選修三細胞工程鬻鬻

選修三細胞工程鬻鬻第1頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二動物細胞工程常用的技術(shù)手段：動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、動物細胞核移植技術(shù)、動物細胞融合技術(shù)、生產(chǎn)單克隆抗體技術(shù)提問：植物細胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細胞雜交技術(shù)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。第2頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二一、動物細胞培養(yǎng)概念:就是從動物機體中取出相關(guān)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。植物組織培養(yǎng)

在無菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。第3頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二動物胚胎或幼齡動物的組織、器官胰蛋白酶剪碎單個細胞加培養(yǎng)液制成細胞懸浮液10代細胞部分細胞“癌變”，無限傳代動物細胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成動物體50代細胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞貼壁分離、分瓶細胞株細胞細胞系2.動物細胞培養(yǎng)過程：增殖能力強，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)去掉組織間蛋白第4頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二3、動物細胞培養(yǎng)過程中幾個重要的概念1.細胞貼壁：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上（單層）。要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。2.接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。動物細胞培養(yǎng)特點：貼壁生長、接觸抑制：第5頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二定義：人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。胰蛋白酶處理取出組織胚胎或幼齡動物器官組織剪碎單個細胞細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶內(nèi)培養(yǎng)（貼壁生長長成單層細胞。有接觸抑制現(xiàn)象）。①原代培養(yǎng)3：原代培養(yǎng)圖示原代培養(yǎng)第6頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二

定義：當原代培養(yǎng)的細胞處于接觸抑制后,用胰蛋白酶處理,使細胞從瓶壁上脫離下來,然后加入新的培養(yǎng)液,將細胞分離稀釋,并從原培養(yǎng)瓶內(nèi)轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)瓶內(nèi),這個過程稱傳代培養(yǎng).（分瓶培養(yǎng)的過程）4.傳代培養(yǎng)第7頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二

細胞株：從原代培養(yǎng)細胞群中篩選出進行傳代培養(yǎng)的細胞，能傳到40-50代，其遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。

細胞系：傳到40-50代后有部分細胞遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化，帶有癌變的特點，可能在培養(yǎng)條件下無限制的傳代下去，這種傳代細胞稱為細胞系。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8頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細胞懸浮液10代細胞50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液（分解彈性纖維）原代培養(yǎng)胰蛋白酶剪碎過程：細胞株細胞系動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變第9頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二1、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、無機鹽、維生素、動物血清、微量元素等）3、溫度和PH

溫度36.5+0.5度，pH7.2～7.44、氣體環(huán)境

O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）4、動物細胞培養(yǎng)條件保證細胞順利的生長增殖離體培養(yǎng)的細胞對微生物和有毒物質(zhì)沒有防御能力能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？第10頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二1.進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？

細胞間的成分主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶適宜的PH約為2，當PH>6時，胃蛋白酶就會失去活性，而胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境PH為7.2----8.4，多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜PH為7.2----7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性。胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細胞培養(yǎng)時的消化。

2.胰蛋白酶真的不會把細胞消化掉嗎？為什么？

胰蛋白酶除了可以消化細胞間的蛋白質(zhì)外，長時間的作用也會消化細胞膜蛋白，對細胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。第11頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二動物細胞培養(yǎng)液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、維生素、血清、血漿等。與植物培養(yǎng)基相比其特點是：（1）液體培養(yǎng)基（2）含有血清、血漿動物體細胞大都生活在液體的環(huán)境4、培養(yǎng)條件：第12頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二5、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（1）生產(chǎn)蛋白生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。（3）用于檢測有毒物質(zhì)（2）獲得大量自身的皮膚細胞，用于植皮。（4）用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)（5）作為基因工程的受體細胞第13頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二獲得細胞細胞的全能性細胞株、細胞系植物體培養(yǎng)結(jié)果或細胞分泌蛋白快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清促生長因子蔗糖、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)細胞增殖原理動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目6、植物細胞和動物細胞培養(yǎng)的比較第14頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二1.2動物細胞培養(yǎng)過程胚胎或幼齡動物的組織器官細胞懸液10代細胞50代細胞剪碎胰蛋白酶稀釋、分離原代培養(yǎng)用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。動物細胞培養(yǎng)適宜的PH為7.2—7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶（2.0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。比老齡動物的組織細胞增殖能力強，有絲分裂旺盛。分化程度越低，增殖能力越強，越容易培養(yǎng)。動物細胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體細胞增殖緩慢，核型可能變化動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。貼壁生長接觸抑制10代以內(nèi)，保持正常二倍體核型傳代培養(yǎng)第15頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二回憶，動物細胞培養(yǎng)過程動物胚胎或幼齡動物的組織、器官配置細胞懸液剪碎用胰蛋白酶處理10代細胞轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶40-50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液稀釋分瓶培養(yǎng)原代培養(yǎng)特點：細胞貼壁、接觸抑制細胞株：一般說遺傳物質(zhì)未改變細胞系：遺傳物質(zhì)已改變原代培養(yǎng)（第一次危機）（第二次危機）第16頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二二、克隆技術(shù)1、概念：克隆就是無性繁殖，具體地說，是指一個共同的祖先，通過無性繁殖的方法產(chǎn)生出來的一群遺傳特性相同的DNA分子、細胞或個體。a.分子水平上：一般指DNA克隆。b.細胞水平上：指一個單一的細胞分裂所形成的細胞群體。c.細胞水平上：指基因型完全相同的兩個或一個群體。第17頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二

