高二生物選修動物的克隆

關(guān)于高二生物選修動物的克隆思考與回憶：1、動物細(xì)胞全能性特點(diǎn)？

隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄。細(xì)胞核仍具有全能性。2、能否用植物組織培養(yǎng)的方法使動物細(xì)胞發(fā)育成動物個(gè)體？

不能。動物細(xì)胞和組織在體外培養(yǎng)的過程中，可以伴隨一定的組織分化；但是不管采用什么手段和培養(yǎng)條件，由于細(xì)胞的運(yùn)動、變化，培養(yǎng)物的組織成分也發(fā)生結(jié)構(gòu)功能變異，結(jié)果長期的培養(yǎng)過程只能使單一類型的細(xì)胞保存下來，最終成了簡單的細(xì)胞培養(yǎng)。3、動物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)的理論依據(jù)（原理）？細(xì)胞增殖一、動物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)：

動物的細(xì)胞和組織培養(yǎng)

第2頁,共33頁，2024年2月25日，星期天在細(xì)胞培養(yǎng)的過程中，結(jié)構(gòu)和功能的變化第3頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1、動物細(xì)胞、組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)：將動物部分組織在體外經(jīng)過機(jī)械消化或胰蛋白酶消化，分散成單個(gè)細(xì)胞；然后在人工控制的培養(yǎng)條件下，使細(xì)胞得以生存，保持生長、分裂、衰老、正常死亡等。細(xì)胞之間存在著一定程度的組織特性。動物組織培養(yǎng)：動物組織在體外及人工條件下維持生活狀態(tài)或生長特性。動物組織培養(yǎng)過程中可以伴隨組織分化，但由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的變化，最終還是成了簡單的細(xì)胞培養(yǎng)。動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物組織培養(yǎng)、動物器官培養(yǎng)統(tǒng)稱為廣義上的組織培養(yǎng)（組培）。第4頁,共33頁，2024年2月25日，星期天小資料無菌、無毒環(huán)境適宜的溫度—人和哺乳動物細(xì)胞最適溫度為

35－37℃。氣體和適宜的酸堿度—需要一定量的O2等

pH7.2-7.4適宜的滲透壓營養(yǎng)物質(zhì)——特定的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞的生存環(huán)境第5頁,共33頁，2024年2月25日，星期天主要有：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等培養(yǎng)液（液體培養(yǎng)基）的成分血清如：小牛血清等血漿如：雞血漿等組織浸出液可用雞胚胎浸出液,水解乳蛋白由乳白蛋白質(zhì)經(jīng)水解得到淡黃色粉末,一般可配制成0.5%溶液.天然培養(yǎng)基小資料第6頁,共33頁，2024年2月25日，星期天根據(jù)細(xì)胞的生理生化代謝特點(diǎn),人工配制而成,為細(xì)胞提供一個(gè)近似體內(nèi)生存環(huán)境,又便于控制和標(biāo)準(zhǔn)化操作基本成分各種碳水化合物(糖)、氨基酸、維生素、無機(jī)鹽、生長因子、激素等常用培養(yǎng)液幾十種人工合成培養(yǎng)基小資料1950，“199”研制成功第7頁,共33頁，2024年2月25日，星期天分散成單個(gè)細(xì)胞原代細(xì)胞傳代細(xì)胞剪碎胰蛋白酶原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)培養(yǎng)過程胚胎或幼齡動物的組織器官(細(xì)胞來源)第8頁,共33頁，2024年2月25日，星期天定義

從新鮮供體取得組織細(xì)胞后在體外進(jìn)行的首次培養(yǎng).胰蛋白酶處理取出組織胚胎或幼齡動物剪碎組織細(xì)胞游離加培養(yǎng)液培養(yǎng)瓶內(nèi)貼壁生長長成單層細(xì)胞原代培養(yǎng)過程圖示第9頁,共33頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞貼壁過程第10頁,共33頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞在貼壁生長過程中,隨著細(xì)胞分裂,數(shù)量不斷增加,最后形成一個(gè)單層,此時(shí)細(xì)胞間相互接觸,細(xì)胞分裂和生長停止。接觸抑制第11頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

