 _的绵羊的绵羊 一致一致.减数减数一半一半体体细胞核细胞核乙乙甲甲abcdef(2)产生产生 甲和乙的过程分别甲和乙的过程分别是是和和（3）在形成乙是的过程中，）在形成乙是的过程中，需要将需要将d的细胞核取出，将的细胞核取出，将c细胞核移入细胞核移入d细胞内，此技术细胞内，此技术叫叫。所需的受体细胞。所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因大多采用动物卵细胞的原因是是（4）绵羊的白色对黑色为）绵羊的白色对黑色为显色。若甲是白色绵羊，要显色。若甲是白色绵羊，要判断它是否纯合体，选用与判断它是否纯合体，选用与它交配的绵羊最好是它交配的绵羊最好是-有性生殖有性生殖克隆克隆核移植核移植卵细胞大，易于操作；卵细卵细胞大，易于操作；卵细胞具有继续分化的潜能胞具有继续分化的潜能。黑毛黑毛乙乙甲甲abcdef（5）在产生多莉羊时，需将）在产生多莉羊时，需将e细胞形成的早期胚胎移入另一细胞形成的早期胚胎移入另一头母羊（头母羊（f）子宫里，这种技术）子宫里，这种技术在细胞工程中叫在细胞工程中叫（6）继植物组织培养后，克隆）继植物组织培养后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细绵羊的培育成功，证明动物细