选3.2.2动物细胞工程

2.2.1动物细胞培养和核移植技术

2.2.2

动物细胞融合与单克隆抗体

一、动物细胞培养⒈定义：⒉流程：⒊条件：⒋应用：P47你知道吗？人造皮肤未来可用于烧烫伤的植皮、糖尿病的伤口愈合等，极具治疗价值。一片手术切下的1cm2大小的皮肤，经细胞培养，婴儿的最多可以培养到5个足球场大的人造皮肤，成人的随着年龄增大，培养的面积越小。三个问题：what?why?how?⒈什么是动物细胞培养？Goback⒉如何进行动物细胞培养？(流程）阅读课本后回答相关问题:思考题1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞的吗？２、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的吗？３、为何动物细胞培养过程要将组织分散成单个细胞？４、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？５、胰蛋白酶的作用是什么呢？

由此可说明细胞间的物质是什么成份？没有是成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理水解蛋白质蛋白质６、细胞膜的主要成份是什么？蛋白质和磷脂７、胰蛋白酶能将细胞消化掉(指破坏)吗？能思考题８、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？９、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？10、取材时,一般取胚胎组织或幼龄动物的组织或器官，请解释原因？注意时间的控制不能，胃蛋白酶最适pH约为1-2，

而胰蛋白酶的与组织细胞的生存环境较接近分裂、增殖旺盛11、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？易于培养细胞贴壁，进行生长增殖表面相互接触时，会停止分裂增殖，叫接触抑制12、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？思考题13、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？用胰蛋白酶处理，继续分瓶培养增殖，称为传代培养14、如何理解原代培养和传代培养？15、传代培养的细胞能一直传代下去吗？16、有些为何能一直传下去吗？17、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？18、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？将动物组织消化后的初次培养就是原代培养，发生接触抑制后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养不能发生突变，朝着癌细胞方向发展不是保存10代以内的细胞，因为10－50部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分还发生突变向癌细胞方向发展⒉如何进行动物细胞培养？(流程）剪碎动物组织胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理（分解弹性纤维、胶原纤维）细胞悬浮液酶处理并分瓶10代细胞原代培养传代培养接触抑制遗传物质遗传物质初次培养一般有贴壁生长和接触抑制现象一般不变部分可能改变为何要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来？50代细胞无限传代失去接触抑制遗传物质改变传代培养传代培养Goback⒉如何进行动物细胞培养？(流程）剪碎动物组织胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理（分解弹性纤维、胶原纤维）细胞悬浮液酶处理并分瓶10代细胞原代培养传代培养接触抑制遗传物质遗传物质初次培养一般有贴壁生长和接触抑制现象一般不变部分可能改变50代细胞无限传代失去接触抑制遗传物质改变传代培养传代培养Goback⑩动物组织先？再用？或？处理？加培养液细胞悬液转入培养瓶，一般有？和？现象？培养？处理并分瓶10代细胞？培养,有？现象细胞核型？50代细胞？处理并分瓶？培养,有？现象细胞核型？？？培养,失去？现象细胞核型？营养物质理化性质无毒、无菌⒊条件：3.如何创造培养液的无毒无菌环境？⒊条件：（了解）培养液的成分：含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、有机盐、维生素和动物血清等⑴⑵⑶动物细胞培养有什么用？海拉系癌细胞成纤维细胞培养上皮细胞培养

⑴⑵⑶⑷⑸培育自体细胞，避免免疫排斥许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。生产、研究、医用⑩⒉如何进行动物细胞培养？(流程）剪碎动物组织胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理（分解弹性纤维、胶原纤维）细胞悬浮液酶处理并分瓶10代细胞原代培养传代培养接触抑制遗传物质遗传物质初次培养一般有贴壁生长和接触抑制现象一般不变部分可能改变50代细胞无限传代失去接触抑制遗传物质改变传代培养传代培养动物细胞培养需不需要脱分化？高度分化的细胞分裂能力会很差，不能用来培养，所以要脱分化。动物细胞的脱分化能力不如植物，所以即使脱分化效果也不好。因此在培养动物细胞的时候，所选取的组织是幼龄动物组织或者是胚胎组织，因为这样的组织分化程度低，容易分裂。故目前阶段的培养多数不用。(幼龄动物)植物组织培养与动物细胞培养的比较原理培养基结果目的植物组织培养动物细胞培养细胞的全能性固体;

