2022年医学专题-动物体细胞核移植概念

欢迎(huānyíng)指导！上冈中学(zhōngxué)生物(shēngwù)研讨课第一页，共五十九页。明确(míngquè)学习目标简述动物细胞的培养(péiyǎng)过程举例说出细胞融合和单克隆抗体的制备关注克隆技术的伦理问题第三节动物细胞工程(gōngchéng)第二页，共五十九页。重点(zhòngdiǎn)、难点、考点动物细胞的培养(péiyǎng)核移植与体细胞克隆单克隆抗体的制备第三页，共五十九页。克隆羊“多利”第四页，共五十九页。新华网2010.12.3.消息克隆羊多利重生这4只克隆羊在遗传上与多莉毫无差异。多莉诞生于14年前，是第一个使用成熟细胞(xìbāo)克隆的哺乳动物。

克隆羊多莉(Dolly)已经获得“重生”。最初进行此项克隆研究的英国科学家又培育出4只克隆羊，被形象地称之为“Dollies”(多莉的复数)。它们是多莉的复制品，在遗传上与多莉丝毫不差，多莉在7年前离开这个世界。第五页，共五十九页。第六页，共五十九页。问题(wèntí)导学1、克隆羊“多利”的重生，采用(cǎiyòng)的是什么技术？细胞工程技术(jìshù)2、动物细胞工程技术到底是干啥的？（定义）在细胞生物学和分子生物学理论指导下，根据人类的需要一方面深入探索并改造生物的遗传特性，另一方面应用工程技术手段，大量培养细胞。第七页，共五十九页。动物(dòngwù)细胞培养动物(dòngwù)细胞融合单克隆抗体(kàngtǐ)制备体细胞克隆细胞核移植动物细胞工程技术动物细胞工程的基础范畴第八页，共五十九页。动物细胞和组织培养在体外模拟(mónǐ)动物体内环境，将动物体细胞或组织，在无菌、温度适宜和营养充足条件下培养，使其继续生长、增值并维持原有结构和功能的技术。第九页，共五十九页。讨论(tǎolùn)1、动物细胞培养的原理是什么？2、从动物机体中要取出哪些相关组织(zǔzhī)？并解释原因。3、组织分散成单个细胞的方法是什么？其理论依据是什么？4、动物细胞体外培养需要满足哪些条件？第十页，共五十九页。动物(dòngwù)细胞培养条件：1、无菌、无毒的环境：（添加一定量的抗生素；定期更换培养液，以便清除代谢(dàixiè)产物。）2、营养物质(区分天然培养基与合成培养基)（无机盐、葡萄糖、氨基酸、核酸、维生素、动物血清等。）3、温度和pH：37℃,4、气体环境：O2和CO2（95%空气和5%CO2）第十一页，共五十九页。3.动物(dòngwù)细胞培养过程：第十二页，共五十九页。用胰蛋白酶等处理动物组织，形成分散的悬浮(xuánfú)细胞。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。说明(shuōmíng)：分散成单个动物细胞（细胞培养）第十三页，共五十九页。动物细胞生长(shēngzhǎng)特性：细胞贴壁：悬液中分散(fēnsàn)的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。第十四页，共五十九页。细胞的接触抑制：

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(zēngzhí)，这种现象称为细胞的接触抑制。思考：细胞(xìbāo)发生接触抑制后如何使细胞(xìbāo)继续分裂增殖？第十五页，共五十九页。原代培养：是指从供体获取组织或细胞后的初次(chūcì)培养。传代培养：将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养，称为传代培养。第十六页，共五十九页。动物(dòngwù)胚胎或幼龄动物(dòngwù)的组织、器官细胞(xìbāo)悬浮液胰蛋白酶(yídànbáiméi)10代细胞原代培养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遗传物质未改变遗传物质已改变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。（分解弹性纤维）4.动物细胞培养过程：第十七页，共五十九页。第十八页，共五十九页。细胞(xìbāo)的全能性细胞株、细胞系植物体培养(péiyǎng)结果大量获得细胞(xìbāo)或细胞产物快速繁殖、培育无病毒植株等培养目的动物血清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第十九页，共五十九页。动物(dòngwù)细胞培养应用大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）；培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性；为治疗和预防癌症及其他疾病(jíbìng)提供理论依据。第二十页，共五十九页。思考与探究：如何(rúhé)用细胞培养技术，为烧伤病人植皮？取该患者的皮肤进行细胞培养,获得(huòdé)足量的细胞后再移植第二十一页，共五十九页。动物细胞培养技术应用这只老鼠身上的“人耳”是由我国科学家曹谊林教授(jiàoshòu)利用细胞工程技术复制出来的。器官(qìguān)克隆一例第二十二页，共五十九页。小结(xiǎojié)基本概念原代培养(péiyǎng)：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制(xiànzhì)传代，这种传代细胞为细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快贴在瓶壁上，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的现象。第二十三页，共五十九页。测试(cèshì)一下1、在动物细胞培养过程中，出现遗传物质改变的细胞是（）A．细胞系B．细胞株C．原代细胞D．传代细胞2、下列属于动物细胞培养与植物细胞培养区别的是（）A．培养基成分(chéngfèn)不同B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株第二十四页，共五十九页。高度(gāodù)分化的植物组织能表达全能性，但动物细胞与植物细胞不同，动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用动物体细胞克隆的动物，实际是通过核移植来实现的。<<动物(dòngwù)细胞核移植思考(sīkǎo)：动物细胞培养有没有发育成一个新个体？第二十五页，共五十九页。动物(dòngwù)体细胞核移植概念:

