动物细胞工程

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1、1 1.动物细胞培养动物细胞培养2 2.核移植技术核移植技术3 3.动物细胞融合动物细胞融合4 4.单克隆抗体单克隆抗体高考考点解读高考考点解读例例1.1.动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞充一定浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。由此获得的不正和癌细胞培养影响的实验结果。由此获得的不正确结论确结论是是A.A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同正常细胞与癌细胞的增殖速率相同B.B.有无血清对正常细胞培养的影响不同有无血清对正常细胞培养的影响不同C.C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养

2、培养基中补充血清有助于正常细胞的培养 D.D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大大考点考点一一：动物细胞培养动物细胞培养1.1.概念：概念：从动物有机体中取出相关的组织，将它分散从动物有机体中取出相关的组织，将它分散成成 ，然后放在适宜的培养基，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。中，让这些细胞生长和增殖。2.2.动物细胞培养的条件：动物细胞培养的条件：无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境(无菌处理无菌处理：)营养营养（加（加 等）等）温度和温度和pHpH（36.536.5、7.27.47.27.4）气体环境气体环境（）单个细胞单个细胞抗生

3、素抗生素动物血清动物血清O O2 2和和COCO2 23.3.过程过程取动物组织块取动物组织块胰蛋白酶或胰蛋白酶或胶原蛋白酶胶原蛋白酶剪碎剪碎单个细胞单个细胞配制配制细胞悬浮液细胞悬浮液细胞细胞贴壁贴壁原代培养原代培养分瓶培养分瓶培养传代培养传代培养10501050代细胞代细胞细胞核型发生变化细胞核型发生变化有癌变特点有癌变特点获得不死性获得不死性接触抑制接触抑制4.4.动物细胞培养技术的应用：动物细胞培养技术的应用：生产有价值的蛋白质制品生产有价值的蛋白质制品（如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）培养基因工程的培养基因工程的受体细胞受体细胞检测有毒物质检测有毒物质用

4、于生理、病理、药理等研究用于生理、病理、药理等研究5.5.植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目原理原理培养基性质培养基性质培养基特有成分培养基特有成分培养结果培养结果培养目的培养目的植物组织培养植物组织培养细胞的全能性细胞的全能性固体培养基固体培养基蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素植物体植物体快速繁殖培育快速繁殖培育无病毒植株等无病毒植株等动物细胞培养动物细胞培养细胞增殖细胞增殖液体培养基液体培养基葡萄糖、动物血清葡萄糖、动物血清细胞群体细胞群体获得细胞或获得细胞或细胞产物等细胞产物等相同点：相同点：无菌无毒条件无菌无毒条件合成培养基合成培养基适宜的温度

5、和适宜的温度和PH考点考点二二：动物体细胞核移植动物体细胞核移植 技术和克隆动物技术和克隆动物1 1、动物核移植的概念：、动物核移植的概念：动物核移植是将动物的动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核一个细胞的细胞核，移，移如入一个已经如入一个已经去掉细胞核的卵母细胞去掉细胞核的卵母细胞中，使其中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最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。（克隆动物）终发育为动物个体。（克隆动物）2 2、动物核移植的类型：、动物核移植的类型：体细胞核移植体细胞核移植（难度高）（难度高）受体细胞：受体细胞：胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植MM期的卵母细胞期的卵

6、母细胞3 3、动物核移植的过程：、动物核移植的过程：高产奶牛（高产奶牛（高产奶牛（高产奶牛（供体）供体）供体）供体）从屠宰场收集牛卵从屠宰场收集牛卵从屠宰场收集牛卵从屠宰场收集牛卵巢，采集巢，采集巢，采集巢，采集卵母细胞，卵母细胞，卵母细胞，卵母细胞，在体外培养到减数第在体外培养到减数第在体外培养到减数第在体外培养到减数第二次分裂中期二次分裂中期二次分裂中期二次分裂中期MMMM期卵期卵期卵期卵母细胞母细胞母细胞母细胞用物理或化学方法（如电脉冲、用物理或化学方法（如电脉冲、用物理或化学方法（如电脉冲、用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合钙离子载体、乙醇、蛋白酶合钙离子载体、乙醇

7、、蛋白酶合钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，成抑制剂等）激活受体细胞，成抑制剂等）激活受体细胞，成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成减数分裂和发育进程使其完成减数分裂和发育进程使其完成减数分裂和发育进程使其完成减数分裂和发育进程生出与供体奶牛生出与供体奶牛生出与供体奶牛生出与供体奶牛遗遗遗遗传基础相同的犊牛传基础相同的犊牛传基础相同的犊牛传基础相同的犊牛将胚胎移入受将胚胎移入受将胚胎移入受将胚胎移入受体（体（体（体（代孕代孕代孕代孕）母）母）母）母牛体内牛体内牛体内牛体内从供体高产奶牛身体从供体高产奶牛身体从供体高产奶牛身体从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）的某一部位（如耳）