動物細胞特點？分化潛能變窄：隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細胞而言。細胞核仍具有全能性：細胞核，它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒有因細胞分化而丟失基因，因此高度分化細胞的細胞核仍具有全能性想一想第18頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二

根據(jù)動物細胞核仍具有全能性的特點,怎樣將動物細胞的全能性表達?

再想一想利用動物體細胞核移植技術(shù)第19頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二1.概念：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)育成動物個體。核移植（難度高）受體細胞：MⅡ期的卵母細胞三、動物體細胞核移植技術(shù)胚胎細胞核移植：體細胞核移植：細胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物第20頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二卵母細胞黑面母綿羊白面母綿羊乳腺細胞細胞質(zhì)細胞核細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融合后的卵母細胞2.體細胞核移植過程電脈沖刺激第21頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二

◆取供體細胞傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞.為什么？◆用的是去核的減數(shù)第二次分裂中期細胞（MⅡ中期）為什么？◆激活方法：◆激活目的：◆促融方法：電刺激◆胚胎移植至代孕受體內(nèi)

妊娠、分娩2.）核移植流程供體：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奶牛受體：普通奶牛（卵母細胞的采集與培養(yǎng)）

1.體積大，易操作。2.含有促使細胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。有人說它三個母親，對嗎？第22頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二供體細胞（供核）細胞培養(yǎng)體細胞卵巢卵母細胞（MⅡ中期：供質(zhì)）去核無核卵母細胞注入細胞融合重組細胞構(gòu)建重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體奶牛遺傳基礎(chǔ)相同的犢牛歸納:1.共分成兩大階段：核移植和胚胎移植2.取卵母細胞作受體細胞的原因是:它是最大的細胞,易操作；含有激發(fā)細胞核全能性的物質(zhì)3.嚴格來說新個體有卵母細胞的細胞質(zhì)所以有兩個親本的性狀2.體細胞核移植過程第23頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二１、在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？為使核移植動物的遺傳物質(zhì)全部來自有利用價值的動物提供的細胞。２、用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，為什么？10代以內(nèi)的細胞一般保持正常二倍體的核型，未發(fā)生突變思考題第24頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二3、體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物是對體細胞供體動物進行了100%的復(fù)制嗎？為什么？不是，克隆動物絕大部分DNA來自供體細胞核，但核外還有少部分DNA（如線粒體DNA）來自受體卵母細胞思考題第25頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二5、對比多莉羊和課本高產(chǎn)奶牛的克隆過程，找出操作過程的不同點？多莉克隆過程的受體細胞是去核卵細胞，而高產(chǎn)奶牛的克隆過程的受體細胞是去核卵母細胞；多莉克隆過程是將供體細胞核注入受體細胞，而高產(chǎn)奶牛的克隆過程是將供體細胞注入受體細胞。6、討論分析上述哪一種措施更科學(xué)？并說明理由？

卵母細胞當中的細胞周期蛋白含量、活性比卵細胞高，用它作受體更容易成功將供體細胞注入受體細胞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便思考題第26頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二思考與探究動物細胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？動物細胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，所以，動物細胞也就沒有類似植物組織或細胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動物干細胞，使其分化成所需要的組織或器官。第27頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二2.體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景第28頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二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4.保護瀕危動物體細胞核移植技術(shù)存在的問題1.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，免疫失調(diào)等。2.成功率非常低及克隆動物食品的安全性問題。第29頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體選修3專題2細胞工程第30頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二1、定義：指用自然或人工方法使兩個或多個動物細胞融合成一個細胞的過程。一、動物細胞融合動物細胞融合也稱為細胞雜交。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞成為雜交細胞。第31頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二處理方法誘導(dǎo)手段結(jié)果理論基礎(chǔ)第32頁，共37頁，2023年，2月20日，星期二植物體細胞雜交動物細胞融合理論基礎(chǔ)相同細胞膜的流動性不同植物細胞的______性細胞的_______誘導(dǎo)手段相同

物理法(離心振動電激等)化學(xué)法(_______)不同生物法(_________)處理方法不同用纖維素酶和_______去除細胞壁后，誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合用胰蛋白酶或_________處理使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合結(jié)果不同雜種細胞經(jīng)組織培養(yǎng)后獲得_________培養(yǎng)雜交細胞，生產(chǎn)_________相同改變_________，產(chǎn)生新性狀1.2動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較全能增殖聚乙二醇PEG滅活的病毒果膠酶膠原蛋白酶細胞產(chǎn)品