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，这个新胚胎最终(zuìzhōnɡ)发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物核移植胚胎(pēitāi)细胞核移植体细胞核移植（难度高）受体细胞：去核卵细胞原理：动物体细胞核的全能性动物克隆过程的实际是细胞核移植第二十六页，共五十九页。克隆羊“多利”的产生(chǎnshēng)过程:第二十七页，共五十九页。问题：1）、上述多利羊的成功培育过程表明了什么？也反映出了什么问题？.2）、书上说治疗性克隆和生殖性克隆的大讨论，你有何观点，请说出来。你认为生殖性克隆会带来哪些伦理上的问题？（发散思维）_________________________。3）、克隆羊“多利”六岁就离开了这个世界，换了关节炎和肺病，这表明______________，如果克隆人是否也存在健康隐患？___________________.5）、书上说：“克隆技术在克服动物种间杂交障碍，创造新物种等方面具有(jùyǒu)重要的科学意义和潜在的经济价值。”你如何理解？6）、你对克隆技术有哪些期望？（参考教材p57）第二十八页，共五十九页。思考题１、在进行(jìnxíng)体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母细胞的核？为使核移植动物(dòngwù)的遗传物质全部来自有利用价值的动物(dòngwù)提供的细胞。２、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内(yǐnèi)的细胞，为什么？10代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变3、细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞第二十九页，共五十九页。4.动物(dòngwù)克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究(yánjiū)的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性．

第三十页，共五十九页。克隆动物(dòngwù)的研究意义1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白(dànbái)2.改良动物品种3.治疗人类疾病，作为供体4.保护濒危动物体细胞核移植技术存在(cúnzài)的问题：许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。第三十一页，共五十九页。布置(bùzhì)作业复习(fùxí)细胞培养过程及克隆动物过程学案后的【巩固练习】预习细胞融合与单克隆抗体的制备第三十二页，共五十九页。第二(dìèr)课时细胞融合单克隆抗体(kàngtǐ)的制备第三十三页，共五十九页。概念(gàiniàn)：（略）<<过程(guòchéng)第三十四页，共五十九页。4、原理(yuánlǐ)细胞膜的流动性5、最有价值(jiàzhí)的应用制备(zhìbèi)单克隆抗体3、过程不同DNA的两个细胞灭活的病毒PEG杂交细胞细胞融合完成的标志:细胞核融合成一个核第三十五页，共五十九页。第三十六页，共五十九页。显微镜下细胞融合过程(guòchéng)第三十七页，共五十九页。主要(zhǔyào)用于制备单克隆抗体(kàngtǐ)获得(huòdé)杂种植株用途物理、化学方法（同左）灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）诱导方法使细胞分散后诱导细胞融合去除细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性、植物细胞全能性原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目４、植物、动物细胞融合的比较第三十八页，共五十九页。一、何谓(héwèi)单克隆抗体？第三十九页，共五十九页。第四十页，共五十九页。第四十一页，共五十九页。第四十二页，共五十九页。只针对某一抗原决定簇的抗体分子(fēnzǐ)称为单克隆抗体。第四十三页，共五十九页。②特点：产量低、特异性差、纯度低、反应(fǎnyìng)不够灵敏常规(chángguī)抗体制备一个B淋巴细胞：只分泌一种(yīzhǒnɡ)特异性抗体单克隆抗体杂交瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞：能无限增殖融合单克隆抗体

培养①向动物体内反复注射抗原，使动物产生抗体，然后从血清中分离所需抗体。第四十四页，共五十九页。制备(zhìbèi)过程：一筛二筛第四十五页，共五十九页。杂交细胞灭活的病毒等手段小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞经免疫的小鼠提取杂交瘤细胞第一次筛选用特定的选择性培养基第二次筛选能产生特定抗体、培养条件下能无限增殖的杂交瘤细胞体外培养注射到小鼠腹腔提取单克隆抗体用专一抗体(kàngtǐ)检验阳性第四十六页，共五十九页。第四十七页，共五十九页。单克隆抗体(kàngtǐ)在诊断的应用上，具有准确、高效、简易、快速的优点1、作为诊断(zhěnduàn)试剂2、用于治疗疾病(jíbìng)和运载药物疗效高、毒副作用小的新型药物－－“生物导弹”应用：<<生物导弹第四十八页，共五十九页。1、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(kàngtǐ)，与骨髓疤细胞融合的是（）A.经过免疫的B淋巴细胞B.没经过免疫的T淋巴细胞

C.经过免疫的T淋巴细胞D.没经过免疫的Ｂ淋巴细胞A2、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞（）

A.容易产生各种变异B．具有更强的全能性

C.取材十分(shífēn)方便D．分裂增殖的能力强D3.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于()A.培养基不同(bùtónɡ)；B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。A第四十九页，共五十九页。4、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5、单克隆抗体制备(zhìbèi)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（）①B淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞A、①②③④B、①③⑤C、①③D、②④

C

A第五十页，共五十九页。7、(06江苏)下图是单克隆抗体制备流程(liúchéng)阶段示意图。（1）_______________技术是单克隆抗体技术的基础。（2）根据培养基的用途分类，图中HAT培养基属于________培养基。（3）单克隆抗体与常规(chángguī)的血清抗体相比，最大的优越性是________________。（4）动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用________________。（5）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的_______________特点，又具备淋巴细胞的_______________特点。（6）淋巴细胞是由动物体_________中的______________细胞分化、发育而来。（7）杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是____________。动物(dòngwù)细胞培养选择特异性强,灵敏度高灭活的病毒在体外大量增殖分泌特异性抗体骨髓造血干细胞主动运输第五十一页，共五十九页。第五十二页，共五十九页。第五十三页，共五十九页。第五十四页，共五十九页。