選修三動(dòng)物細(xì)胞工程

選修三動(dòng)物細(xì)胞工程第1頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)核移植動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù)第2頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)第3頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.發(fā)展歷史:20世紀(jì)初，人們不知道神經(jīng)纖維是由神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)向外突出形成的，還是由神經(jīng)細(xì)胞周圍的其他細(xì)胞融合而成的。生物學(xué)家們就這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論。1907年，美國(guó)生物學(xué)家哈里森(Harrison)從蝌蚪的脊索中分離出神經(jīng)組織，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培養(yǎng)。蝌蚪的神經(jīng)組織存活了好幾周，并且從神經(jīng)細(xì)胞中長(zhǎng)出了神經(jīng)纖維。哈里森的實(shí)驗(yàn)不僅解決了神經(jīng)纖維的起源問(wèn)題，而且開(kāi)創(chuàng)了動(dòng)物組織培養(yǎng)的先河。此后，在許多科學(xué)家的不懈努力下，動(dòng)物組織培養(yǎng)不斷改進(jìn)并逐漸發(fā)展成為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。第4頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物有機(jī)體中取出相關(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.第5頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程：動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官細(xì)胞懸浮液胰蛋白酶10代細(xì)胞原代培養(yǎng)（二倍體核型不變）50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)（不死性核型改變）細(xì)胞株無(wú)限傳代細(xì)胞系單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來(lái)形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。（分解彈性纖維）第6頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程

幼齡動(dòng)物取動(dòng)物器官和組織剪碎組織胰蛋白酶處理細(xì)胞培養(yǎng)單個(gè)細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)第7頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考討論：在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，為什么要用胰蛋白酶對(duì)取出的動(dòng)物組織進(jìn)行處理？

胰蛋白酶處理動(dòng)物組織，可以使動(dòng)物組織細(xì)胞間的膠原纖維和細(xì)胞外的其他成分酶解，獲得單個(gè)細(xì)胞。

細(xì)胞有絲分裂數(shù)量增多，貼壁生長(zhǎng)，接觸抑制，細(xì)胞停止分裂。第8頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月有關(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。初次培養(yǎng)叫原代培養(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)，稱為傳代培養(yǎng)。第9頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件:1.無(wú)菌無(wú)毒的環(huán)境2.營(yíng)養(yǎng)3.溫度和pH4.氣體環(huán)境

第10頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用:1.蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體2.健康細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)健康細(xì)胞用于燒傷病人皮膚移植、基因工程的受體細(xì)胞

3.檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性4.細(xì)胞的生理、藥理、病理研究

第11頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖植物激素葡萄糖動(dòng)物血清培養(yǎng)結(jié)果植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無(wú)病毒植株等獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白第12頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考：2、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？1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨(dú)特之處？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？4、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個(gè)體？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。獨(dú)特之處有：1、液體培養(yǎng)基2、成分中有動(dòng)物血清、血漿等因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)不能，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動(dòng)物個(gè)體第13頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(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,移如入一個(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.用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。第14頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月核移植技術(shù)克隆羊培育過(guò)程黑面綿羊去核卵細(xì)胞白面綿羊乳腺細(xì)胞核細(xì)胞核移植重組細(xì)胞電脈沖刺激早期胚胎胚胎移植另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利第15頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.動(dòng)物細(xì)胞核移植的概念

將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的______，移入一個(gè)已經(jīng)去掉______的_____細(xì)胞中，使其_____并發(fā)育成一個(gè)新的_______，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。

分類：可分為_(kāi)______核移植和_______核移植兩類，前者的難度明顯低于后者。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為_(kāi)______。細(xì)胞核細(xì)胞核卵母重組胚胎胚胎細(xì)胞體細(xì)胞克隆動(dòng)物第17頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景⑤克隆動(dòng)物做疾病模型研究。①畜牧生產(chǎn)：加速家畜遺傳改良的進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育；②保護(hù)瀕危物種；③醫(yī)藥衛(wèi)生：轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白，作為異種移植的供體，用于組織器官的移植。④了解胚胎發(fā)育和衰老過(guò)程；第18頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作為異種移植的供體“鼠背人耳”第19頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用于組織器官的移植第20頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題（1）成功存活率低（不到10%）；（2）許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過(guò)大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。（3）克隆動(dòng)物食品安全性問(wèn)題存在爭(zhēng)議。第21頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、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．細(xì)胞系B．細(xì)胞株

C．原代細(xì)胞D．傳代細(xì)胞2、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)

AD練習(xí)：第22頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、用于動(dòng)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(dòng)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第23頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于------------------------------（）

