高中生物 一轮复习 选修3 动物细胞工程

1、细胞贴壁生长：细胞贴壁生长：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上生长，称为细胞贴壁。贴附在瓶壁上生长，称为细胞贴壁。接触抑制：接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时时, ,细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。接触抑制。动物细胞生长特性：动物细胞生长特性：二、动物细胞工程二、动物细胞工程单克隆抗体单克隆抗体 动物细胞培养动物细胞培养核移植核移植动物细胞融合动物细胞融合是动物细胞工程技是动物细胞工程技术的基础。术的基础。胚胎移植胚胎移植第第6 6节节 细胞工程简介细胞工程

2、简介1.动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件u无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境 添加一定量的抗生素，定期更换培养液添加一定量的抗生素，定期更换培养液u营养营养 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血动物血清清等等u温度和温度和PHPH 温度温度36.536.5+ +0.50.5度，度，pH7.2pH7.27.47.4u气体环境气体环境 O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5% CO5% CO2 2 ）（一）动物细胞培养（一）动物细胞培养胰蛋白酶处理？胰蛋白酶处理？取出组织取出组织胚胎或幼龄动物器官组织胚胎或幼龄动物器官组织剪碎剪碎单个细胞单个

3、细胞细胞浮悬液细胞浮悬液原代培养原代培养1010代细胞代细胞5050代细胞代细胞无限传代无限传代传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系遗传物遗传物质改变质改变2 2. .过程：过程：胰蛋白酶处理？胰蛋白酶处理？遗传物质遗传物质未改变未改变细胞细胞贴壁贴壁 原代培养：原代培养：培养培养第第1 1代代细胞到细胞到1010代细胞代细胞 传代培养：传代培养：从从1010代培养到代培养到40405050代细胞代细胞 细胞株：细胞株：从从1010代到代到40405050代的细胞，遗代的细胞，遗传物质不变传物质不变 细胞系：细胞系：5050代以后的细胞，遗传物质改代以后的细胞，遗传物质改变，变，具有具有癌

4、变的特点，癌变的特点，能无限增殖能无限增殖几个有关概念：几个有关概念：注：细胞系的细胞有癌变特点，但不是癌细胞。注：细胞系的细胞有癌变特点，但不是癌细胞。 思考与讨论思考与讨论1 1、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动物的组织或器官，请解释原因？物的组织或器官，请解释原因？2 2、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是什么成分？要是什么成分？3 3、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？4 4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培、动物

5、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？养成新个体？因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。主要是蛋白质主要是蛋白质( (胶原蛋白等胶原蛋白等) )。不能，因为动物细胞培养适宜的不能，因为动物细胞培养适宜的PHPH为为7.27.47.27.4，此环，此环境下胃蛋白酶（境下胃蛋白酶（2.02.0）没有活性，而胰蛋白酶）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发不能，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育成新的动物个体4 4. .动物细胞培

6、养技术的应用：动物细胞培养技术的应用：（1 1）蛋白质生物制品的生产）蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体（2 2）解决为大面积烧伤病人移植皮肤问题。）解决为大面积烧伤病人移植皮肤问题。（3 3）检测有毒物质，判断某种物质的毒）检测有毒物质，判断某种物质的毒性大小性大小（4 4）细胞的生理、药理、病理研究）细胞的生理、药理、病理研究 3 3. .动物细胞培养的原理：动物细胞培养的原理：细胞分裂增殖细胞分裂增殖5 5. .植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原

7、理原理培养基性质培养基性质培养基特有培养基特有成分成分培养结果培养结果培养目的培养目的细胞的细胞的全能性全能性细胞的细胞的增殖增殖固体固体培养基培养基液体液体培养基培养基蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素葡萄糖、葡萄糖、动物血清动物血清新植株新植株细胞株、细胞系细胞株、细胞系快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等获得细胞或细获得细胞或细胞分泌蛋白胞分泌蛋白注：植物的培养基中也可用葡萄糖，但成本较高注：植物的培养基中也可用葡萄糖，但成本较高细胞细胞A A细胞细胞B B杂种细胞杂种细胞生物法：生物法：灭活的灭活的仙台仙台病毒病毒物理法、化学法物理法、化学法（二）动物细胞融合（二）动物细胞融

8、合 2 2、过程：、过程：1 1、概念：、概念：2 2种动物细胞种动物细胞杂种细胞杂种细胞制备单克隆抗体制备单克隆抗体3.3.植物体细胞杂交和动物细胞融合比较植物体细胞杂交和动物细胞融合比较比较项目比较项目植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合原理原理融合前处融合前处理理诱导方法诱导方法用途用途细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞的全能性植物细胞的全能性细胞膜的流动细胞膜的流动性性用用纤维素酶、纤维素酶、果胶酶果胶酶去壁去壁用用胰蛋白酶胰蛋白酶使细胞分散使细胞分散物理、化学方物理、化学方法法物理、化学、物理、化学、生物生物方法方法获得杂种植株获得杂种植株主要用于制备主要用于制

