人教版高二動物細胞工程教學(xué)設(shè)計3

動物細胞工程教學(xué)目的與要求：知道動物細胞工程的主要技術(shù)---細胞培養(yǎng)、動物細胞融合和單克隆抗體重點和難點：單克隆抗體的知識點教具：幻燈片。教學(xué)程序：（導(dǎo)入）動物細胞工程常用的技術(shù)手段有動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、單克隆抗體、胚胎移植、核移植等。其中，動物細胞培養(yǎng)技術(shù)是其它動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。一、動物細胞培養(yǎng)：許多動物細胞能分泌蛋白質(zhì)，如抗體等。但是單個的動物細胞分泌的蛋白質(zhì)的量是很少的，怎樣才能獲得大量的分泌蛋白質(zhì)呢？這就可以借助于大規(guī)模的動物細胞培養(yǎng)了。動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液（液體培養(yǎng)基）與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分是不同的。（一）動物細胞培養(yǎng)液：常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。（二）動物細胞培養(yǎng)材料：培養(yǎng)的動物細胞大都取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或者組織。（三）動物細胞培養(yǎng)的過程：①分離細胞（胰蛋白酶等處理）②原代培養(yǎng)③傳代培養(yǎng)。將組織取出來后，先用胰蛋白酶等使組織分散成單個細胞，然后配制成一定濃度的細胞懸浮液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)瓶中，在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，這個過程叫做原代培養(yǎng)。細胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長。隨著細胞的生長和增殖，培養(yǎng)瓶中的細胞越來越多，需要定期地用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離下來，配制成細胞懸浮液，分別裝到兩個或多個培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，這稱為傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細胞一般傳到10代左右就不容易傳下去了，細胞的生長就會出現(xiàn)停滯，大部分細胞衰老死亡。但是有極少數(shù)的細胞能度過“危機”而繼續(xù)傳下去，這些存活的細胞一般能傳到40~50代，這種傳代細胞叫做細胞株。細胞株細胞的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。當細胞株傳到50代以后又會出現(xiàn)“危機”，不能再傳下去。但是有部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，并且?guī)в邪┳兊奶攸c，有可能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去，這種傳代細胞叫做細胞系。注：eq\o\ac(○,a)胰蛋白酶處理使細胞分散。eq\o\ac(○,b)在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，這時的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。eq\o\ac(○,c)eq\o\ac(○,d)時的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)，以50代為界限。eq\o\ac(○,c)時的細胞稱為細胞株，之后稱為細胞系。eq\o\ac(○,d)時的細胞發(fā)生了癌變。（四）動物細胞培養(yǎng)的應(yīng)用：1、生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；2、皮膚移植——制皮膚細胞。3、檢測有毒物質(zhì)。二、動物細胞融合：（這是動物細胞工程的第二大技術(shù)）【教師啟發(fā)】請同學(xué)們回憶植物細胞雜交過程，并大膽預(yù)測：動物細胞融合與植物細胞雜交過程有何不同？它相當于植物細胞雜交過程的哪一步？[學(xué)生討論1`]【結(jié)論】動物細胞融合相當于植物細胞雜交的原生質(zhì)體融合過程。動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，就連誘導(dǎo)融合的方法也基本類似，只是除了物理法化學(xué)法外，還用到了生物方法，即常用滅活的病毒做誘導(dǎo)劑。很多不同種類的動物細胞之間或動物與人的細胞之間都能進行融合，形成雜種細胞，如人—鼠、人—兔等。1、過程：以仙臺病毒為例，簡單介紹病毒誘導(dǎo)細胞融合的原理：（見教材P78）2、用途：動物細胞融合技術(shù)最重要的用途，是制備單克隆抗體。三、單克隆抗體：通過“無性繁殖”獲得化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體（蛋白質(zhì)）?！驹O(shè)問】什么是抗體？由什么細胞產(chǎn)生？主要分布在哪里？長期以來，人們?yōu)榱双@得抗體，采用：（一）傳統(tǒng)方法：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。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，反應(yīng)不夠靈敏。為了解決這一難題，科學(xué)家們進行了大量的研究和探索。他們發(fā)現(xiàn)：（二）現(xiàn)代方法：要想獲得大量的單一的抗體，必須用單個B淋巴細胞進行無性繁殖，也就是通過克隆，形成細胞群，這樣的細胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體——單克隆抗體。但遺憾的是，在體外培養(yǎng)的條件下，一個B淋巴細胞是不可能無限增殖的。那么，怎樣才能獲得單克隆抗體呢？1、單倍體抗體的制備：（阿根廷科學(xué)家米兒斯坦和的國科學(xué)家柯勒設(shè)計了一個實驗方案）（教材P79）獲得雜交瘤細胞動物細胞培養(yǎng)提取首先將抗原注射入小鼠體內(nèi)，然后從小鼠脾臟中獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞，與小鼠骨髓瘤細胞在滅活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合，再在特定的選擇性培養(yǎng)基中篩選出雜交瘤細胞。由于雜交細胞繼承了雙親細胞的遺傳物質(zhì)，因此，它不僅具有B淋巴細胞分泌的特異性抗體的能力，還有骨髓瘤細胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的本領(lǐng)。他們培養(yǎng)雜交瘤細胞，從中選出能夠產(chǎn)生所需抗體的細胞群，繼續(xù)培養(yǎng)，以獲得足夠數(shù)量的細胞，在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)或注射到腹腔