生物《動物細(xì)胞工程》（9）（新人教版選修3）02(恢復(fù)) 完整版課件

1、動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞融合、單克隆抗體動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？植物組織培養(yǎng), 植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：2.2.1 動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 1.概念： 就是從動物機(jī)體內(nèi)取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。2、選材： 動物胚胎或幼齡動物的組織、器官，它們細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)。一、動物細(xì)胞培養(yǎng) 在進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。動物細(xì)胞培養(yǎng)適宜的PH為7.27.4，此環(huán)境下胃蛋白酶（2.

2、0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。2.分散成單個細(xì)胞3.動物細(xì)胞生長特性： 細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。 細(xì)胞的接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。4.過程：細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系 5.如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)；細(xì)胞株和細(xì)胞系？多數(shù)組織細(xì)胞固定在表面生長和分裂。隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會停止分裂增殖(遺傳物質(zhì)改變)動物胚胎或幼齡動物的組織、器官胰蛋白酶剪碎單個細(xì)胞加培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸浮液細(xì)胞株細(xì)胞系細(xì)胞增值無限傳代去掉組織間蛋白動物細(xì)胞培養(yǎng)不能最

3、終培養(yǎng)成生物體6.動物細(xì)胞培養(yǎng)條件： （1 ）無菌、無毒的環(huán)境： 添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液 （ 2 ） 營養(yǎng)： 葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動物血清等。 （ 3 ） 溫度和PH： 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 （ 4 ） 氣體環(huán)境： O2和CO2（95%空氣和5% CO2 ）保證細(xì)胞順利的生長增殖P46：討論清除細(xì)胞的代謝產(chǎn)物維持培養(yǎng)液的PHP44頁：旁欄思考 提示：說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要成分是蛋白質(zhì)；因?yàn)閯游锛?xì)胞培養(yǎng)液的PH 值是7.2-7.4，胃蛋白酶作用的適宜PH 值是2，當(dāng)PH 值大于6時，胃蛋白酶會失去活性，所以不能用胃蛋白酶。 提示：時間長了的話胰蛋白酶對

4、細(xì)胞也是有損害的，胰蛋白酶的處理時間一般控制在一分鐘左右，不然所處理的組織細(xì)胞就會死亡。P44頁：尋根就底P46頁：旁欄思考 血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋白。氨基酸有多種，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動物細(xì)胞本身不能合成（稱為必需氨基酸），必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子（如表皮生長因子、成纖維細(xì)胞生長因子、類胰島素生長因子等）；血清還含有多種未知的促細(xì)胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞的生長、增殖和貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)時，要保證細(xì)胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%20%的血清，動物血清還可起

5、到酸堿度緩沖液的作用.細(xì)胞的全能性細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體培養(yǎng)結(jié)果獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目植物細(xì)胞和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較動物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）作為基因工程中的受體細(xì)胞培養(yǎng)的動物細(xì)胞可以用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性(根據(jù)變異細(xì)胞所占的比例)為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù) 將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。

6、用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物核移植胚胎細(xì)胞核移植（難度低）體細(xì)胞核移植（難度高）受體細(xì)胞：M期的卵母細(xì)胞二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物多莉與“母親”卵細(xì)胞母綿羊母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程融合后的卵細(xì)胞問題為什么不能直接利用動物細(xì)胞培育動物體？ 動物細(xì)胞的全能性會隨著動物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)酢Ｒ虼?，需要借助核移植來?shí)現(xiàn)。問題受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？ 因?yàn)槁涯讣?xì)胞體積大，易操作；卵細(xì)胞含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的某種物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，而體細(xì)胞質(zhì)能抑制全能性的表達(dá)。 提示1、為使核移植的

7、胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?。P49頁：討論 提示2、為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?，帶有癌變的特點(diǎn)。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳物質(zhì)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。 提示3、不是，受體細(xì)胞的卵細(xì)胞質(zhì)中有質(zhì)基因。克隆動物的研究意義 1.克隆動物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 2.改良動物品種 3.治療人類疾病，作為供體（胚胎干細(xì)胞） 4.保護(hù)瀕危動物體

8、細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題： 許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。P50頁：思考與探究 提示1、幼齡動物與分化程度低的細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，更易于培養(yǎng)。 提示2、動物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因?yàn)樵谝话慵夹g(shù)條件下高度分化的動物細(xì)胞失去了發(fā)育成完整個體的能力，盡管其細(xì)胞核仍未失去全能性，也需要通過核移植到去核卵母細(xì)胞中或?qū)⒍咧苯尤诤?，利用去核卵母?xì)胞中的物質(zhì)條件來促進(jìn)全能性的表達(dá)。所以，動物細(xì)胞培養(yǎng)一般也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細(xì)胞再次定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動物干細(xì)胞，使

