选修三动物细胞工程

选修三动物细胞工程第1页，课件共44页，创作于2023年2月动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术核移植动物细胞工程常用技术第2页，课件共44页，创作于2023年2月2.2.1动物细胞培养和核移植技术第3页，课件共44页，创作于2023年2月一、动物细胞培养1.发展历史:20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harrison)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。第4页，课件共44页，创作于2023年2月2、动物细胞培养：

动物细胞培养就是从动物有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.第5页，课件共44页，创作于2023年2月3、动物细胞培养过程：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶10代细胞原代培养（二倍体核型不变）50代细胞传代培养（不死性核型改变）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）第6页，课件共44页，创作于2023年2月动物细胞的培养过程

幼龄动物取动物器官和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养单个细胞动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础第7页，课件共44页，创作于2023年2月思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？

胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。

细胞有丝分裂数量增多，贴壁生长，接触抑制，细胞停止分裂。第8页，课件共44页，创作于2023年2月有关概念:原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。初次培养叫原代培养。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。第9页，课件共44页，创作于2023年2月3.动物细胞培养的条件:1.无菌无毒的环境2.营养3.温度和pH4.气体环境

第10页，课件共44页，创作于2023年2月4.动物细胞培养技术的应用:1.蛋白质生物制品的生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2.健康细胞培养培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植、基因工程的受体细胞

3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性4.细胞的生理、药理、病理研究

第11页，课件共44页，创作于2023年2月植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基特有成分蔗糖植物激素葡萄糖动物血清培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无病毒植株等获得细胞或细胞分泌蛋白第12页，课件共44页，创作于2023年2月思考：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材料？1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、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？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：1、液体培养基2、成分中有动物血清、血浆等因为这些组织或器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第13页，课件共44页，创作于2023年2月二、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,移如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称为克隆动物。第14页，课件共44页，创作于2023年2月核移植技术克隆羊培育过程黑面绵羊去核卵细胞白面绵羊乳腺细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期胚胎胚胎移植另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利第15页，课件共44页，创作于2023年2月第16页，课件共44页，创作于2023年2月1.动物细胞核移植的概念

将动物的一个细胞的______，移入一个已经去掉______的_____细胞中，使其_____并发育成一个新的_______，这个新的胚胎最终发育为动物个体。

分类：可分为_______核移植和_______核移植两类，前者的难度明显低于后者。用核移植的方法得到的动物称为_______。细胞核细胞核卵母重组胚胎胚胎细胞体细胞克隆动物第17页，课件共44页，创作于2023年2月2.体细胞核移植技术的应用前景⑤克隆动物做疾病模型研究。①畜牧生产：加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群繁育；②保护濒危物种；③医药卫生：转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白，作为异种移植的供体，用于组织器官的移植。④了解胚胎发育和衰老过程；第18页，课件共44页，创作于2023年2月作为异种移植的供体“鼠背人耳”第19页，课件共44页，创作于2023年2月用于组织器官的移植第20页，课件共44页，创作于2023年2月3.体细胞核移植技术存在的问题（1）成功存活率低（不到10%）；（2）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。（3）克隆动物食品安全性问题存在争议。第21页，课件共44页，创作于2023年2月1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是--------------------（）

A．细胞系B．细胞株

C．原代细胞D．传代细胞2、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

AD练习：第22页，课件共44页，创作于2023年2月3、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D第23页，课件共44页，创作于2023年2月4.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于------------------------------（）

A.培养基不同；

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。A第24页，课件共44页，创作于2023年2月复习过渡：植物体细胞杂交的意义？打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种第25页，课件共44页，创作于2023年2月2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体第26页，课件共44页，创作于2023年2月需要解决下列问题：1、什么叫动物细胞融合？植物体杂交技术与动物细胞融合有什么不同呢？2、动、植物细胞在结构上有何区别？这与它们杂交或融合过程有什么影响？3、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是否相同？两者的融合过程是否也一样？第27页，课件共44页，创作于2023年2月一、动物细胞融合

