選修動物細胞工程

選修動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合單克隆抗體制備細胞核移植動物細胞工程技術動物細胞工程的基礎第2頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術第3頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物細胞培養(yǎng)第4頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（一）、概念

是指從動物機體內(nèi)取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和增殖。（二）、原理細胞分裂增殖第5頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（三）、過程幼齡動物剪碎組織原代細胞培養(yǎng)取動物器官和組織細胞懸浮液傳代細胞培養(yǎng)胰蛋白酶處理單個細胞胰蛋白酶處理單個細胞第6頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細胞貼壁:培養(yǎng)貼附性細胞時,細胞要能貼附于底物上才能生長繁殖.第7頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細胞接觸抑制

細胞在貼壁生長過程中，隨著細胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細胞間相互接觸，細胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。第8頁,共59頁，2024年2月25日，星期天有關概念原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞為原代細胞。一般培養(yǎng)的第1代細胞與傳10代以內(nèi)的細胞稱為原代細胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。第9頁,共59頁，2024年2月25日，星期天歸納過程取

的組織、器官細胞懸浮液

酶

貼滿瓶壁的細胞單個細胞加入

液動物胚胎或幼齡動物胰蛋白培養(yǎng)接觸抑制原代

培養(yǎng)(分裝前)1-10代細胞第10頁,共59頁，2024年2月25日，星期天遺傳物質(zhì)

改變原代細胞培養(yǎng)加

液40—50代細胞(細胞株)未遺傳物質(zhì)

改變無限傳代（細胞系）已傳代培養(yǎng)胰蛋白

酶

第11頁,共59頁，2024年2月25日，星期天有關概念

細胞株：原代細胞一般傳至10代左右細胞生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數(shù)細胞存活到40~50代，這種傳代細胞為細胞株。

細胞系：細胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系。

細胞株和細胞系的區(qū)別：細胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。第12頁,共59頁，2024年2月25日，星期天思考題：1、為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞培養(yǎng)材料？2、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？因為這些組織或器官，分裂能力旺盛，易于培養(yǎng)。成塊組織使細胞靠在一起限制了細胞的生長和增殖，且細胞不能與培養(yǎng)液充分接觸，不利于培養(yǎng)。第13頁,共59頁，2024年2月25日，星期天3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可說明細胞間的物質(zhì)是什么成份？催化蛋白質(zhì)水解。細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)(膠原蛋白等)。4、細胞膜的主要成份是什么？蛋白質(zhì)和磷脂5、胰蛋白酶能將細胞消化掉嗎？能第14頁,共59頁，2024年2月25日，星期天6、既然胰蛋白酶能將細胞消化掉，那將動物組織分散成單個細胞要注意什么問題呢？7、能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？注意時間的控制

不能，因為兩者的最適PH不同，而正常組織細胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH較接近第15頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1、無菌、無毒的環(huán)境

保證細胞順利的生長增殖

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、促生長因子、無機鹽、微量元素、動物血清等。（四）、動物細胞培養(yǎng)的條件2、營養(yǎng)第16頁,共59頁，2024年2月25日，星期天3、溫度和PH

培養(yǎng)室中控制,使之達到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：第17頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（五）、動物細胞培養(yǎng)技術的應用（3）細胞的生理、藥理、病理研究

（1）培養(yǎng)健康細胞用于燒傷病人皮膚移植（2）基因工程的受體細胞第18頁,共59頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞的

細胞培養(yǎng)基特有成分

、植物激素葡萄糖、培養(yǎng)結(jié)果植物體培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株獲得全能性增殖蔗糖動物血清細胞株、細胞系細胞,某些蛋白質(zhì)第19頁,共59頁，2024年2月25日，星期天前景展望資料一：第20頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

培養(yǎng)的動物細胞可以用于檢測有毒物質(zhì)。許多致畸、致癌物質(zhì)加入培養(yǎng)液后，培養(yǎng)細胞會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異。根據(jù)變異細胞占全部培養(yǎng)細胞的百分數(shù)，可以判斷某種物質(zhì)的毒性?，F(xiàn)在動物細胞培養(yǎng)已經(jīng)成為檢測有毒物質(zhì)的快速而靈敏的有效手段。資料二：第21頁,共59頁，2024年2月25日，星期天人工關節(jié)——軟骨再生1.第一次手術:從病人關節(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.分離軟骨細胞并經(jīng)三星期的體外培養(yǎng)，使細胞數(shù)增加約10～20倍。3.第二次手術: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，再將軟骨細胞注射到骨膜下方。資料三：結(jié)果:經(jīng)過復健一年后即可恢復正常的生活。第22頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物體細胞核移植技術和克隆動物第23頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（一）、動物細胞核移植的概念：

動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中.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)育為動物個體.克隆動物：用核移植的方法得到的動物。第24頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中.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)育為動物個體第25頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（二）、分類：胚胎細胞核移植：體細胞核移植：細胞分化程度低，恢復全能性容易

細胞分化程度高，恢復全能性困難克隆動物:用核移植方法得到的動物.

