動(dòng)物細(xì)胞工程ppt51432.ppt

專(zhuān)題2 2動(dòng)物細(xì)胞工程 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞融合 生產(chǎn)單克隆抗體 細(xì)胞核移植 動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ) 2 2 1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 一 概念 是指從動(dòng)物機(jī)體內(nèi)取出相關(guān)的組織 將它分散成單個(gè)細(xì)胞 然后放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖 二 原理 細(xì)胞分裂增殖 三 過(guò)程 幼齡動(dòng)物 剪碎組織 原代細(xì)胞培養(yǎng) 細(xì)胞懸浮液 細(xì)胞貼壁 培養(yǎng)貼附性細(xì)胞時(shí) 細(xì)胞要能貼附于底物上才能生長(zhǎng)繁殖 細(xì)胞接觸抑制 細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)過(guò)程中 隨著細(xì)胞分裂 數(shù)量不斷增加 最后形成一個(gè)單層 此時(shí)細(xì)胞間相互接觸 細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)停止 數(shù)量不再增加 有關(guān)概念 原代培養(yǎng) 從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞 一般培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與傳10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞稱(chēng)為原代細(xì)胞培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出 配制成細(xì)胞懸浮液 分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng) 稱(chēng)為傳代培養(yǎng) 歸納過(guò)程 取的組織 器官 細(xì)胞懸浮液 酶 貼滿(mǎn)瓶壁的細(xì)胞 單個(gè)細(xì)胞 加入液 動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物 胰蛋白 培養(yǎng) 接觸抑制 原代培養(yǎng) 分裝前 1 10代細(xì)胞 培養(yǎng) 加液 40 50代細(xì)胞 細(xì)胞株 未 無(wú)限傳代 細(xì)胞系 已 傳代培養(yǎng) 胰蛋白 酶 有關(guān)概念 細(xì)胞株 原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長(zhǎng)停滯 大部分細(xì)胞衰老死亡 少數(shù)細(xì)胞存活到40 50代 這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株 細(xì)胞系 細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)停滯狀態(tài) 只有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)的改變 使其在培養(yǎng)條件下可以無(wú)限制傳代 這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系 細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別 細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變 具有癌細(xì)胞的特點(diǎn) 失去接觸抑制 容易傳代培養(yǎng) 思考題 1 為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料 2 為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞 因?yàn)檫@些組織或器官 分裂能力旺盛 易于培養(yǎng) 成塊組織使細(xì)胞靠在一起限制了細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖 且細(xì)胞不能與培養(yǎng)液充分接觸 不利于培養(yǎng) 3 胰蛋白酶的作用是什么呢 由此可說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)是什么成份 催化蛋白質(zhì)水解 細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì) 膠原蛋白等 4 細(xì)胞膜的主要成份是什么 蛋白質(zhì)和磷脂 5 胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉嗎 能 6 既然胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉 那將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞要注意什么問(wèn)題呢 7 能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎 為什么 注意時(shí)間的控制 不能 因?yàn)閮烧叩淖钸mPH不同 而正常組織細(xì)胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH較接近 1 無(wú)菌 無(wú)毒的環(huán)境 保證細(xì)胞順利的生長(zhǎng)增殖 添加一定量的抗生素 定期更換培養(yǎng)液 添加 糖 葡萄糖 氨基酸 促生長(zhǎng)因子 無(wú)機(jī)鹽 微量元素 動(dòng)物血清等 四 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件 2 營(yíng)養(yǎng) 3 溫度和PH 培養(yǎng)室中控制 使之達(dá)到36 5 0 5 7 2 7 4 培養(yǎng)箱中提供O2和CO2 95 空氣和5 CO2 4 氣體環(huán)境 五 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 3 細(xì)胞的生理 藥理 病理研究 1 培養(yǎng)健康細(xì)胞用于燒傷病人皮膚移植 2 基因工程的受體細(xì)胞 植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 全能性 增殖 蔗糖 動(dòng)物血清 細(xì)胞株 細(xì)胞系 細(xì)胞 某些蛋白質(zhì) 前景展望 資料一 培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì) 許多致畸 致癌物質(zhì)加入培養(yǎng)液后 