動物細胞工程使用演示文稿

動物細胞工程使用演示文稿目前一頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點優(yōu)選動物細胞工程使用目前二頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點一、動物細胞培養(yǎng)的應(yīng)用和概念：1、概念：動物細胞培養(yǎng)就是從動物有機體中取出相關(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.2、原理：細胞增殖目前三頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點定義：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：過程圖示原代培養(yǎng)目前四頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點強調(diào)一：細胞貼壁過程■細胞貼壁：在培養(yǎng)瓶懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。■培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿壁要求：表面光滑、無毒、易于帖附。目前五頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點■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。強調(diào)二：接觸抑制目前六頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點目前七頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點

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）②傳代培養(yǎng)目前八頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點3、動物細胞培養(yǎng)過程：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)細胞株無限傳代細胞系單個細胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變原代培養(yǎng)特點：細胞貼壁、接觸抑制（分解細胞）目前九頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點

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10-50代的傳代細胞為細胞株。

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50代以上的傳代細胞為細胞系。

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)。目前十頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點細胞懸浮液10代細胞50代細胞無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)知識點小結(jié)：各個新名詞之間的聯(lián)系多數(shù)組織細胞固定在表面生長和分裂。隨細胞增多，細胞就會停止分裂增殖目前十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點4.動物細胞培養(yǎng)的條件:1）無菌無毒的環(huán)境：

適宜的溫度：人和哺乳動物細胞最適溫度為36.5±0.5℃。適宜的酸堿度：PH：液體合成培養(yǎng)基：（糖、氨基酸）、促生長因子、（水、無機鹽、微量元素）等；通常還需加入血漿、血清等天然成分。4）氣體環(huán)境：2）營養(yǎng)：3）溫度和pH：“95％空氣+5％CO2”的混合氣體培養(yǎng)箱。氧氣是細胞代謝必須的；CO2維持培養(yǎng)液的PH。對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具無菌處理；培養(yǎng)液中添加抗生素防止培養(yǎng)過程中污染；定期更換培養(yǎng)液以清除代謝產(chǎn)物，防止對培養(yǎng)細胞造成危害。目前十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點.為什么對動物細胞進行培養(yǎng)時通常要添加血清？血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中必需氨基酸動物細胞本身不能合成，必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長激素等以及多種生長因子，能促進細胞的生長、增殖和貼附。

目前十三頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點問題3：為什么用胰蛋白酶處理？問題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？因為其細胞生命力旺盛，分裂能力強，分化程度低。問題2、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？擴大細胞與培養(yǎng)液的接觸面積，利與細胞吸收營養(yǎng)。動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，胰蛋白酶處理動物組織，可以使動物組織細胞間的蛋白質(zhì)和細胞外的其他成分酶解，獲得單個細胞。

問題4：為什么用胰蛋白酶處理而不用胃蛋白酶？動物細胞培養(yǎng)的最適PH值為，胰蛋白酶作用的適宜PH為，胃蛋白酶適宜PH為2.胃蛋白酶在PH為的動物細胞培養(yǎng)中無活性。問題5：用胰蛋白酶處理不會把所培養(yǎng)的細胞消化掉嗎？控制好時間！長時間處理當然會損傷細胞。目前十四頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點問題6、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨特之處？問題7、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）、（水、無機鹽）、維生素和動物血清等。獨特之處有：1、液體培養(yǎng)基2、成分中有動物血清等不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體問題8、動物細胞培養(yǎng)的原理：細胞增殖。問題9、目前使用的或冷凍保存的正常細胞通常在10代以內(nèi)，為什么？10代以內(nèi)的細胞遺傳物質(zhì)不改變，保持正常二倍體核型。目前十五頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點植物組織培養(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)原理細胞的全能性細胞增殖培養(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促--動物血清培養(yǎng)結(jié)果植物體細胞株、細胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株獲得細胞或細胞分泌蛋白取材植物幼嫩部分或花藥胚胎或幼齡動物的器官或組織其他條件無菌無毒，適宜條件無菌無毒，適宜條件目前十六頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點5.動物細胞培養(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.應(yīng)用于基因工程主要用于作為受體細胞3.檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性

4.細胞的生理、藥理、病理研究

如用于篩選抗癌藥物目前十七頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點二、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物1、定義：