9、备单克隆抗体单克隆抗体1.1.单克隆抗体概念：单克隆抗体概念：课本课本P71P712.2.单克隆抗体特点：单克隆抗体特点：化学性质单一、特异性强、灵敏度高化学性质单一、特异性强、灵敏度高 （三）单克隆抗体（三）单克隆抗体单：单：单个细胞单个细胞 克隆克隆: :无性繁殖无性繁殖 抗体抗体: :化学性质单一、特异性强化学性质单一、特异性强技术原理：技术原理：1 1）单个单个B B淋巴细胞产生淋巴细胞产生单一单一抗体：抗体： 但不能无限增殖但不能无限增殖2 2）肿瘤细胞能）肿瘤细胞能无限增殖：无限增殖：但不能分泌单一抗体但不能分泌单一抗体3 3）细胞融合技术杂交瘤细胞：）细胞融合技术杂交瘤细胞：既无

10、限增殖又分泌既无限增殖又分泌单一抗体单一抗体4 4）动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞：）动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞：获取获取大量大量单克隆抗体单克隆抗体 3.3.单克隆抗体制备过程单克隆抗体制备过程注射注射抗原抗原B B细胞细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选细胞融合、筛选杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养筛选筛选能产生特定抗能产生特定抗体的细胞群体的细胞群单克隆抗体单克隆抗体腹水中提取腹水中提取培养基中提取培养基中提取动物细胞融合动物细胞融合动物细胞培养动物细胞培养整个制备过程为何要经过两次筛选整个制备过程为何要经过两次筛选? ?为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？为什么给小鼠注射

11、特定的抗原蛋白？会有几种融合方式？会有几种融合方式？ 是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？第一次筛选：用特定的选择培养基筛选出多种第一次筛选：用特定的选择培养基筛选出多种杂交瘤细胞杂交瘤细胞第二次筛选：筛选出第二次筛选：筛选出能产生所需抗体的杂交瘤能产生所需抗体的杂交瘤细胞细胞。思考：思考：为了获得产生相应抗体的为了获得产生相应抗体的B B细胞细胞BB BB 、B B瘤瘤 、瘤瘤、瘤瘤 （B B、瘤）、瘤）4.4.单克隆抗体的应用：单克隆抗体的应用：（1 1）制成单抗诊断盒）制成单抗诊断盒（2 2）运载药物：制成运载药物：制成“生物导弹生物导弹”治疗

12、疾病：主要用于癌症治疗治疗疾病：主要用于癌症治疗生物导弹生物导弹单克隆抗体抗癌药物单克隆抗体抗癌药物单抗单抗癌细胞癌细胞抗癌药物抗癌药物(四四)核移植、胚胎移植技术（克隆）核移植、胚胎移植技术（克隆）1.1.过程：过程：核移植核移植胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核C C母绵羊子宫母绵羊子宫早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂（2 2）为什么受体细胞是卵细胞？）为什么受体细胞是卵细胞？细胞比较大，易操作；细胞质中含有使体细细胞比较大，易操作；细胞质中含有使体细胞核全能性表达出来的所需物质。胞核全能性表达出来的所需物质。问题深化：问题深化

13、：（1 1）克隆动物性状与供体动物完全一样吗？克隆动物性状与供体动物完全一样吗？不不是是。因为：因为：供体动物只提供细胞核，而细胞供体动物只提供细胞核，而细胞质中的遗传物质来自于受体卵细胞质中的遗传物质来自于受体卵细胞；生物的性生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。（3 3）利用的原理：）利用的原理：动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性无性繁殖无性繁殖（4 4）这种繁殖后代的方式属于哪一类？）这种繁殖后代的方式属于哪一类？试管动物（婴儿）培养过程试管动物（婴儿）培养过程卵细胞卵细胞精子精子体外体外受精受精受精受精卵卵胚胎胚胎新个体新个体胚胎移植胚胎移植（五）胚胎移植技术（五）胚胎移植技术有性繁殖有性繁殖 思考：这种繁殖后代的方式又属于哪一类？思考：这种繁殖后代的方式又属于哪一类？例例4.优化设计优化设计P28P28P28P28第第7 7小题小题7.7.用植物组织培养方法诱导离体的植物组织用植物组织培养方法诱导离体的植物组织形成具有生根发芽能力的胚状体结构形成具有生根发芽能力的胚状体结构, ,若包裹若包裹上人造种皮上人造种皮,