8、的某一部位（如耳）的某一部位（如耳）上取体细胞（供体）上取体细胞（供体）上取体细胞（供体）上取体细胞（供体）去核的卵去核的卵去核的卵去核的卵母细胞母细胞母细胞母细胞核核移移植植“多莉羊多莉羊”的诞的诞生生早期胚胎培养早期胚胎培养胚胎移植胚胎移植苏格兰黑面母羊苏格兰黑面母羊芬兰白面母羊芬兰白面母羊去核卵细胞去核卵细胞卵卵核核乳腺细胞乳腺细胞早期胚胎早期胚胎电脉冲融合电脉冲融合核核4 4、体细胞核移植技术的应用前景、体细胞核移植技术的应用前景（1 1）改良动物品种）改良动物品种（2 2）保护濒危动物）保护濒危动物（3 3）克隆动物作为生物反应器，生产医）克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白用蛋白（

9、4 4）治疗人类疾病，作为异种移植的供）治疗人类疾病，作为异种移植的供体体5 5、体细胞核移植技术存在的问题：、体细胞核移植技术存在的问题：a.a.成功率非常低成功率非常低 b.b.绝大多数克隆动物存在健康问题绝大多数克隆动物存在健康问题c.c.对克隆动物食品的安全性问题也存在争对克隆动物食品的安全性问题也存在争议议 例：例：现有现有A A和和B B两个肉牛品种，两个肉牛品种，A A品种牛的细胞组成品种牛的细胞组成可表示为可表示为A A细胞核、细胞核、A A细胞质，细胞质，B B品种牛则为品种牛则为B B细胞细胞核、核、B B细胞质。细胞质。（1 1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由）如果要获

10、得一头克隆牛，使其细胞由A A细胞细胞核和核和B B细胞质组成，基本步骤是，从细胞质组成，基本步骤是，从A A品种牛体内品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出中取出_注入注入B B品种牛的品种牛的_卵母细胞，卵母细胞，经过刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被经过刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为称为_，将该胚胎移入代孕母牛的，将该胚胎移入代孕母牛的_中，通过培育可达到目的。中，通过培育可达到目的。细胞核细胞核去核去核重组胚胎重组胚胎子宫子宫（2 2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，

11、原因之一是卵母细胞的数量原因之一是卵母细胞的数量_，为解决这一，为解决这一问题，可以用问题，可以用_激素处理激素处理B B品种母牛。品种母牛。（3 3）克隆牛的产生说明）克隆牛的产生说明 具有全具有全能性。克隆牛的性状主要表现能性。克隆牛的性状主要表现 品种牛的特品种牛的特征。由征。由A A、B B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自杂交牛细胞核的遗传物质来自_个亲本，细个亲本，细胞质来自胞质来自_性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成物质组成_（相同，不同）。（相同，不同）。不足不足促性腺促性腺A A两两雌雌不同

12、不同动物体细胞核动物体细胞核考点考点三三：动物细胞融合动物细胞融合1 1、概念：、概念：指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。2 2、结果：、结果：形成杂交细胞形成杂交细胞3 3、原理：、原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性4 4、诱导融合方法、诱导融合方法物理法：物理法：离心、振动、电激离心、振动、电激化学法：化学法：聚乙二醇（聚乙二醇（PEG)PEG)生物法：生物法：灭活的病毒灭活的病毒5 5、过程、过程6 6、意义：、意义：（1 1）突破了有性杂交方法的局限，使远缘突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交杂交（种间、属间、科间、动植物之间）（种

13、间、属间、科间、动植物之间）成为可能成为可能。（2 2）成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤）成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段和生物新品种培育等的重要手段（3 3）特别是利用杂交瘤技术）特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗制造单克隆抗体。体。7 7、植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较、植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目比较项目原理原理原理原理植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合融合前的处理融合前的处理融合前的处理融合前的处理用途用途用途用途诱导融合方法诱导融合方法诱导融合方法诱导融合方法细胞的全能性细胞的全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动

14、性细胞膜的流动性(酶解法酶解法)使细胞使细胞形成单个细胞形成单个细胞去掉细胞壁去掉细胞壁分离出原生质体分离出原生质体（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、振物理（离心、振动、电刺激）动、电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体获得杂种植株获得杂种植株例例1:1:右图为细胞融合的简略右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：过程，请据图回答：（1 1）若）若A A、B B是动物细胞，一般是动物细胞，一般自自 ，然后，然后用用 ，使其分散开来，使其分散开来，A A、B B到到C C的过程中，常用的不用于植的过程中，常用的不用于植物细胞的手段是物细胞

