選修動物細(xì)胞工程

選修動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合單克隆抗體制備細(xì)胞核移植動物細(xì)胞工程技術(shù)動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)第2頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)第3頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞培養(yǎng)第4頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（一）、概念

是指從動物機體內(nèi)取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。（二）、原理細(xì)胞分裂增殖第5頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（三）、過程幼齡動物剪碎組織原代細(xì)胞培養(yǎng)取動物器官和組織細(xì)胞懸浮液傳代細(xì)胞培養(yǎng)胰蛋白酶處理單個細(xì)胞胰蛋白酶處理單個細(xì)胞第6頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞貼壁:培養(yǎng)貼附性細(xì)胞時,細(xì)胞要能貼附于底物上才能生長繁殖.第7頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞接觸抑制

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，最后形成一個單層，此時細(xì)胞間相互接觸，細(xì)胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。第8頁,共59頁，2024年2月25日，星期天有關(guān)概念原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。一般培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與傳10代以內(nèi)的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。第9頁,共59頁，2024年2月25日，星期天歸納過程取

的組織、器官細(xì)胞懸浮液

酶

貼滿瓶壁的細(xì)胞單個細(xì)胞加入

液動物胚胎或幼齡動物胰蛋白培養(yǎng)接觸抑制原代

培養(yǎng)(分裝前)1-10代細(xì)胞第10頁,共59頁，2024年2月25日，星期天遺傳物質(zhì)

改變原代細(xì)胞培養(yǎng)加

液40—50代細(xì)胞(細(xì)胞株)未遺傳物質(zhì)

改變無限傳代（細(xì)胞系）已傳代培養(yǎng)胰蛋白

酶

第11頁,共59頁，2024年2月25日，星期天有關(guān)概念

細(xì)胞株：原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到40~50代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。

細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)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，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。

細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別：細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。第12頁,共59頁，2024年2月25日，星期天思考題：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(xì)胞培養(yǎng)材料？2、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞？因為這些組織或器官，分裂能力旺盛，易于培養(yǎng)。成塊組織使細(xì)胞靠在一起限制了細(xì)胞的生長和增殖，且細(xì)胞不能與培養(yǎng)液充分接觸，不利于培養(yǎng)。第13頁,共59頁，2024年2月25日，星期天3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可說明細(xì)胞間的物質(zhì)是什么成份？催化蛋白質(zhì)水解。細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)(膠原蛋白等)。4、細(xì)胞膜的主要成份是什么？蛋白質(zhì)和磷脂5、胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉嗎？能第14頁,共59頁，2024年2月25日，星期天6、既然胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉，那將動物組織分散成單個細(xì)胞要注意什么問題呢？7、能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？注意時間的控制

不能，因為兩者的最適PH不同，而正常組織細(xì)胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH較接近第15頁,共59頁，2024年2月25日，星期天1、無菌、無毒的環(huán)境

保證細(xì)胞順利的生長增殖

添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液添加：糖（葡萄糖）、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、動物血清等。（四）、動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件2、營養(yǎng)第16頁,共59頁，2024年2月25日，星期天3、溫度和PH

培養(yǎng)室中控制,使之達到36.5±0.5℃,7.2~7.4培養(yǎng)箱中提供O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）4、氣體環(huán)境：第17頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（五）、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（3）細(xì)胞的生理、藥理、病理研究

（1）培養(yǎng)健康細(xì)胞用于燒傷病人皮膚移植（2）基因工程的受體細(xì)胞第18頁,共59頁，2024年2月25日，星期天植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的

細(xì)胞培養(yǎng)基特有成分

、植物激素葡萄糖、培養(yǎng)結(jié)果植物體培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株獲得全能性增殖蔗糖動物血清細(xì)胞株、細(xì)胞系細(xì)胞,某些蛋白質(zhì)第19頁,共59頁，2024年2月25日，星期天前景展望資料一：第20頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

培養(yǎng)的動物細(xì)胞可以用于檢測有毒物質(zhì)。許多致畸、致癌物質(zhì)加入培養(yǎng)液后，培養(yǎng)細(xì)胞會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異。根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)，可以判斷某種物質(zhì)的毒性?，F(xiàn)在動物細(xì)胞培養(yǎng)已經(jīng)成為檢測有毒物質(zhì)的快速而靈敏的有效手段。資料二：第21頁,共59頁，2024年2月25日，星期天人工關(guān)節(jié)——軟骨再生1.第一次手術(shù):從病人關(guān)節(jié)軟骨中未受力的部分，取出一片約為葡萄干大小的健康軟骨組織。2.分離軟骨細(xì)胞并經(jīng)三星期的體外培養(yǎng)，使細(xì)胞數(shù)增加約10～20倍。3.第二次手術(shù):清理軟骨受損的部分，從下方骨頭部位取出一片約與傷口大小相同的骨膜，縫在傷口上方，再將軟骨細(xì)胞注射到骨膜下方。資料三：結(jié)果:經(jīng)過復(fù)健一年后即可恢復(fù)正常的生活。第22頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物第23頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（一）、動物細(xì)胞核移植的概念：

動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)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.克隆動物：用核移植的方法得到的動物。第24頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)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)育為動物個體第25頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（二）、分類：胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易

細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性困難克隆動物:用核移植方法得到的動物.

