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1、1 12.2 2.2 动物细胞工程动物细胞工程2 2v植物细胞工程常用的技术手段有哪些？ 植物组织培养 植物体细胞杂交这些技术的理论基础：植物细胞的全能性动物细胞全能性如何？3 3v (一).动物细胞培养v (二).动物细胞融合v (四).单克隆抗体v (三).细胞核、胚胎移植4 4动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术核移植动物 细胞 工程 常用 技术胚胎移植技术5 5烧伤治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行 自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮 肤很有限。有人尝试用猪的皮肤进行修复，你认为行得 通吗？为什么？你听过“人造皮肤”吗？ 6 6原理： 细胞分裂概念：从动物机体中取出相关的组织
2、，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。一、动物细胞培养一、动物细胞培养7 71 1、动物细胞培养的过程、动物细胞培养的过程请同学们阅读课本P4446，结 合图216后，简述动物细胞培养的 基本过程？8 8幼龄动物剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养单个细胞动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础取动物 器官和组织9 9动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶10代细胞原代培养50代细胞细胞株无限传代细胞系传代培养单个细胞 加培养液动物组织细胞间隙中 含有一定量的弹性纤 维等蛋白质，将细胞 网络起来形成具有一 定弹性和韧性的组织 和器官。遗传物质 未改变遗传物
3、质 改变1010有关概念原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细 胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞 称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细 胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶 中继续培养，称为传代培养。1111细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特 点，失去接触抑制，容易传代培养。细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞， 大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到4050代 ，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞 状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使 其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细 胞为
4、细胞系。1212细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。细胞的接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称 为细胞的接触抑制。13132、为何将组织分散成单个细胞呢？使细胞与培养液充分接触。、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎或幼龄 动物的器官、组织，请解释原因？胚胎组织或幼龄动物的组织和器官分裂、增殖旺盛。思考讨论14144、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？为什么？能，因为细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。3、用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主 要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？蛋白质。不行，最适P
5、H不同。5、人类保存的一般是10代以内的细胞，为什么？因为10代以后的部分细胞，它的细胞核型发生 突变，正朝着等同于癌细胞方向发展。15152.2.动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件比较：植物的组织培养的条件无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（ 95% 空气和 5% CO2 ）营养（加入动物血清、血浆等一些天然成分）温度和pH （36.50.5，pH为7.27.4）气体环境保证细胞顺利的生长增殖葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机 盐、维生素、微量元素等O2是细胞代谢所必需的 CO2的主要作用是维持培养液的pH16163.3.动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用z蛋
6、白质生物制品的生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体。 z转基因动物及健康的细胞培养如利用动物细胞培养 技术中细胞的贴壁生长和接触抑制特点，可以用烧伤病 人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞 供植皮所需。 z细胞的生理、药理、病理研究如筛选抗癌药物等。 z检测有毒物质许多致畸、致癌物质加入培养液后，培 养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞 占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。1717植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养 原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基特有成分蔗糖、植物激素葡萄糖、动物血清培养结果植物体或组
7、织细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育 无病毒植株等获得细胞或 细胞分泌蛋白1818动物核移植是将动物的一个细 胞的细胞核，移如入一个已经去掉 细胞核的卵母细胞中，使其重组并 发育成一个新的胚胎，这个新的胚 胎最终发育为动物个体。二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1919黑面绵羊去 核卵细胞白面绵羊乳 腺细胞核细胞核移植重组细胞 电脉冲刺激早期胚胎 胚胎移植另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利克隆羊培育过程1 1、体细胞核移植的过程、体细胞核移植的过程2020取出的是受 体的细胞核注入的 是供体 的细胞受体是M 卵母细胞得到重组细胞激活受 体细胞完成减数分裂
8、和发育进程(重组胚胎 )第三只奶牛 代孕母牛核移植培育高产奶牛21212、体细胞核移植技术的应用前景 畜牧业生产中利用体细胞克 隆技术可以加速家畜遗改良 进程，促进优良畜群繁育； 保护濒危物种可望利用体细 胞核移植技术增加这些动物 的存活数量。 转基因克隆动物可作为生物 反应器，生产许多珍贵医用 蛋白； 转基因克隆动物细胞、组织和 器官可作为异种移植的供体； 人的核移植胚胎干细胞经诱导 分化，形成相应的组织、器官 后，可用于组织器官的移植。22223、体细胞核移植技术存在的问题通过体细胞核移植技术克隆动物的费用非常高，效率低也是极明显的，其成功率也不到百分之十。绝大多数克隆动物个体还存在健康问
