動物細胞工程

1、動物細胞工程動物細胞工程動物細胞工程動物細胞工程技術(shù)動物細胞工程技術(shù)與與植物細胞工程技術(shù)植物細胞工程技術(shù)的原理基本相同的原理基本相同常用的技術(shù)手常用的技術(shù)手段段動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)核移植核移植胚胎移植胚胎移植單克隆抗體單克隆抗體動物細胞融合動物細胞融合一、動物細胞培養(yǎng)一、動物細胞培養(yǎng)動物胚胎或幼齡動動物胚胎或幼齡動物的組織、器官物的組織、器官細胞懸浮液細胞懸浮液胰蛋白酶胰蛋白酶（分解彈性纖維、膠原蛋白）（分解彈性纖維、膠原蛋白）1010代細胞代細胞原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)5050代細胞代細胞傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞株細胞株無限傳代無限傳代細胞系細胞系遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)改變改變遺傳物質(zhì)未遺傳物質(zhì)未改變改變

2、動物細胞培養(yǎng)的條件：動物細胞培養(yǎng)的條件：無菌、無毒的環(huán)境無菌、無毒的環(huán)境培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理措施：培養(yǎng)液中加抗生素，定期更換培養(yǎng)液措施：培養(yǎng)液中加抗生素，定期更換培養(yǎng)液營養(yǎng)營養(yǎng)糖、氨基酸、無機鹽、微量元素、促生長因子（維糖、氨基酸、無機鹽、微量元素、促生長因子（維生素、激素等）和動物血清生素、激素等）和動物血清溫度和溫度和PH 36.50.5 7.2-7.4氣體環(huán)境氣體環(huán)境 O2 CO2 95空氣空氣 5的的CO2思考：思考：2、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)、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？材料？

3、1、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組織培養(yǎng)基有何獨、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組織培養(yǎng)基有何獨特之處？特之處？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？4、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。獨特之處有：獨特之處有：1、液體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基 2、成分中有動物血清等、成分中有動物血清等因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強因為這些組織或器

4、官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng)成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng)不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體發(fā)育成新的動物個體動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1、獲得細胞產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)生物制品、獲得細胞產(chǎn)物，如蛋白質(zhì)生物制品病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等2、獲得燒傷病人植皮所需的細胞、獲得燒傷病人植皮所需的細胞3、獲得細胞用于檢測有毒物質(zhì)、獲得細胞用于檢測有毒物質(zhì)二、核移植技術(shù)二、核移植技術(shù)克隆羊培育過程克隆羊培育過程黑面綿羊去黑面綿羊

5、去核卵母細胞核卵母細胞白面綿羊乳白面綿羊乳腺細胞核腺細胞核細胞核移植細胞核移植重組細胞重組細胞電脈沖刺激電脈沖刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一頭綿羊的子宮另一頭綿羊的子宮妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利體細胞核移植體細胞核移植 胚胎細胞核移植胚胎細胞核移植（M卵母細胞）卵母細胞）減數(shù)第二次分裂中期減數(shù)第二次分裂中期去核的卵母細胞去核的卵母細胞供體細胞注入供體細胞注入去核卵母細胞去核卵母細胞受體細胞激活，受體細胞激活，完成減數(shù)分裂、完成減數(shù)分裂、發(fā)育發(fā)育胚胎移植胚胎移植P49動物體細胞核移植技術(shù)動物體細胞核移植技術(shù)將動物的一個細胞的將動物的一個細胞的細胞核細胞核移入一個已經(jīng)移入一

6、個已經(jīng)去掉細胞核去掉細胞核的的卵母細胞卵母細胞中，使其中，使其重組重組并發(fā)并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成育成動物個體動物個體用核移植的方法得到的動物稱為用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物克隆動物體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生以及其他領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生以及其他領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景景1加速加速家畜遺傳改良家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育進程，促進優(yōu)良畜群繁育2保護瀕危物種，增加動物保護瀕危物種，增加動物 的存活數(shù)量的存活數(shù)量3可作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白可作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白克隆動

7、物細胞、組織、器官可作為移植的供體克隆動物細胞、組織、器官可作為移植的供體了解胚胎發(fā)育及衰老過程、做疾病模型等了解胚胎發(fā)育及衰老過程、做疾病模型等體細胞核移植技術(shù)存在的問題體細胞核移植技術(shù)存在的問題胚胎移植動物幼體產(chǎn)出胚胎移植動物幼體產(chǎn)出 概率概率10克隆動物存在著健康問題克隆動物存在著健康問題克隆動物的食品安全性問題存在爭議克隆動物的食品安全性問題存在爭議P50 思考與討論思考與討論二、動物細胞融合（細胞雜交）二、動物細胞融合（細胞雜交）2個或多個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程細胞細胞A細胞細胞B雜種細胞雜種細胞滅活的病毒滅活的病毒物理法物理法化學(xué)法化學(xué)