培養(yǎng)細(xì)胞會(huì)發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異 根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù) 可以判斷某種物質(zhì)的毒性 現(xiàn)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)成為檢測(cè)有毒物質(zhì)的快速而靈敏的有效手段 資料二 人工關(guān)節(jié) 軟骨再生 1 第一次手術(shù) 從病人關(guān)節(jié)軟骨中未受力的部分 取出一片約為葡萄干大小的健康軟骨組織 2 分離軟骨細(xì)胞并經(jīng)三星期的體外培養(yǎng) 使細(xì)胞數(shù)增加約10 20倍 3 第二次手術(shù) 清理軟骨受損的部分 從下方骨頭部位取出一片約與傷口大小相同的骨膜 縫在傷口上方 再將軟骨細(xì)胞注射到骨膜下方 資料三 結(jié)果 經(jīng)過(guò)復(fù)健一年后即可恢復(fù)正常的生活 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 一 動(dòng)物細(xì)胞核移植的概念 動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核 移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中 使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎 這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體 克隆動(dòng)物 用核移植的方法得到的動(dòng)物 動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核 移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中 使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎 這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體 二 分類(lèi) 細(xì)胞分化程度低 恢復(fù)全能性容易 細(xì)胞分化程度高 恢復(fù)全能性困難 克隆動(dòng)物 用核移植方法得到的動(dòng)物 克隆 clone 是指通過(guò)無(wú)性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群 即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個(gè)體 克隆在希臘語(yǔ)中是 小樹(shù)枝葉 的意思 用以指無(wú)性增殖物 去核卵細(xì)胞 供體細(xì)胞 重組細(xì)胞 代孕母牛C 無(wú)性生殖 三 體細(xì)胞的核移植過(guò)程 四 體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景 1 在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進(jìn)程 2 保護(hù)瀕危物種 3 生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的移植的供體 五 體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題 1 克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚 2 克隆技術(shù)效率低 畸形率高 死亡率高 易出現(xiàn)早衰等問(wèn)題 3 生產(chǎn)克隆動(dòng)物費(fèi)用昂貴 2 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞是 A 獲得不死性的細(xì)胞B 10代以?xún)?nèi)細(xì)胞C 原代細(xì)胞D 傳代細(xì)胞 1 動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是 A 動(dòng)物細(xì)胞融合B 單克隆抗體C 胚胎移植D 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) A D 課堂反饋練習(xí) 3 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是 A 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的只是為了獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白B 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散C 細(xì)胞的癌變發(fā)生在原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過(guò)渡過(guò)程中D 培養(yǎng)至50代后傳代細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變 B 4 一般說(shuō)來(lái) 動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿(mǎn)足以下條件 無(wú)毒的環(huán)境 無(wú)菌的環(huán)境 培養(yǎng)基需要加入血清 溫度與動(dòng)物體溫相似 需要O2 不需要CO2 CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液PH A B C D D 5 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn) 細(xì)胞貼壁 有絲分裂 細(xì)胞分化 接觸抑制 減數(shù)分裂 原代培養(yǎng)一般傳1 10代A B C D A 6 下圖是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過(guò)程示意圖 請(qǐng)據(jù)此回答 1 容器A中放置的是動(dòng)物器官或組織 它一般取自 2 容器A中的動(dòng)物器官或組織首先要進(jìn)行的處理是 然后用酶處理 這是為了使細(xì)胞分散開(kāi)來(lái) 這樣做的目的是 動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物 剪碎 胰蛋白 使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸 便于培養(yǎng) 3 培養(yǎng)首先在B瓶中進(jìn)行 瓶中的培養(yǎng)基成分有 等 在此瓶中培養(yǎng)一段時(shí)間后 有許多細(xì)胞衰老死亡 這是培養(yǎng)到第代 到這時(shí)的培養(yǎng)稱(chēng)為 4 為了把B瓶中的細(xì)胞分裝到C瓶中 用處理 