动物细胞工程课件

选修3现代生物科技专题

专题2细胞工程（2）10年8月18日根据下面植物体细胞杂交技术流程图回答相关问题：（1）若运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）能否得到杂种植株？为什么？_____________________________________________________________________________________.不能，不同种的植物存在生殖隔离（2）在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是________________，依据的原理是_________________,其中过程②称为____________________，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为__________________，过程④相当于______________，过程⑤涉及到的分裂方式为____________。脱分化细胞的全能性原生质体融合高尔基体植物组织培养有丝分裂（5）若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于__________（填字母编号）（6）人工种子又称合成种子或种子类似物，他是20世纪生物技术在农业上的应用之一。由发育到________过程（填字母序号）的结构包裹上__________可制备人工种子。④⑤f人工种皮2.2动物细胞工程动物细胞培养技术2.2动物细胞工程动物细胞培养技术2.2动物细胞工程核移植与克隆动物2.2动物细胞工程常用技术手段动物细胞工程动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体制备的制备核移植技术

动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。

1、动物细胞培养概念动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，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。问题3.培养动物细胞需要哪些条件？液体、营养物质、PH、温度、气体、无菌等细胞贴壁：在动物细胞培养过程中，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。（1）相关概念原代培养：人们通常将动物组织消化后的初次培养成为原代培养。传代培养：当原代培养到出现接触抑制现象时，需用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞继续分瓶培养，让细胞继续增殖这样的培养过程通常被称为传代培养。（2）动物细胞培养过程小结胚胎或幼龄动物的组织器官（细胞来源）单个细胞出现接触抑制现象剪碎胰蛋白酶分离细胞细胞贴壁生长原代培养传代培养胰蛋白酶洗脱细胞继续培养（细胞核型发生改变）10—50代细胞不死性细胞（无性细胞系）（3）动物细胞培养的条件①无菌、无毒环境：无菌操作、培养基添加抗生素、定期更换培养液等②营养：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等③温度、PH：36.5±0.5℃PH7.2-7.4④气体环境：95%空气+5%CO2（维持培养液PH）（4）动物细胞的保存：超低温（冷冻）3、动物细胞培养的应用（1）生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等（2）培养转基因细胞、克隆动物等（3）用于检测有毒物质，判断某种物质毒性（4）用于生理、病理、药理等方面的研究二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，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为动物个体。用核移植的方法得到的动物成为克隆动物。胚胎细胞核移植体细胞核移植易难2.体细胞核移植技术的应用前景（1）在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程（2）保护濒危物种（3）医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植（4）了解胚胎发育和衰老过程；追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病3、体细胞核移植技术存在的问题（1）成功率非常低（2）克隆动物以表现早衰、生理缺陷等健康问题动物细胞融合技术的发展简史20世纪30年代-70年代，科学家相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病理组织和蛙的血细胞中观察到多核细胞；20世纪60年代科学家先后证实了灭活的病毒在适当的条件下可以诱导动物细胞融合；科学家先后成功诱导了不同种动物体细胞融合目前动物细胞融合技术已经突破了由性杂交方法的局限成功诱导了种间、属间、科间、甚至是动物和植物细胞的融合。正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞正在融合的鸡血细胞三、动物细胞融合与单克隆抗体（一）动物细胞融合1、原理：细胞膜的流动性三、动物细胞融合与单克隆抗体（一）动物细胞融合2、概念：动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞。3、诱导细胞融合方法：物理：离心、振动、电刺激化学：聚乙二醇生物：灭活的病毒（二）单克隆抗体（1）血清抗体（也称多克隆抗体）由血清中提取的抗体是由不同淋巴细胞产生的多种抗体的混合物，称为多克隆抗体

特点：产量低、纯度低、特异性差、反应不够灵敏。☆.什么叫抗体？由何种细胞产生？主要分布在哪里?起何作用？

每一个B淋巴细胞只分泌一种化学性质单一，特异性强的抗体。如果利用单个B淋巴细胞进行无性繁殖（克隆），形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体——单克隆抗体。问题：怎样获得化学性质单一、特异性强的抗体呢？在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞不能无限增殖形成细胞群！什么样的细胞能够在体外无限增殖呢？

——当然是肿瘤细胞喽！

阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒在前人工作的基础上，利用细胞融合技术进行探索和尝试，试图将能产生抗体的B淋巴细胞与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，欲得到一种既能产生单一抗体又能无限增殖的杂交细胞。他们设计并实施了这个富创造性的实验方案。（75年成功，84年获诺贝尔生理学或医学奖）实验过程要解决的问题：1、如何使机体产生能分泌抗体的B淋巴细胞？2、从实验动物的什么部位提取B淋巴细胞？3、机体内什么细胞能无限增殖？3、用什么方法诱导细胞融合？4、杂交瘤细胞有几种类型？制备单克隆抗体需要哪种类型？5、如何筛选杂交瘤细胞？资料：细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖。