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.3、分類：

胚胎核移植、體細胞核移植。胚胎細胞分化程度低，恢復其全能性相對容易。動物體細胞分化程度高，恢復其全能性十分困難2、原理：

動物細胞核具有全能性目前十八頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點卵細胞Ａ母綿羊Ｂ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（代孕母體）胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程重組細胞目前十九頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點4、體細胞核移植過程---動物克隆---無性繁殖1.）克隆羊多利培育過程：黑面綿羊去核卵母細胞白面綿羊乳腺細胞核細胞核移植重組細胞電脈沖刺激早期重組胚胎胚胎移植另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利◆特別注意：克隆動物性狀與供體動物完全一樣嗎？不可能！因為：一、供體動物只提供細胞核，而細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)（如線粒體DNA）來自于受體卵母細胞.二、生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境的影響。供體受體代孕受體目前二十頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點黑面綿羊去核卵母細胞白面綿羊乳腺細胞核a重組細胞電脈沖刺激早期重組胚胎b另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利1、寫出ab所代表細胞工程名稱：a表示：

b表示:

2、實施細胞工程時，所需受體細胞大多采用卵母細胞的原因：體積大，易操作。含有促使細胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。3、多利面部毛色是：

根據(jù)遺傳學原理說明判斷依據(jù)。4、若黑面綿羊的基因型為AA,白面綿羊的基因型為aa，則克隆羊的基因型為

核移植胚胎移植白色多利全部的核基因都來自白面綿羊aa目前二十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點電激處理使供體核進入受體卵母細胞構(gòu)建重組胚胎卵母細胞采集、培養(yǎng)MⅡ期卵母細胞供體牛供體細胞注入去核卵母細胞代孕母牛克隆牛體細胞培養(yǎng)去核卵母細胞去核胚胎移植體細胞核移植過程

（體細胞克隆動物）目前二十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點多莉羊誕生的意義：

多莉羊在技術(shù)上的突破之處在于供核細胞不是胚胎細胞，而是已分化的體細胞。這說明已經(jīng)分化的動物體細胞核，仍然具有全能性，在合適的條件下，就可以發(fā)育成新的個體。 克隆技術(shù)在繁育優(yōu)良家畜、治療人類遺傳病、搶救瀕危物種和保護生物多樣性等方面有廣闊的應(yīng)用前景。目前二十三頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點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3、用于核移植的為什么要選擇減數(shù)第二次分裂中期的細胞？選擇減二中期的卵母細胞的優(yōu)點：體積大，易操作，含有大量的促使細胞核體現(xiàn)全能性的物質(zhì)和條件。目前二十四頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點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目前二十五頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點3.體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景：1.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4.了解胚胎發(fā)育和衰老過程；追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病目前二十六頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點體細胞核移植技術(shù)存在的問題：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，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。目前二十七頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點動物細胞融合與單克隆抗體目前二十八頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點1、定義：指用自然或人工方法使兩個或多個不同的細胞融合成一個細胞的過程。一、動物細胞融合◆細胞雜交：不同基因型的細胞之間的融合就是細胞雜交?！綦s交細胞：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。目前二十九頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點

細胞融合是正常的生命活動兩個細胞正在融合

受精作用目前三十頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點動物細胞融合目前三十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點2、誘導融合的因素生物法：滅活的病毒誘導融合.(利用滅活仙臺病毒是動物細胞融合所特有的。這是由于病毒的磷脂外衣與動物細胞的膜十分相似的緣故。病毒外殼上的某些糖蛋白可能還有促進細胞融合的功能。)化學法：聚乙二醇PEG誘導融合.物理法：電激融合病毒顆粒黏附細胞表面細胞膜連接細胞膜被病毒顆粒穿通細胞融合、形成雜種細胞目前三十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點3、動物細胞融合技術(shù)的應(yīng)用細胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能。利用雜交瘤技術(shù)，制備單克隆抗體。目前三十三頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點思考討論：為什么細胞融合過程中使用的病毒需要滅活？不滅活行嗎？

因為滅活的病毒能使細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合，不滅活的話會感染細胞，而不能誘導細胞融合。目前三十四頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點人們獲得抗體的傳統(tǒng)方法是?將抗原注入動物體,然后從動物血清中提取抗體這種方法的缺點是什么?效率低，產(chǎn)量有限，純度低，動物抗體注入人體可能產(chǎn)生嚴重的過敏反應(yīng)。運用已學知識，設(shè)想怎樣獲得單一類型的抗體？能否用單個B淋巴細胞通過克隆形成的細胞群來產(chǎn)生單一類型的抗體呢？B淋巴細胞在體外不能無限增殖。二：動物細胞融合的成功應(yīng)用