克?。╟lone）是指通過無性生殖而產(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胞或者生物的個體。克隆在希臘語中是“小樹枝葉”的意思，用以指無性增殖物。

第26頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共59頁，2024年2月25日，星期天去核卵細胞供體細胞電刺激使兩細胞融合重組細胞重組胚胎新個體代孕母牛C胚胎移植卵細胞培養(yǎng)無性生殖（三）、體細胞的核移植過程高產(chǎn)奶牛A供體細胞培養(yǎng)供卵奶牛B第29頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（四）、體細胞核移植技術的應用前景

1、在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進程2、保護瀕危物種3、生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的移植的供體第30頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（五）、體細胞核移植技術存在的問題

1、克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚。2、克隆技術效率低，畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。3、生產(chǎn)克隆動物費用昂貴。第31頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2、在動物細胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細胞是（）

A．獲得不死性的細胞B．10代以內(nèi)細胞

C．原代細胞D．傳代細胞1、動物細胞工程技術的基礎是（）

A.動物細胞融合B.單克隆抗體

C.胚胎移植D.動物細胞培養(yǎng)

AD課堂反饋練習第32頁,共59頁，2024年2月25日，星期天3、在動物細胞培養(yǎng)的有關敘述中正確的是：（）A、動物細胞培養(yǎng)的目的只是為了獲得大量的細胞分泌蛋白B、動物細胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細胞分散C、細胞的癌變發(fā)生在原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中D、培養(yǎng)至50代后傳代細胞遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變B第33頁,共59頁，2024年2月25日，星期天4、一般說來，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件（）①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)基需要加入血清④溫度與動物體溫相似⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液PHA、①②③④⑤⑥B、①②③④C、①③④⑤⑥

D、①②③④⑥D(zhuǎn)第34頁,共59頁，2024年2月25日，星期天5、動物細胞培養(yǎng)的特點（）①細胞貼壁②有絲分裂③細胞分化④接觸抑制⑤減數(shù)分裂⑥原代培養(yǎng)一般傳1－10代A、①②④⑥

B、②③④⑤C、①③④⑥

D、③④⑤⑥A第35頁,共59頁，2024年2月25日，星期天6、下圖是動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)此回答：（1）容器A中放置的是動物器官或組織。它一般取自______________________。（2）容器A中的動物器官或組織首先要進行的處理是

，然后用

酶處理，這是為了使細胞分散開來，這樣做的目的是

。動物胚胎或幼齡動物剪碎胰蛋白使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，便于培養(yǎng)第36頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（3）培養(yǎng)首先在B瓶中進行，瓶中的培養(yǎng)基成分有

________________等。在此瓶中培養(yǎng)一段時間后，有許多細胞衰老死亡，這是培養(yǎng)到第

代，到這時的培養(yǎng)稱為__。（4）為了把B瓶中的細胞分裝到C瓶中，用

處理，然后配置成

，再分裝。`動物血清10原代培養(yǎng)胰蛋白酶細胞懸浮液第37頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物細胞融合與單克隆抗體第39頁,共59頁，2024年2月25日，星期天一、動物細胞融合

受精作用第40頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物細胞融合第41頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細胞A細胞B雜種細胞滅活的病毒物理法化學法第42頁,共59頁，2024年2月25日，星期天用滅活的病毒誘導動物細胞融合過程細胞核病毒顆粒細胞核第43頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細胞融合與融合誘導細胞融合物質(zhì)誘導劑：病毒、聚乙二醇

誘導細胞融合的病毒必須滅活。

思考討論：為什么細胞融合過程中使用的病毒需要滅活？第44頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第45頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共59頁，2024年2月25日，星期天二、單克隆抗體什么是抗體？

抗體是機體受抗原刺激后產(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淋巴細胞產(chǎn)生抗體。第47頁,共59頁，2024年2月25日，星期天單克隆抗體

由單個B淋巴細胞經(jīng)過無性繁殖（克?。?，形成基因型相同的細胞群，這一細胞群所產(chǎn)生的化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體稱為單克隆抗體。

特點：特異性強、靈敏度高

第48頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

單克隆抗體制備過程

注射抗原B淋巴細胞骨髓瘤細胞細胞融合、篩選雜交瘤細胞細胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細胞群體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔單克隆抗體第49頁,共59頁，2024年2月25日，星期天如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？利用淋巴細胞產(chǎn)生抗體的功能利用腫瘤細胞無限增殖的特性利用細胞融合的技術將兩種細胞融合獲得具有淋巴細胞和腫瘤細胞特性的雜交瘤細胞利用動物細胞培養(yǎng)技術大量培養(yǎng)雜交瘤細胞第50頁,共59頁，2024年2月25日，星期天思考：1、本過程利用了哪些原理？免疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理2、為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與B細胞融合？這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有B細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領，因而可以獲得大量單克隆抗體第51頁,共59頁，2024年2月25日，星期天單克隆抗體的應用與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體產(chǎn)量高，特異性強，靈敏度高。應用主要有：1、臨床診斷2、作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導彈”治療腫瘤資料：目前世界各國已經(jīng)研制出數(shù)以百計的單克隆抗體。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，是一個必然趨勢。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。第52頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第53頁,共59頁，2024年2月25日，星期天植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較比較項目植物體細胞雜交動物細胞融合細胞融合原理細胞膜的流動性、細胞膜的流動性細胞融合的方法去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合使細胞分散后誘導細胞融合誘導方法物理（離心、振蕩、電刺激）化學（聚乙二醇）物理、化學方法（同左）滅活的病毒用途獲得雜種植株制備單克隆抗體第54頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術的方法，設計的生產(chǎn)破傷風桿菌的實驗方案2、該方案能達到預期效果嗎？為什么？4、圖中B為________過程，常用_________作為誘導劑，該細胞繼承___________的遺傳特性，既能__________,又能___________。1、該實驗方案的目的是__________3、A是從小鼠的脾臟中取得_______,該細胞能夠產(chǎn)生______5、C過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括_____培養(yǎng)和_____培養(yǎng)兩個階段，其中_____代以內(nèi)的的細胞屬于細胞株。制備單克隆抗體B細胞抗體