克?。╟lone）是指通過無性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群，即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個體?？寺≡谙ＥD語中是“小樹枝葉”的意思，用以指無性增殖物。

第26頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共59頁，2024年2月25日，星期天去核卵細(xì)胞供體細(xì)胞電刺激使兩細(xì)胞融合重組細(xì)胞重組胚胎新個體代孕母牛C胚胎移植卵細(xì)胞培養(yǎng)無性生殖（三）、體細(xì)胞的核移植過程高產(chǎn)奶牛A供體細(xì)胞培養(yǎng)供卵奶牛B第29頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（四）、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景

1、在畜牧業(yè)中可以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)及組織器官的移植的供體第30頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（五）、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題

1、克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚。2、克隆技術(shù)效率低，畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。3、生產(chǎn)克隆動物費用昂貴。第31頁,共59頁，2024年2月25日，星期天2、在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞是（）

A．獲得不死性的細(xì)胞B．10代以內(nèi)細(xì)胞

C．原代細(xì)胞D．傳代細(xì)胞1、動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是（）

A.動物細(xì)胞融合B.單克隆抗體

C.胚胎移植D.動物細(xì)胞培養(yǎng)

AD課堂反饋練習(xí)第32頁,共59頁，2024年2月25日，星期天3、在動物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是：（）A、動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的只是為了獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白B、動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散C、細(xì)胞的癌變發(fā)生在原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中D、培養(yǎng)至50代后傳代細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變B第33頁,共59頁，2024年2月25日，星期天4、一般說來，動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件（）①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)基需要加入血清④溫度與動物體溫相似⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液PHA、①②③④⑤⑥B、①②③④C、①③④⑤⑥

D、①②③④⑥D(zhuǎn)第34頁,共59頁，2024年2月25日，星期天5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的特點（）①細(xì)胞貼壁②有絲分裂③細(xì)胞分化④接觸抑制⑤減數(shù)分裂⑥原代培養(yǎng)一般傳1－10代A、①②④⑥

B、②③④⑤C、①③④⑥

D、③④⑤⑥A第35頁,共59頁，2024年2月25日，星期天6、下圖是動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)此回答：（1）容器A中放置的是動物器官或組織。它一般取自______________________。（2）容器A中的動物器官或組織首先要進行的處理是

，然后用

酶處理，這是為了使細(xì)胞分散開來，這樣做的目的是

。動物胚胎或幼齡動物剪碎胰蛋白使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，便于培養(yǎng)第36頁,共59頁，2024年2月25日，星期天（3）培養(yǎng)首先在B瓶中進行，瓶中的培養(yǎng)基成分有

________________等。在此瓶中培養(yǎng)一段時間后，有許多細(xì)胞衰老死亡，這是培養(yǎng)到第

代，到這時的培養(yǎng)稱為__。（4）為了把B瓶中的細(xì)胞分裝到C瓶中，用

處理，然后配置成

，再分裝。`動物血清10原代培養(yǎng)胰蛋白酶細(xì)胞懸浮液第37頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞融合與單克隆抗體第39頁,共59頁，2024年2月25日，星期天一、動物細(xì)胞融合

受精作用第40頁,共59頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞融合第41頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞A細(xì)胞B雜種細(xì)胞滅活的病毒物理法化學(xué)法第42頁,共59頁，2024年2月25日，星期天用滅活的病毒誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合過程細(xì)胞核病毒顆粒細(xì)胞核第43頁,共59頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞融合與融合誘導(dǎo)細(xì)胞融合物質(zhì)誘導(dǎo)劑：病毒、聚乙二醇

誘導(dǎo)細(xì)胞融合的病毒必須滅活。

思考討論：為什么細(xì)胞融合過程中使用的病毒需要滅活？第44頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第45頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第46頁,共59頁，2024年2月25日，星期天二、單克隆抗體什么是抗體？

抗體是機體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體。第47頁,共59頁，2024年2月25日，星期天單克隆抗體

由單個B淋巴細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖（克?。纬苫蛐拖嗤募?xì)胞群，這一細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體稱為單克隆抗體。

特點：特異性強、靈敏度高

第48頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

單克隆抗體制備過程

注射抗原B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合、篩選雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)足夠數(shù)量的、能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔單克隆抗體第49頁,共59頁，2024年2月25日，星期天如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？利用淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的功能利用腫瘤細(xì)胞無限增殖的特性利用細(xì)胞融合的技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得具有淋巴細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞特性的雜交瘤細(xì)胞利用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞第50頁,共59頁，2024年2月25日，星期天思考：1、本過程利用了哪些原理？免疫原理，細(xì)胞融合原理和動物細(xì)胞培養(yǎng)原理2、為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B細(xì)胞融合？這樣融合成的雜交瘤細(xì)胞，繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有B細(xì)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第51頁,共59頁，2024年2月25日，星期天單克隆抗體的應(yīng)用與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體產(chǎn)量高，特異性強，靈敏度高。應(yīng)用主要有：1、臨床診斷2、作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導(dǎo)彈”治療腫瘤資料：目前世界各國已經(jīng)研制出數(shù)以百計的單克隆抗體。許多缺乏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)“病灶”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。第52頁,共59頁，2024年2月25日，星期天第53頁,共59頁，2024年2月25日，星期天植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較比較項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞融合的方法去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合誘導(dǎo)方法物理（離心、振蕩、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）物理、化學(xué)方法（同左）滅活的病毒用途獲得雜種植株制備單克隆抗體第54頁,共59頁，2024年2月25日，星期天

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)桿菌的實驗方案2、該方案能達到預(yù)期效果嗎？為什么？4、圖中B為________過程，常用_________作為誘導(dǎo)劑，該細(xì)胞繼承___________的遺傳特性，既能__________,又能___________。1、該實驗方案的目的是__________3、A是從小鼠的脾臟中取得_______,該細(xì)胞能夠產(chǎn)生______5、C過程指細(xì)胞培養(yǎng)，該過程包括_____培養(yǎng)和_____培養(yǎng)兩個階段，其中_____代以內(nèi)的的細(xì)胞屬于細(xì)胞株。制備單克隆抗體B細(xì)胞抗體