——單克隆抗體的制備思考目前三十五頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點單克隆抗體的制備—極富創(chuàng)造性的方案將能夠產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞和具有無限增殖能力的骨髓瘤細胞融合在一起，形成雜交瘤細胞。雜交瘤細胞既能在體外快速生長，又能持續(xù)分泌成分單一的特異性抗體。這種單一類型的只針對某一特定抗原決定簇的抗體分子，就是單克隆抗體。米爾斯坦(阿根廷)和科勒(德國)因此在1984年獲諾貝爾獎。目前三十六頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點雜交細胞滅活的病毒等手段小鼠骨髓瘤細胞B淋巴細胞經(jīng)免疫的小鼠提取雜交瘤細胞第一次篩選用特定的選擇性培養(yǎng)基第二次篩選能產(chǎn)生特定抗體、培養(yǎng)條件下能無限增殖的雜交瘤細胞體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔提取單克隆抗體目前三十七頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點動物特異性免疫分離B淋巴細胞（B）；找到骨髓瘤細胞（G）。注意B淋巴細胞是一個系列。（B1,B2,B3,---Bn）細胞融合——三種融合方式:（BB;BG;GG）第一次篩選：在“選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)”上培養(yǎng)篩選雜交瘤細胞（只有BG雜交瘤細胞存活。但BG雜交瘤細胞也是一個系列：如B1G,B2G---BnG。而BB,GG在此培養(yǎng)基上不能存活。）第二次篩選：在“多孔培養(yǎng)板上”培養(yǎng)雜交瘤細胞系列

，每孔只放一個雜交瘤細胞?！翱寺』囵B(yǎng)”每個雜交瘤細胞，并進行“單一抗體檢測”，“檢測陽性”的孔內(nèi)即是所需要的雜交瘤細胞。選擇所需要的雜交瘤克隆細胞群，體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。提取單克隆抗體。1、單抗的制備過程要點：目前三十八頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點3）、為何要進行兩次篩選？4）、如何進行第2次篩選？培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個雜交瘤細胞。第1次篩選得到雜交瘤細胞（多種）。第2次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞群。問題強化：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(lǐng)，因而可以獲得大量單克隆抗體目前三十九頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點1、作為診斷試劑：在臨床生化診斷、病理組織定位、體內(nèi)腫瘤的定位等,與常規(guī)抗體相比,具有準確、高效、簡易、快速特點.2、用于治療疾病和運載藥物：主要用于癌癥治療。生物導彈：抗癌細胞的單克隆抗體+放射性同位素+化學藥物或細胞毒素。（單克隆抗體：導向。準確找到癌細胞位置，原位殺死癌細胞。）2、單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，可大量制備。3、單克隆抗體的應(yīng)用目前四十頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點例題1：1975年，英國劍橋大學分子生物學實驗室的科勒和米爾斯坦，把小鼠的淋巴細胞（脾細胞）和小鼠的骨髓瘤細胞融合起來，成為雜交瘤細胞，實現(xiàn)在體外大量生產(chǎn)抗體的目的。實驗過程如圖所示。(1)淋巴細胞能與骨髓瘤細胞融合成一個細胞，兩種細胞膜也能“融合”

在一起，說明細胞膜

。(2)單克隆抗體的準確定義應(yīng)為()A．一類特殊抗體B．無性繁殖系

C．單一抗體細胞的無性繁殖第產(chǎn)生的抗體

D．單一抗體細胞的有性繁殖系產(chǎn)生的抗體(3)雜交瘤細胞繁殖進行的是_______分裂，其遺傳性狀__________。(4)單克隆抗體注入體內(nèi)后可以自動追蹤抗原(病原體或癌變細胞等)并與之結(jié)合，而絕不攻擊任何正常細胞，故稱為“生物導彈”這是利用了

_____________

。具有一定的流動性C有絲不變抗體能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的特點目前四十一頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點[例題2]（1）在用動物細胞融合技術(shù)制備單克隆抗體時，將抗原注射到小鼠體內(nèi)，可獲得(多選)

（）

A．T淋巴細胞B．效應(yīng)B淋巴細胞

C．抗體D．記憶細胞（2）下列關(guān)于單克隆抗體的制備和應(yīng)用的敘述中，正確的是(多選)（）

A．B淋巴細胞與骨髓瘤細胞的融合，一般需要滅活的仙臺病毒或聚乙二醇誘導

B．融合后形成的雜交瘤細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生單克隆抗體

C．體外培養(yǎng)時，一個B淋巴細胞可以產(chǎn)生一種抗體，但不能無限增殖

D．單克隆抗體與常規(guī)抗體相比，特異性強，靈敏度高，優(yōu)越性明顯

BCD

ACD目前四十二頁\總數(shù)四十四頁\編于十二點已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