营养物质，培育成植株快速繁殖，培育脱毒植株等细胞的增殖液体；

营养物质，培育出传代的细胞获得细胞或细胞的产物等激素动物血清二、动物体细胞核移植技术和克隆动物

1996年7月5日，克隆羊“多莉”诞生，引起世界的轰动，我国有人声称早在80年代初已有了克隆牛，难道在这方面我国技术领先世界了吗？

1937年，美国科学家怀特首先用烟草茎作为材料在试管中培养了烟草植株。

1996年世界上第一只克隆羊多莉诞生。为何动物成功迟了近60年？思考1：思考2：能像植物组织培养一样培养出动物个体吗？克隆动物又是怎么得来的？思考3：二、动物体细胞核移植技术和克隆动物⒈动物细胞全能性的特点：P47⒉克隆及核移植定义与分类：P47⒊核移植过程：⒋应用前景：⒌存在问题：细胞全能性高低指：细胞→个体的容易程度Goback克隆羊——多莉供体细胞供体细胞培养卵巢次级卵母细胞无核卵母细胞重组细胞重组胚胎克隆动物去核、杀核取核注入电激

融合理、化法激活移植代孕取出、培养Goback⑴⑵⑶①②③⑤Goback核移植培养存在脱分化⑵⑶⑴⑷一般不需要高度分化的细胞分裂能力会很差，不能用来培养，所以要脱分化。动物细胞的脱分化能力不如植物，所以即使脱分化效果也不好。因此在培养动物细胞的时候，所选取的组织是幼龄动物组织或者是胚胎组织，因为这样的组织分化程度低，容易分裂。目前培养的一般不需要。植物组织培养与动物细胞培养的比较原理培养基结果植物组织培养动物细胞培养①③(形态);

除营养物质外，培育成⑤②④(形态)；

除营养物质外，培育出⑥需额外添加(③)需额外添加(④)⑨基因型为AAbb和Aabb的两个品种的花粉进行原生质体融合后，可产生

种基因型的融合细胞（仅考虑两两融合），这些基因型分别是

;这些融合细胞再经过组织培养可以得到

种不同于亲本表现型的新品种。⑦⑧3AAbb

Aabb

aabb1下周一课堂测验范围：基因工程细胞工程生态工程周末带练习册回去看看！细胞融合可能是正常的生命活动一、动物细胞融合⒈概念：⒉方法：⒊意义：⒋与植物细胞融合比较二、单克隆抗体⒈制备：⒉优点：⒊应用：传统抗体的获得特异性强、灵敏度高、可大量制备单抗自身优点：作为诊断试剂：准确、高效、简便、快速⒉方法：物理法化学法生物法方法丧失感染活性

（不感染细胞）保留融合活性

（诱导细胞融合）紫外线仙台病毒2030505050Goback4.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较原理方法步骤诱导手段用途①细胞膜的流动性②细胞的全能性去除细胞壁后诱导原生质体融合物(离心、电刺激、振动)、化(聚乙二醇)等试剂诱导克服远源杂交不亲和，获得杂交植株细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合物、化同上，再加上生(灭活的病毒)诱导培育杂交细胞或获得细胞产物(制备单克隆抗体)植物体细胞杂交动物细胞融合Goback思考：如何得到狂犬病抗体？浆细胞(产生抗体)癌细胞(无限繁殖)?无限繁殖且产生抗体?传统抗体的获得与缺点Goback⒈制备分离(能产生抗体)(无限增殖又产生抗体)特定抗原注入小鼠体内B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞细胞融合两次筛选培养专一抗体阳性细胞注入小鼠腹腔体内培养体外培养培养基从腹水提取从培养液提取单克隆抗体(无限增殖)(效应)Goon可以不管此步骤再次克隆原因：①刚筛选得到细胞表现不稳定②可能含有多种细胞⒈制备分离(能产生抗体)(无限增殖又产生抗体)特定抗原注入小鼠体内B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞细胞融合两次筛选培养专一抗体阳性细胞注入小鼠体内培养体外培养培养基从腹水提取从培养液提取单克隆抗体(无限增殖)(效应)Goon筛选培养基得到的专一阳性克隆可能含有不分泌抗体的细胞或有多株分泌抗体的细胞，且刚融合的细胞不稳定，一般再经三次克隆选择后，才能达到100%阳性克隆

应用练习：

⑴已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。⑵人淋巴细胞有D和S两条合成途径，但一般不分裂⑶鼠骨髓瘤细胞没有S途径，但能不断分裂增殖。将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。问如何分离，原理是什么？B淋巴细胞骨髓瘤细胞B淋巴细胞(融合)骨髓瘤细胞(融合)杂交瘤细胞衰老、死亡加入氨基喋呤无S，阻断DDNA不复制而死亡不能分裂有S，能分裂无限增殖B淋巴细胞骨髓瘤细胞融合Goback⒉优点：①特异性强②灵敏度高③可大量制备⒊应用:⑴诊断⑵治疗

单克隆抗体与从生物血浆内直接分离得到的(多克隆)抗体相比较，有何优点？思考1：思考2：根据这些优点，可有什么应用？区分：单抗自身优点与诊断应用的优点！！！⒊应用:

⑴诊断⑵治疗1.动物细胞融合最重要应用的是：

A.克服远缘杂交不亲和B.制备单克隆抗体

C.培育新品种D.生产杂种细胞2.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：①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．②④B．①③⑤