动物细胞融合是动物正常的生命活动之一两个细胞正在融合

受精作用第28页，课件共44页，创作于2023年2月动物细胞融合第29页，课件共44页，创作于2023年2月细胞A细胞B杂交细胞（单核细胞）灭活的病毒物理法：电激化学法：PEG仙台病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒概念：也称细胞杂交，指两个或多个动物细胞结合形成一个杂交细胞（具有两个或多个细胞的遗传信息）的过程。第30页，课件共44页，创作于2023年2月用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核病毒颗粒细胞核单核第31页，课件共44页，创作于2023年2月思考讨论：1.为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？

因为灭活的病毒丧失感染性，保留融合活性。2.细胞融合技术应用于哪些方面？

细胞学、遗传学、免疫学及利用杂交瘤技术制备单克隆抗体。第32页，课件共44页，创作于2023年2月二、单克隆抗体什么是抗体？抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。浆细胞产生抗体。第33页，课件共44页，创作于2023年2月B淋巴细胞与抗体的关系：１．B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。２．动物体内的B淋巴细胞（浆细胞）可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。３．每一个B淋巴细胞（浆细胞）只能产生一种抗体。传统的抗体的生产方法及缺陷是什么？怎样解决这个问题？传统抗体生产：反复注射抗原，分离抗体。缺点：产量低，纯度低，抗体特异性差。解决办法：克隆单一的B淋巴细胞。第34页，课件共44页，创作于2023年2月单克隆抗体

由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。

特点：特异性强、灵敏度高、产量高。

一个B淋巴细胞在体外可能无限增殖吗？不可能！第35页，课件共44页，创作于2023年2月如何大量生产单克隆抗体？利用B淋巴细胞产生抗体的功能利用肿瘤细胞无限增殖的特性利用动物细胞融合技术将两种细胞融合，获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞如何筛选？融合方式？第36页，课件共44页，创作于2023年2月

单克隆抗体制备过程

注射抗原B淋巴细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选杂交瘤细胞细胞培养筛选，继续培养足够数量的、能产生特定抗体的细胞群体外培养注射到小鼠腹腔单克隆抗体第37页，课件共44页，创作于2023年2月思考：细胞融合后培养液中有几种细胞？B，B-B，B-瘤，瘤-瘤，瘤筛选杂种细胞（B-瘤）选择培养基（未融合的或融合的具有同种核的细胞死亡）杂交瘤细胞（B-瘤）第38页，课件共44页，创作于2023年2月筛选杂交瘤细胞原理：已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被培养基中加氨基喋呤阻断。3.杂交瘤细胞有D、S途径，培养基中加氨基喋呤阻断D途径，还有S途径，可进行DNA复制，并无限增殖。1.人淋巴细胞（B、B-B）：D、S途径，一般不分裂；2.鼠骨髓瘤细胞（瘤、瘤-瘤）：只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖，培养基中加氨基喋呤阻断D途径，也不增殖。两次筛选原理不同：第一次筛选：杂交瘤细胞选择性培养基HTA——筛选出杂交瘤细胞；第二次筛选：有限稀释克隆细胞，单独培养，筛选出产生专一性抗体的杂交瘤细胞。第39页，课件共44页，创作于2023年2月第一次筛选：杂交瘤细胞选择性培养基HTA——筛选出杂交瘤细胞第二次筛选：有限稀释克隆细胞，单独培养，筛选出产生专一性抗体的杂交瘤细胞单克隆抗体第40页，课件共44页，创作于2023年2月思考：1、单克隆抗体制备过程利用了哪些生物学原理或技术？免疫原理，细胞增殖原理，动物细胞融合技术和动物细胞培养技术。2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？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B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，即既能无限增殖，又能产生专一的抗体。因而可以获得大量单克隆抗体