你想到筛选杂交瘤细胞的方案了么？

实验过程要解决的问题：6、筛选得到的杂交瘤细胞有什么特点？7、怎样从众多杂交瘤细胞中筛选到能产生我们需要的特异性抗体的杂交瘤细胞？8、如何克隆单一抗体？9、如何培养杂交瘤细胞？抗原-抗体杂交法（2）单克隆抗体利用细胞工程的方法，将产生单一抗体的淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，通过无性繁殖形成细胞群，从而获得大量的、化学性质单一、特异性强的抗体，称为单克隆抗体。单克隆抗体筛选杂交细胞杂交瘤细胞体外或体内细胞培养筛选骨髓瘤细胞诱导细胞融合特异性杂交瘤细胞杂交瘤细胞系提取经过免疫的B淋巴细胞动物细胞融合技术动物细胞培养技术(3)单克隆抗体的制备过程：特点：既能产生专一抗体又能大量繁殖特点：特异性强灵敏度高可大量制备（4）单抗隆抗体的特点①特异性强、灵敏度高②可以大量制备（5）单抗隆抗体的应用①作为诊断试剂②定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病

用于体外诊断人类和动植物疾病及病原鉴定，纯度高、特异性强，具有准确、高效、简易、快速的优点。③用于治疗疾病和运载药物

利用同位素标记单抗，在特定组织成像

制成生物导弹，将药物定向带到癌细胞所在的位置，在原位杀死癌细胞，疗效高、副作用小。动物细胞工程小结动物细胞培养：原理、营养、条件、过程、细胞生长特点、结果、应用动物细胞融合：原理、诱导方法、过程、应用单克隆抗体的制备：原理、过程、特点、应用核移植与克隆动物：供体、受体、核移植方法、克隆动物的方法、克隆动物的遗传特性、应用动、植物细胞工程的比较：植物组培技术与动物细胞培养技术、植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术资料核型是指染色体组在有丝分裂中期的表型,是染色体数目、大小、形态特征的总和。在对染色体进行测量计算的基础上,进行分组、排队、配对,并进行形态分析的过程叫核型分析。动物、植物、真菌等真核生物的某一个体或某一分类群（亚种、种、属等）的细胞内具有的相对恒定特性的单倍或双倍染色体组的表型。染色体的特征以有丝分裂中期最为显著，主要包括染色体的数目、长度、着丝粒的位置、随体（指某些染色体末端的球形小体，由着色浅而狭细的次缢痕与染色体臂相连）与副缢痕的数目、大小、位置，以及异染色质和常染色质在染色体上的分布、染色体分带类型、同位素渗入等。也称“染色体组型”。1.2动物细胞培养过程胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬液10代细胞50细胞剪碎胰蛋白酶洗涤、稀释、分离原代培养用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。比老龄动物的组织细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛。分化程度越低，繁殖能力越强，越容易培养。动物细胞培养不能最终培养成生物体细胞增殖缓慢，核型可能变化动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。贴壁生长接触抑制10代以内，保持正常二倍体核型传代培养某同学根据杂交瘤技术的方法，设计了一个生产破伤风杆菌抗体的实验方案。据图回答：（１）该方案能达到预期效果吗？（２）图中②为

过程，常用

作为诱导剂。该细胞继承了

因此不仅能分泌

，还有

的本领。不能细胞融合特异性抗体在体外培养条件下大量增殖灭活的病毒（或聚乙二醇）试一试双亲细胞的遗传物质从个体发育的角度看，选取什么样的组织作为培养对象？怎样将动物活体组织分散成单个细胞？培养基是用液体的还是固体的？培养基中应加入哪些营养物质？选择胚胎细胞或幼年动物组织，因为其分裂增殖能力强用酶解法，分解动物组织间隙纤维蛋白等物质培养基是液体的，成份与动物内环境相似。培养动物细胞时放在什么样的温度下，对培养液的PH值有什么要求？怎样防止培养液当中混入细胞菌或病毒？体温和PH都应与动物体内环境相似。操作和培养过程中都应保持无菌状态，在培养基中还可加入一定量的抗生素等物质。抗体：免疫球蛋白（只由氨基酸组成的蛋白质）由两条轻链和两条重链组成抗原凡是能够使机体产生特异性免疫反应的物质。例如花粉、病菌、病毒等。有时自身的组织或细胞也会成为抗原，如癌细胞等。

抗原决定簇：抗原表面具有的某些特定的化学基团，能决定抗原特异性，是免疫细胞识别抗原的重要依据。各种抗原的决定簇数目不同，同一抗原的决定簇可能有多种。抗体与相应抗原特异性结合培养3天的细胞培养5天的细胞正常细胞贴壁生形成单层细胞癌细胞失去接触抑制形成多层细胞教学目标：1、知识目标：（1）概述动物细胞培养的原理、培养基的配制、步骤、应用（2）概述动物细胞融合技术的原理、方法步骤及应用(3)简述单克隆抗体制备的原理、具体步骤、应用（4）了解胚胎移植、核移植的基本原理、实例2、能力目标：（1）能够根据所学知识推理在实施各项技术时可能遇到的问题，并提出解决方案。（2）观察各种工程技术流程图，取得相关信息。重点、难点：动物细胞培养、动物细胞融合技术、单克隆抗体制备技术教学流程１、复习植物细胞工程核心知识点２、利用克隆