C．①②③④

D．②③3.给小鼠注射特定抗原的目的是：BC产生相应的(特定的)浆细胞9.课堂练习：分离(能产生②)(无限增殖又产生抗体)特定①注入小鼠体内②细胞③细胞④细胞细胞融合⑤次⑥培养⑦

细胞注入小鼠⑧体内培养体外培养⑧从⑨中提取从⑨提取⑩抗体(特点：③)供体细胞⑦卵巢⑧无核卵母细胞重组细胞重组胚胎克隆动物去核、杀核⑨⑨理、化法激活⑩取出、培养分化细胞⑤培养基②培养基①(过程)③④(过程)⑥植株现有A和B两个肉牛品种:(1)如果说要获得一头克隆牛,基本步骤是,从A品种牛体内取出体细胞进行

,再从中取出一个细胞(细胞核)注入B品种牛的

卵母细胞(此卵母细胞应发育到

),再通过

使两细胞融合,融合后可用

或

方法激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育,最后形成胚胎,该胚胎被称为

,将该胚胎移入代孕母牛的

中,通过培育可达目的.(2)上述过程中运用了动物细胞工程的哪些技术?

.(3)克隆牛的产生说明

具有全能性.由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自

个亲本，克隆牛与杂交牛的遗传物质组成

。细胞培养去核MⅡ中电刺激物理化学重组胚胎子宫动物细胞培养动物细胞核移植细胞核2不同植物组织培养与动物细胞培养的比较原理培养基结果植物组织培养动物细胞培养①③(形态);

除营养物质外，培育成⑤②④(形态)；

除营养物质外，培育出⑥需额外添加(③)需额外添加(④)⑨基因型为AAbb和Aabb的两个品种的花粉进行原生质体融合后，可产生

种基因型的融合细胞（仅考虑两两融合），这些基因型分别是

;这些融合细胞再经过组织培养可以得到

种不同于亲本表现型的新品种。⑦⑧3AAbb

Aabb

aabb12009—2010学年度高二上学期寒假作业（理科生物）38.基因工程可以用于治疗动物及人的单基因遗传病，从基因治疗的概念分析，它治疗的遗传病为A．伴性遗传病

Ｂ．常染色体遗传病C．显性遗传病

D．隐性遗传病39.科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于

A．基因突变

B．基因重组

C．基因互换

D．染色体变异42.科学家通过基因工程的方法，将血清白蛋白基因导入动物细胞，并通过动物分泌的乳汁来生产血清白蛋白。以下有关基因工程的叙述，错误的是（

）A．采用反转录的方法得到的目的基因与天然存在的目的基因完全一样B．基因工程能定向地改变生物的遗传性状

C．将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因DNA，可产生相同黏性末端而形成重组DNA分子43下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。如下图，已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位点。现用BamHⅠ和EcoRⅠ两种酶同时切割该DNA片段（假设所用的酶均可将识别位点完全切开），下列各种酶切位点情况中，可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是:A．1为BamHⅠ，2为EcoRⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠB．1为EcoRⅠ，2为BamHⅠ，3为BamHⅠ，4为PstⅠC．1为PstⅠ，2为EcoRⅠ，3为EcoRⅠ，4为BamHⅠD．1为BamHⅠ，2为EcoRⅠ，3为PstⅠ，4为EcoRⅠ44．下图示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表

A．不能合成胰岛素的细菌细胞；

B．能合成胰岛素的人类细胞；C．能合成胰岛素的细菌细胞；

D．不能合成抗生素的人类细胞1．在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）

A．结果是相同的

B．杂种细胞的形成过程基本相同

C．操作过程中酶的作用相同

D．诱导融合的手段相同Ｂ2．胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的（）

A．愈伤组织B．再分化

C．形成完整植株D．取离体组织B课堂练习材料3：植物细胞①植物细胞②③④杂种细胞细胞分裂。。。。据材料分析：1、“改造后的卵细胞”的分裂是

分裂。2、“胚胎的基因与体细胞提供者的基因绝大部分是相同的”。那么“不相同的基因”控制的性状遗传方式属

遗传

3、写出以下过程或结构的名称A

B

C

④

。

4、名贵花卉进行离体培养时不应采用该株的：A、茎尖B、子房壁C、花粉粒D、叶片

植物体植物的器官、组织或细胞培养基中培养BAC再分化材料2：有丝细胞质脱分化愈伤组织胚状体原生质体C3.材料1：利用体细胞核移植技术改造后的卵细胞可以克隆出有关动物，如多利羊4、动物细胞工程技术的基础是------（）

A.动物细胞融合B.单克隆抗体

C.胚胎移植D.动物细胞培养D5、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.取材十分方便D分裂增殖的能力强6、下列属于动物细胞工程中的工具是（）

A．限制性内切酶B．DNA连接酶

C．胰蛋白酶D．果胶酶DC7、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