A.培養(yǎng)基不同；

B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行；

C.動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能；

D.動(dòng)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。A第24頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)過(guò)渡：植物體細(xì)胞雜交的意義？打破生殖隔離，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，培育作物新品種第25頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.2.2動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體第26頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月需要解決下列問(wèn)題：1、什么叫動(dòng)物細(xì)胞融合？植物體雜交技術(shù)與動(dòng)物細(xì)胞融合有什么不同呢？2、動(dòng)、植物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？這與它們雜交或融合過(guò)程有什么影響？3、動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是否相同？?jī)烧叩娜诤线^(guò)程是否也一樣？第27頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、動(dòng)物細(xì)胞融合

動(dòng)物細(xì)胞融合是動(dòng)物正常的生命活動(dòng)之一兩個(gè)細(xì)胞正在融合

受精作用第28頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物細(xì)胞融合第29頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)胞A細(xì)胞B雜交細(xì)胞（單核細(xì)胞）滅活的病毒物理法：電激化學(xué)法：PEG仙臺(tái)病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒概念：也稱細(xì)胞雜交，指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)雜交細(xì)胞（具有兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息）的過(guò)程。第30頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合過(guò)程細(xì)胞核病毒顆粒細(xì)胞核單核第31頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考討論：1.為什么細(xì)胞融合過(guò)程中使用的病毒需要滅活？

因?yàn)闇缁畹牟《締适Ц腥拘?，保留融合活性?.細(xì)胞融合技術(shù)應(yīng)用于哪些方面？

細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)及利用雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體。第32頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、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。漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體。第33頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月B淋巴細(xì)胞與抗體的關(guān)系：１．B淋巴細(xì)胞受抗原刺激后，可以產(chǎn)生抗體。２．動(dòng)物體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）可以產(chǎn)生百萬(wàn)種以上的抗體，每種抗體對(duì)特定的抗原具有特異性免疫作用。３．每一個(gè)B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）只能產(chǎn)生一種抗體。傳統(tǒng)的抗體的生產(chǎn)方法及缺陷是什么？怎樣解決這個(gè)問(wèn)題？傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)：反復(fù)注射抗原，分離抗體。缺點(diǎn)：產(chǎn)量低，純度低，抗體特異性差。解決辦法：克隆單一的B淋巴細(xì)胞。第34頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月單克隆抗體

由單個(gè)B淋巴細(xì)胞經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖（克?。?，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)的抗體稱為單克隆抗體。

特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高、產(chǎn)量高。

一個(gè)B淋巴細(xì)胞在體外可能無(wú)限增殖嗎？不可能！第35頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？利用B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的功能利用腫瘤細(xì)胞無(wú)限增殖的特性利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(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)胞如何篩選？融合方式？第36頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

單克隆抗體制備過(guò)程

注射抗原B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合、篩選雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔單克隆抗體第37頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考：細(xì)胞融合后培養(yǎng)液中有幾種細(xì)胞？B，B-B，B-瘤，瘤-瘤，瘤篩選雜種細(xì)胞（B-瘤）選擇培養(yǎng)基（未融合的或融合的具有同種核的細(xì)胞死亡）雜交瘤細(xì)胞（B-瘤）第38頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月篩選雜交瘤細(xì)胞原理：已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被培養(yǎng)基中加氨基喋呤阻斷。3.雜交瘤細(xì)胞有D、S途徑，培養(yǎng)基中加氨基喋呤阻斷D途徑，還有S途徑，可進(jìn)行DNA復(fù)制，并無(wú)限增殖。1.人淋巴細(xì)胞（B、B-B）：D、S途徑，一般不分裂；2.鼠骨髓瘤細(xì)胞（瘤、瘤-瘤）：只有D途徑，沒(méi)有S途徑，但能不斷分裂增殖，培養(yǎng)基中加氨基喋呤阻斷D途徑，也不增殖。兩次篩選原理不同：第一次篩選：雜交瘤細(xì)胞選擇性培養(yǎng)基HTA——篩選出雜交瘤細(xì)胞；第二次篩選：有限稀釋克隆細(xì)胞，單獨(dú)培養(yǎng)，篩選出產(chǎn)生專一性抗體的雜交瘤細(xì)胞。第39頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一次篩選：雜交瘤細(xì)胞選擇性培養(yǎng)基HTA——篩選出雜交瘤細(xì)胞第二次篩選：有限稀釋克隆細(xì)胞，單獨(dú)培養(yǎng)，篩選出產(chǎn)生專一性抗體的雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體第40頁(yè)，課件共44頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考：1、單克隆抗體制備過(guò)程利用了哪些生物學(xué)原理或技術(shù)？免疫原理，細(xì)胞增殖原理，動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。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)，即既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。因而可以獲得大量單克隆抗體