9、题，表 现出遗传和生理或免疫缺陷，如体体型过大、异 常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等。以克隆牛为例，大部分克隆牛已先后死去。对克隆动物食品安全性问题也存有争议。23231动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是A动物细胞培养 B动物细胞融合 C单克隆杭体D胚胎、核移植A练习练习24242.为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理 A.胃蛋白酶B.胰蛋白酶C.盐酸D.胰脂肪酶B25253.一般来说，细胞体外培养需要满足以下条件无毒的环境 无菌的环境 合成培养基需加血浆 温度与动物体温相近 需要O2 ，不需要CO2 CO2能调节
10、培养液pH A.B.C.D.D26264.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是A.培养基成分不同B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株A2727一、动物细胞融合细胞融合是正常的生命活动两个细胞正在融合 受精作用2828动物细胞融合不同DNA的 两个细胞灭活的病毒有丝分裂两个完整的 杂交细胞2929v病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与 细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相 凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子 重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。v灭活是指用物理或化学手段使病毒或细 菌失去感染能力
11、，但并不破坏这些病原体 的抗原结构。灭活病毒诱导细胞融合的原理3030细胞A细胞B杂种细胞灭活的病毒物理法化学法仙台病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒31313232用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核病毒颗粒细胞核3333细胞融合与融合诱导细胞融合物质诱导剂：仙台病毒、聚乙二醇诱导剂：仙台病毒、聚乙二醇 诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。思考讨论：思考讨论：为什么细胞融合过程中使用为什么细胞融合过程中使用 的病毒需要灭活？的病毒需要灭活？仙台 病毒紫外线丧失感染性（不感染细胞 ）保留融合活性（诱导细胞融合 ）3434二、单克隆抗体什么是抗体？抗体是机体受抗原刺激后产生的
12、、并能与 该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋 白。B淋巴细胞产生抗体抗原B细胞浆细胞抗体吞噬细胞T细胞3535B淋巴细胞与抗体.B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生 抗体。 .动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。 .每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。3636单克隆抗体由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（ 克隆），形成基因型相同的细胞群，这 一细胞群所产生的化学性质单一、特异 性强的抗体称为单克隆抗体。 特点：特异性强、灵敏度高 3737如何大量生产单克隆抗体？v利用淋巴细胞产生抗体的功能 v利用肿瘤细胞无限增殖的特性 v利用细胞融合的技术将两种细胞融
13、 合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特 性的杂交瘤细胞 v利用动物细胞培养技术大量培养杂 交瘤细胞3838体内免疫法 多种抗原性物质具有多种抗 原决定簇免疫血清为多 克隆抗体产生多种效 应B细胞合成和分泌多 种抗体B细胞接 受刺激传统方法获得的是多克隆抗体3939多克隆抗体的缺陷产量低 纯度低 特异性差4040B细胞接 受刺激合成和分泌 单一抗体体外免疫法 抗原性物质单克隆抗体产生特定 的一种效 应B细胞单克隆抗体（杂交瘤技术）4141单克隆抗体与传统抗体 比较最大的优势在于 特异性强 灵敏度高 能大量制备4242具有分泌抗体的 能力，但不能在 体外长期培养正常淋巴细胞 （如小鼠脾细胞）瘤细胞 （如
14、骨髓瘤）可以在体外长期培 养，但不分泌抗体 杂交瘤细胞既可以在体外长期培 养，又能分泌抗体 设想43434444筛选融合的杂交瘤细胞，一般采用HAT选 择性培养基。在HAT培养基中，未融合的骨髓 瘤细胞因缺乏次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转移酶 ，不能利用补救途径合成DNA而死亡。未融合 的淋巴细胞虽具有次黄嘌呤-鸟嘌呤-磷酸核糖转 移酶，但其本身不能在体外长期存活也逐渐死 亡。只有融合的杂交瘤细胞由于从脾细胞获得 了次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶，并具有骨 髓瘤细胞能无限增殖的特性，因此能在HAT培 养基中存活和增殖。4545单克隆抗体制备过程B淋巴细胞骨髓瘤细胞 细胞融合、筛选杂交瘤细胞细胞培养
15、筛选，继续培养足够数量的、能产生 特定抗体的细胞群体外培养 注射到小鼠腹腔 单克隆抗体注 射 抗 原4646免疫小鼠培养骨髓 瘤细胞骨髓瘤细胞B淋巴细胞注射特定 抗原蛋白选择培养基 上培养专一 抗体 检验 阳性专一 抗体 检验 阳性注射到小 鼠体内体外 培养单克隆抗体克隆杂 交细胞分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，检验阳性细胞多种杂 交细胞融合4747思考：1、本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的 遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力， 而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量 单克隆抗
16、体4848单克隆抗体的应用与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异 性强，灵敏度高，优越性十分明显。应用主要有：1、临床诊断 2、肿瘤治疗资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆 抗体。许多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、 血液病、内分泌疾病和遗传病，用单克隆抗体作为诊断 手段，是一个必然趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊 断，借以鉴别和定位体内“病灶”也引起人们的注意，目 前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。4949作为体外诊断试剂(最广泛的用途) 。 制成许多种单抗诊断盒（试剂盒）， 准确、高效、简易、快速把癌细胞的单克隆抗体与抗癌药物结 合，制成“生物导弹” ，目标精准，将 药物定向带到癌细胞所在部位，既消 灭了癌细胞，又不会伤害健康细胞。5050国内装国外装5151植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合原理细胞膜的流动性、 细胞膜的流动性细胞融合的方法去除细胞壁后诱导 原生质体融合使细胞分