8、法仙臺病毒仙臺病毒皰疹病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒新城雞瘟病毒用滅活的病毒誘導(dǎo)動物細胞融合過程用滅活的病毒誘導(dǎo)動物細胞融合過程細胞核細胞核病毒顆粒病毒顆粒細胞核細胞核動物細胞的融合動物細胞的融合與與植物細胞之間融合植物細胞之間融合植物細胞雜交與動物細胞雜交的比較植物細胞雜交與動物細胞雜交的比較比較比較項目項目原理原理方法方法誘導(dǎo)手段誘導(dǎo)手段用途用途植物植物動物動物細胞膜細胞膜流動性流動性去壁原生質(zhì)去壁原生質(zhì)體融合體融合細胞分散細胞分散細胞融合細胞融合物理物理化學(xué)化學(xué)物理物理化學(xué)化學(xué)生物生物克服遠緣雜克服遠緣雜交不親合交不親合制備單克制備單克隆抗體隆抗體讀下面一段文字資料，思考以下問題：讀下面一段文

9、字資料，思考以下問題：長期以來，為了獲得抗體，采用的是把某種抗原反復(fù)注長期以來，為了獲得抗體，采用的是把某種抗原反復(fù)注射到動物體內(nèi)，然后從動物血清中分離出所需抗體的方射到動物體內(nèi)，然后從動物血清中分離出所需抗體的方法。用這種方法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低，而且抗體的法。用這種方法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低，而且抗體的特異性差，純度低，反應(yīng)不夠靈敏。人們發(fā)現(xiàn)，在動物特異性差，純度低，反應(yīng)不夠靈敏。人們發(fā)現(xiàn)，在動物發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的發(fā)生免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)的B細胞可以產(chǎn)生多達百細胞可以產(chǎn)生多達百萬種以上的特異性抗體，但是每個萬種以上的特異性抗體，但是每個B細胞只分泌一種化細胞只分泌一種化學(xué)性質(zhì)

10、單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的單一抗學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用單個體，必須用單個B細胞進行無性繁殖，即克隆。細胞進行無性繁殖，即克隆。怎樣才能獲得單克隆抗體？怎樣才能獲得單克隆抗體？僅用細胞培養(yǎng)技術(shù)可行嗎？僅用細胞培養(yǎng)技術(shù)可行嗎？我們所學(xué)的哪種細胞是可以無限增殖的？我們所學(xué)的哪種細胞是可以無限增殖的？有什么方法能使有什么方法能使B細胞產(chǎn)生抗體的能力和腫瘤細胞細胞產(chǎn)生抗體的能力和腫瘤細胞無限增殖能力同時具備呢？無限增殖能力同時具備呢？ 單克隆抗體制備過程單克隆抗體制備過程 注射抗原注射抗原B淋巴細胞淋巴細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞細胞融合、篩選細胞融合、篩選雜交

11、細胞雜交細胞細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細胞群特定抗體的細胞群體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔注射到小鼠腹腔單克隆抗體單克隆抗體思考：思考：1、本過程利用了哪些原理？、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、為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與B細胞融合？細胞融合？這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有遺傳物質(zhì)，不僅具有B細胞分泌抗體的能力，而細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領(lǐng)，因而可

12、以獲得大量單且還有無限增殖的本領(lǐng)，因而可以獲得大量單克隆抗體克隆抗體單克隆抗體的應(yīng)用單克隆抗體的應(yīng)用與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體產(chǎn)量高，特異性強，產(chǎn)量高，特異性強，靈敏度高靈敏度高，優(yōu)越性十分明顯，優(yōu)越性十分明顯。1、作為診斷試劑、作為診斷試劑單克隆抗體的應(yīng)用單克隆抗體的應(yīng)用2、用于治療疾病和運載藥物、用于治療疾病和運載藥物 作為載體，運載抗癌藥物，形成作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導(dǎo)彈生物導(dǎo)彈”治治療腫瘤療腫瘤資料資料：目前世界各國已經(jīng)研制出數(shù)以百計的單克隆抗體。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、許多缺乏