9、其分化成所需要的組織或器官。 1、在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞是 -（ ）A細(xì)胞系 B細(xì)胞株 C原代細(xì)胞 D傳代細(xì)胞 2、動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是 -（） A.動物細(xì)胞融合 B.單克隆抗體 C.胚胎移植 D.動物細(xì)胞培養(yǎng)AD 3、用于動物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細(xì)胞 （ ） A.容易產(chǎn)生各種變異 B具有更強(qiáng)的全能性 C.取材十分方便 D分裂增殖的能力強(qiáng)D 4.動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于-（ ） A.培養(yǎng)基不同； B.動物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行； C.動物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能； D.動

10、物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株。A2.2.2 動物細(xì)胞融合與單克隆抗體2、誘導(dǎo)方式物理法化學(xué)法生物法：滅活的病毒 1、概念：動物細(xì)胞融合cell fusion，也叫細(xì)胞雜交，指的是兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。一 動物細(xì)胞融合3.過程：滅活的病毒顆粒黏附于細(xì)胞表面細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通細(xì)胞膜連接細(xì)胞融合，形成雜種細(xì)胞（細(xì)胞膜具有一定的流動性）仙臺病毒紫外線喪失感染性（不感染細(xì)胞）保留融合活性（誘導(dǎo)細(xì)胞融合） 、植物細(xì)胞融合要先去壁形成原生質(zhì)體； 、動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，都是依據(jù)細(xì)胞膜的流動性； 、在誘導(dǎo)方法上，動物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合

11、的方法相類似，但動物細(xì)胞融合時可用滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑； 、植物細(xì)胞融合的意義主要是得到雜種植株，動物細(xì)胞融合的意義主要是得到雜種細(xì)胞，制備單克隆抗體。 4、動物細(xì)胞融合與植物細(xì)胞融合的比較 5、意義： 打破生殖隔離，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能；成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤、和生物新品種培育等的重要手段；制備單克隆抗體。.其由何種細(xì)胞產(chǎn)生？ 效應(yīng)B細(xì)胞.主要分布在哪里？ 血清中.如何得到抗體？抗體？二 單克隆抗體 抗原 動物體內(nèi)刺激效應(yīng)B 抗體抗原不純抗體不純篩選單一效應(yīng)B細(xì)胞不能增值產(chǎn)生大量抗體特異性差、純度低；產(chǎn)量低、反應(yīng)不夠靈敏1.傳統(tǒng)手段獲得抗體的方法設(shè)計方案：一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異

12、性抗體小鼠骨髓瘤細(xì)胞能無限增殖如何得到化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體？雜種細(xì)胞？細(xì)胞融合 ？ ？ 抗 原 效應(yīng)B細(xì)胞2.單克隆抗體的制備過程B BB B瘤 瘤瘤 瘤細(xì)胞融合后培養(yǎng)液中有幾種細(xì)胞篩選雜種細(xì)胞 已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩條DNA合成途徑，但一般不分裂增值。鼠骨髓瘤細(xì)胞中沒有S途徑，也不能分裂增值，只有雜種細(xì)胞才能不斷增值。（用含有氨基嘌呤的培養(yǎng)基）3.單克隆抗體的應(yīng)用： 作為診斷試劑:準(zhǔn)確、高效、簡易、快速； 在疾病診斷、治療和預(yù)防方面:具有特異性高、靈敏度高等優(yōu)越性。 生物導(dǎo)彈： 將單克隆抗體與同位素、毒素、藥物結(jié)合使用，借助

13、單克隆抗體的導(dǎo)向作用，能將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在的位置，在原位殺死癌細(xì)胞。這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量。 單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、并可大量制備。 1、科學(xué)家用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合，得到雜交細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細(xì)胞融合的是（ ） A.經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞 B.沒經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞 C.經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞 D.沒經(jīng)過免疫的淋巴細(xì)胞A鞏固練習(xí) 2.動物細(xì)胞融合的目的中最重要的是（ ） A.克服遠(yuǎn)緣雜交不親和 B. 制備單克隆抗體 C.培育新品種 D.生產(chǎn)雜種細(xì)胞A 3.動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較中，正確的是（ ） A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同 B.所用的技術(shù)手段基本相同 C. 所采用的原理完全相同 D. 都能形成雜種細(xì)胞 D 4. 單克隆抗體制備過程中培育的雜交細(xì)胞是（ ） A.由小鼠能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與肝細(xì)胞融合 B.由小鼠一個B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)融合而成 C.由小鼠一個B淋巴細(xì)胞與肌瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合而成 D.由小鼠一個B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合而成 D 6.世界上第一只克隆綿羊“多莉”的培育等程序如圖所示。請仔細(xì)看圖后回答問題：黑面綿羊去核卵細(xì)胞白面綿羊乳腺細(xì)胞核重組細(xì)胞早期胚胎另一頭母綿羊