15、的手段是 ，所形成的所形成的D D称为称为 。动物胚胎或幼龄动物的组织、器官动物胚胎或幼龄动物的组织、器官杂种细胞杂种细胞 胰蛋白酶胰蛋白酶灭活的病毒诱导灭活的病毒诱导（2 2）若该过程是制备单克隆抗体，）若该过程是制备单克隆抗体，A A为小鼠为小鼠B B淋淋巴细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已被注巴细胞，那么，在获得此细胞之前，小鼠已被注射了射了 。注射后小鼠身体产生了相应。注射后小鼠身体产生了相应的的 生成了生成了 。图。图中的中的B B是是 。骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 抗原抗原免疫反应免疫反应浆细胞、浆细胞、抗体、记忆细胞抗体、记忆细胞（3 3）若该过程仍是制备单克隆抗体，在）若该过程仍是

16、制备单克隆抗体，在A A、B B到到C C的过程中，所形成的的过程中，所形成的C C有有 种，用来培种，用来培养的养的D D的细胞应该是的细胞应该是 。从中选择。从中选择出它的方法是出它的方法是 培养，获培养，获得得D D后，常用的培养方法是体外培养液中培养后，常用的培养方法是体外培养液中培养 和和 。小鼠腹腔增殖小鼠腹腔增殖3 3杂交瘤细胞杂交瘤细胞用特定的选择培养基用特定的选择培养基考点考点四四：单克隆抗体单克隆抗体1、传统的抗体制备方法及问题：、传统的抗体制备方法及问题：反复注射反复注射X X先先把抗原做把抗原做成乳剂成乳剂小鼠体内有小鼠体内有多种多种B B淋巴细胞淋巴细胞可分泌不同抗体

17、可分泌不同抗体-a-a-b-b-c-c-d-d-a-a-b-b-c-c-d-d不足：产量低、纯度低、特异性差不足：产量低、纯度低、特异性差2 2、单克隆抗体的概念、单克隆抗体的概念 单个单个B B细胞通过无性繁殖形成的细胞群分泌的细胞通过无性繁殖形成的细胞群分泌的化学性质单一、特异性强的抗体。化学性质单一、特异性强的抗体。3.3.单克隆抗体的应用：单克隆抗体的应用：单克隆抗体的优点：单克隆抗体的优点：（1 1）作为诊断试剂：）作为诊断试剂：优点：准确、高效、简易、快速。优点：准确、高效、简易、快速。（2 2）用于）用于运载药物：制成运载药物：制成“生物导弹生物导弹”治疗疾病：主要用于癌症治疗治

18、疗疾病：主要用于癌症治疗既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量特异性强、灵敏度高、产量大。特异性强、灵敏度高、产量大。4 4、制、制备过程备过程思考：将抗原注思考：将抗原注射到老鼠体内的射到老鼠体内的目的，两次筛选目的，两次筛选的目的？的目的？例例2:2:制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括细胞培养细胞培养 细胞融合细胞融合胚胎移植胚胎移植细胞核移植细胞核移植 A A B B C C D D例例3 3：利用细胞工程方法，以利用细胞工程方法，以SARSSARS病毒核衣壳病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述蛋白为抗

19、原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是正确的是 A.A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体产生的血清抗体为单克隆抗体B.B.体外培养单个效应体外培养单个效应B B细胞可以获得大量针对细胞可以获得大量针对SARSSARS病毒的单克隆抗体病毒的单克隆抗体C.C.将等量效应将等量效应B B细胞和骨髓瘤细胞混合，经细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEGPEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D.D.利用该单克隆抗体与利用该单克隆抗体与SARSSARS病毒核衣壳蛋白特病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者异

20、性结合的方法可诊断出病毒感染者例例4 4：下图表示用生物工程制备人下图表示用生物工程制备人抗抗A A抗体的过程。请回答下列问题抗体的过程。请回答下列问题:（1 1）人的红细胞膜表面有被称为）人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异凝集原的特异_ _ ，从免疫学，从免疫学角度看，这种凝集原是角度看，这种凝集原是_。糖蛋白糖蛋白抗原抗原（2 2）图中细胞中）图中细胞中1 1是小鼠体内注是小鼠体内注入人入人A A型血红细胞后而获得的型血红细胞后而获得的_细胞，这种细胞具有产生细胞，这种细胞具有产生_ 的特点，但难的特点，但难以在体外培养。甲培养皿中培养以在体外培养。甲培养皿中培养的细胞的细胞2 2，是从

21、患骨髓瘤的小鼠，是从患骨髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在体外培养时能胞在体外培养时能_ ，但不会产生抗体。但不会产生抗体。浆浆特异性抗体特异性抗体快速大量增殖快速大量增殖（3 3）为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，）为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种经特殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞发生融合，形成图中的细胞细胞发生融合，形成图中的细胞3 3，这种细胞称为，这种细胞称为 。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量的细。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量的细胞群，这种方法称为胞群，这种方法称为 。（4 4）过程）过程的主要目的的主要目的_。通过过程通过过程或或的培养方法能产生大量的培养方法能产生大量 抗体。抗体。杂交瘤细胞杂交瘤细胞(单单)克隆克隆筛选出能产生单一抗筛选出能产生单一抗A A抗体的杂交瘤细胞群抗体的杂交瘤细胞群.抗抗A A单单克隆克隆