然后配置成 再分裝 動(dòng)物血清 10 原代培養(yǎng) 胰蛋白酶 細(xì)胞懸浮液 動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體 一 動(dòng)物細(xì)胞融合 受精作用 動(dòng)物細(xì)胞融合 細(xì)胞A 細(xì)胞B 雜種細(xì)胞 滅活的病毒 物理法化學(xué)法 用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程 細(xì)胞融合與融合誘導(dǎo)細(xì)胞融合物質(zhì) 誘導(dǎo)劑 病毒 聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合的病毒必須滅活 思考討論 為什么細(xì)胞融合過(guò)程中使用的病毒需要滅活 二 單克隆抗體 什么是抗體 抗體是機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的 并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白 B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體 單克隆抗體 由單個(gè)B淋巴細(xì)胞經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖 克隆 形成基因型相同的細(xì)胞群 這一細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一 特異性強(qiáng)的抗體稱(chēng)為單克隆抗體 特點(diǎn) 特異性強(qiáng) 靈敏度高 單克隆抗體制備過(guò)程 細(xì)胞融合 篩選 足夠數(shù)量的 能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群 單克隆抗體 如何大量生產(chǎn)單克隆抗體 利用淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的功能利用腫瘤細(xì)胞無(wú)限增殖的特性利用細(xì)胞融合的技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得具有淋巴細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞特性的雜交瘤細(xì)胞利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞 思考 1 本過(guò)程利用了哪些原理 免疫原理 細(xì)胞融合原理和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理 2 為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B細(xì)胞融合 這樣融合成的雜交瘤細(xì)胞 繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì) 不僅具有B細(xì)胞分泌抗體的能力 而且還有無(wú)限增殖的本領(lǐng) 因而可以獲得大量單克隆抗體 單克隆抗體的應(yīng)用 與常規(guī)抗體相比 單克隆抗體產(chǎn)量高 特異性強(qiáng) 靈敏度高 應(yīng)用主要有 1 臨床診斷 2 作為載體 運(yùn)載抗癌藥物 形成 生物導(dǎo)彈 治療腫瘤 資料 目前世界各國(guó)已經(jīng)研制出數(shù)以百計(jì)的單克隆抗體 許多缺乏良好診斷手段的傳染病 免疫性疾病 血液病 內(nèi)分泌疾病和遺傳病 用單克隆抗體作為診斷手段 是一個(gè)必然趨勢(shì) 另外 用單克隆抗體做體內(nèi)診斷 借以鑒別和定位體內(nèi) 病灶 也引起人們的注意 目前 主要用于腫瘤追蹤及心肌梗塞的診斷 植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較 下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法 設(shè)計(jì)的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌的實(shí)驗(yàn)方案 制備單克隆抗體 B細(xì)胞 抗體 細(xì)胞融合 滅活病毒 雙親細(xì)胞 分泌抗體 無(wú)限增殖 原代 傳代 50 1 動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是 A 動(dòng)物細(xì)胞融合B 胚胎移植C 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)D 核移植 在動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中 正確的是 A 結(jié)果是相同的B 雜種細(xì)胞的形成過(guò)程基本相同C 操作過(guò)程中酶的作用相同D 誘導(dǎo)融合的手段相同 單克隆抗體制備過(guò)程中 骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)融合后 要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞 在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細(xì)胞是 淋巴細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞A B C D C 2006年北京卷1題 以下不能說(shuō)明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)是A 胡蘿卜韌皮部細(xì)胞培育出植株B 紫色糯性王米種子培育出植株C 轉(zhuǎn)入抗蟲(chóng)基因的棉花細(xì)胞培育出植株D 番茄與馬鈴薯體細(xì)胞雜交后培育出植株 2006年全國(guó)卷 3題 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述 正確的是A 培養(yǎng)中的人效應(yīng)T細(xì)胞能產(chǎn)生單克隆抗體B 培養(yǎng)中的人B細(xì)胞能夠無(wú)限地增殖C 人的成熟紅細(xì)胞經(jīng)過(guò)培養(yǎng)能形成細(xì)胞株D 用胰蛋白酶處理肝組織可獲得單個(gè)肝細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是 A 動(dòng)物細(xì)胞融合B 單克隆抗體C 胚胎移植D 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 右圖是某種淋巴細(xì)胞 膜外顆粒狀物質(zhì)為抗體 據(jù)圖回答 1 這是細(xì)胞 它是由分化而來(lái) 2 抗體從開(kāi)始合成到分泌出細(xì)胞 經(jīng)過(guò)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)順序是 填標(biāo)號(hào)