13、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)和定位體內(nèi)“病灶病灶”也引起人們的注意，目前，主要用于也引起人們的注意，目前，主要用于腫瘤追蹤及心肌梗塞的診斷。腫瘤追蹤及心肌梗塞的診斷。小結(jié)小結(jié)兩個過程兩個過程動物細胞培養(yǎng)過程動物細胞培養(yǎng)過程單克隆抗體制備過程單克隆抗體制備過程三個三個“一一”一個誘導(dǎo)細胞融合的新方法一個誘導(dǎo)細胞融合的新方法 滅活病毒滅活病毒一個新細胞雜交瘤細胞一個新細胞雜交瘤

14、細胞一個優(yōu)勢單克隆抗體特異性一個優(yōu)勢單克隆抗體特異性 強、靈敏度高的優(yōu)勢強、靈敏度高的優(yōu)勢 下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌的抗下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌的抗體實驗方案體實驗方案2、該方案能達到預(yù)期效果嗎？為什么？、該方案能達到預(yù)期效果嗎？為什么？4、圖中、圖中B為為_過程，常用過程，常用_作為誘導(dǎo)劑，該細胞繼作為誘導(dǎo)劑，該細胞繼承承_的遺傳特性，既能的遺傳特性，既能_,又能又能_。1、該實驗方案的目的是、該實驗方案的目的是_3、A是從小鼠的脾臟中取得是從小鼠的脾臟中取得_,該細胞能夠產(chǎn)生該細胞能夠產(chǎn)生_5、C過程指細胞培養(yǎng)，該過程包括過程指細

15、胞培養(yǎng)，該過程包括_培養(yǎng)和培養(yǎng)和_培養(yǎng)兩個階段，其培養(yǎng)兩個階段，其中中_代以內(nèi)的的細胞屬于細胞株。代以內(nèi)的的細胞屬于細胞株。制備單克隆抗體制備單克隆抗體B細胞細胞抗體抗體細胞融合細胞融合滅活病毒滅活病毒雙親細胞雙親細胞分泌抗體分泌抗體無限增殖無限增殖原代原代傳代傳代50B體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞足夠數(shù)量的細胞群足夠數(shù)量的細胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC世界上第一只克隆羊世界上第一只克隆羊“多莉多莉”的培育過程如的培育過程如圖所示，請據(jù)圖回答：圖所示，請據(jù)圖回答：乙乙甲甲abcdef(1)圖中的甲為蘇格蘭綿羊，圖中的甲為蘇格蘭綿羊，乙為多莉羊。那么，乙為多莉

16、羊。那么，a和和b是通過是通過_分裂形成的，分裂形成的，其其DNA含量是體細胞的含量是體細胞的 _ ；c肯定是肯定是_ 細細胞，乙的遺傳性狀與提供胞，乙的遺傳性狀與提供 _的綿羊的綿羊 一致一致.減數(shù)減數(shù)一半一半體體細胞核細胞核乙乙甲甲abcdef(2)產(chǎn)生產(chǎn)生 甲和乙的過程分別甲和乙的過程分別是是和和（3）在形成乙是的過程中，）在形成乙是的過程中，需要將需要將d的細胞核取出，將的細胞核取出，將c細胞核移入細胞核移入d細胞內(nèi)，此技術(shù)細胞內(nèi)，此技術(shù)叫叫。所需的受體細胞。所需的受體細胞大多采用動物卵細胞的原因大多采用動物卵細胞的原因是是（4）綿羊的白色對黑色為）綿羊的白色對黑色為顯色。若甲是白色綿羊，要顯色。若甲是白色綿羊，要判斷它是否純合體，選用與判斷它是否純合體，選用與它交配的綿羊最好是它交配的綿羊最好是-有性生殖有性生殖克隆克隆核移植核移植卵細胞大，易于操作；卵細卵細胞大，易于操作；卵細胞具有繼續(xù)分化的潛能胞具有繼續(xù)分化的潛能。黑毛黑毛乙乙甲甲abcdef（5）在產(chǎn)生多莉羊時，需將）在產(chǎn)生多莉羊時，需將e細胞形成的早期胚胎移入另一細胞形成的早期胚胎移入另一頭母羊（頭母羊（f）子宮里，這種技術(shù)）子宮里，這種技術(shù)在細胞工程中叫在細胞工程中叫（6）繼植物組織培養(yǎng)后，克?。├^植物組織培養(yǎng)后，克隆綿羊的培育成功，證明動物細綿羊的培育成功，證明動物細