定義

當(dāng)原代培養(yǎng)的細(xì)胞處于接觸抑制后,用胰蛋白酶處理,使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來,然后加入新的培養(yǎng)液,將細(xì)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(gè)過程稱傳代培養(yǎng).傳代培養(yǎng)第12頁,共33頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞系

有限細(xì)胞系2N

連續(xù)細(xì)胞系（異倍體核型）不致癌保持接觸抑制致瘤惡性細(xì)胞系細(xì)胞株有限細(xì)胞株連續(xù)細(xì)胞株泛指可傳代的細(xì)胞，用單層培養(yǎng)法得以建立很多細(xì)胞系具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系，如恒定的染色體組、同工酶類型、病毒敏感性和生化特性等。2、細(xì)胞系、細(xì)胞株第13頁,共33頁，2024年2月25日，星期天3、克隆培養(yǎng)法（細(xì)胞克?。┳罨疽螅罕ＷC分離出的細(xì)胞是一個(gè)而不是多個(gè)連續(xù)細(xì)胞系、腫瘤細(xì)胞的克隆易于原代細(xì)胞、有限細(xì)胞系提高細(xì)胞克隆形成率的措施:主要用途：從普通細(xì)胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系1948年，Sanford創(chuàng)建了單細(xì)胞分離培養(yǎng)法（克隆培養(yǎng)法）從原代培養(yǎng)或從細(xì)胞系中選出具有特定的生物學(xué)性質(zhì)的細(xì)胞群，稱細(xì)胞株。應(yīng)用這一技術(shù)可以建立遺傳性狀相同的克隆細(xì)胞株。第14頁,共33頁，2024年2月25日，星期天動物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展19世紀(jì)，萌芽。1885，雞神經(jīng)板在生理鹽水中培養(yǎng)成功1903年，在腹水及血清中培養(yǎng)皮膚及白細(xì)胞，存活1個(gè)月，有細(xì)胞分裂1907，蛙胚神經(jīng)管培養(yǎng)在蛙淋巴液中，看到了阿米巴運(yùn)動，也創(chuàng)立了懸浮培養(yǎng)法1943，在致癌物的誘導(dǎo)下培養(yǎng)小鼠結(jié)締組織，得到L-細(xì)胞系；此后，細(xì)胞克隆成功1951，建成海拉細(xì)胞系第15頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

定義

指用自然或人工方法,使兩個(gè)或多個(gè)不同的細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞的過程。

不同基因型的細(xì)胞之間的融合就是細(xì)胞雜交。4、動物細(xì)胞融合第16頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

誘導(dǎo)融合的因素生物法：滅活的仙臺病毒誘導(dǎo)融合利用滅活仙臺病毒是動物細(xì)胞融合所特有的。這是由于病毒的磷脂外衣與動物細(xì)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(jìn)細(xì)胞融合的功能?；瘜W(xué)法：聚乙二醇誘導(dǎo)融合因?yàn)榫垡叶家椎?、簡便，且融合效果穩(wěn)定，是目前應(yīng)用最廣泛的方法。物理法：電激、激光誘導(dǎo)融合病毒顆粒黏附細(xì)胞表面細(xì)胞膜連接細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通細(xì)胞融合、形成雜種細(xì)胞第17頁,共33頁，2024年2月25日，星期天5、動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用由于細(xì)胞雜交中染色體容易丟失，因此利用雜交細(xì)胞檢測特定染色體丟失與特定基因產(chǎn)物減少的對應(yīng)關(guān)系，可以進(jìn)行基因定位。利用雜交瘤技術(shù)，制備單克隆抗體。第18頁,共33頁，2024年2月25日，星期天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(diǎn)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(yán)重的過敏反應(yīng)。運(yùn)用已學(xué)知識，設(shè)想怎樣獲得單一類型的抗體？能否用單個(gè)B淋巴細(xì)胞通過克隆形成的細(xì)胞群來產(chǎn)生單一類型的抗體呢？B淋巴細(xì)胞在體外不能無限增殖。動物細(xì)胞融合的成功應(yīng)用

——單克隆抗體的制備思考第19頁,共33頁，2024年2月25日，星期天

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(xì)胞和具有無限增殖能力的骨髓瘤細(xì)胞融合在一起，形成雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)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。第20頁,共33頁，2024年2月25日，星期天動物免疫分離B淋巴細(xì)胞細(xì)胞融合——淋巴細(xì)胞雜交瘤的制備雜交瘤細(xì)胞的篩選單克隆抗體的制備和凍存單克隆抗體的純化單抗的制備過程第21頁,共33頁，2024年2月25日，星期天從經(jīng)抗原免疫的小鼠中分離B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合、篩選雜交瘤細(xì)胞（多種）細(xì)胞培養(yǎng)選出能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群培養(yǎng)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)從培養(yǎng)液中提取單克隆抗體從小鼠腹水中提取單克隆抗體第22頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1、為何要進(jìn)行兩次篩選？2、如何進(jìn)行第2次篩選？培養(yǎng)在多孔培養(yǎng)板上，每孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞。第1次篩選得到雜交瘤細(xì)胞（多種）。第2次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群。第23頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1、單克隆抗體作為診斷試劑,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,具有特異性強(qiáng),靈敏度高等特點(diǎn).2、單克隆抗體上連接抗癌藥物,治療癌癥等疾病(生物導(dǎo)彈)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：可以從特異性抗原成分比例極少的抗原混合物中，獲得單一類型的抗體。特異性強(qiáng)，靈敏度高。單克隆抗體的應(yīng)用第24頁,共33頁，2024年2月25日，星期天6、動物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)程度比較以下細(xì)胞的全能性：

受精卵、二分裂球的子細(xì)胞囊胚細(xì)胞、多能造血干細(xì)胞單能造血干細(xì)胞、水螅的消化細(xì)胞、人的消化細(xì)胞

細(xì)胞具有全能性多能細(xì)胞單能細(xì)胞高度分化的體細(xì)胞癌細(xì)胞可以分化為各種正常的體細(xì)胞第25頁,共33頁，2024年2月25日，星期天動物的基因組中，一類基因是維持生存的，在各種細(xì)胞中都處于活動的狀態(tài)。另一類基因隨著組織器官和發(fā)育階段不同而選擇性表達(dá)。分化的細(xì)胞內(nèi)基因的活動很不完全，因此很難像受精卵那樣發(fā)揮細(xì)胞全能性。胚胎細(xì)胞克隆比高度分化的體細(xì)胞克隆要容易得多。7、動物難以克隆的原因第26頁,共33頁，2024年2月25日，星期天8、核移植和動物的克隆核移植：利用供體核來取代另一個(gè)細(xì)胞中的細(xì)胞核。去核注核重組細(xì)胞第27頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1952年，羅伯特.布里格斯豹紋蛙→囊胚期細(xì)胞核→去核的同種蛙卵→發(fā)育成個(gè)體資料1978，童第周黑斑蛙的成體紅細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中，發(fā)育成了蝌蚪胚胎細(xì)胞核的移植成功率高于成體細(xì)胞第28頁,共33頁，2024年2月25日，星期天第29頁,共33頁，2024年2月25日，星期天1.說出“多莉”的產(chǎn)生過程3.多莉的成功證明了什么？2.多莉羊的培育用到了哪些細(xì)胞工程技術(shù)?動物細(xì)胞、組織培養(yǎng)；動物細(xì)胞融合；胚胎移植；核移植第30頁,共33頁，2024年2月25日，星期天植物細(xì)胞和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果應(yīng)用（舉例）細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基蔗糖植物激素葡萄糖動物血清植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系如：快速繁殖、培育無病毒植株如：獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白第