动物细胞工程课件(参赛课件)

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1、 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 一 、 教 学 目 标 ： 1、 简 述 动 物 细 胞 培 养 的 过 程 、 条 件 及 应 用 2、 简 述 通 过 动 物 体 细 胞 核 移 植 技 术 克 隆 动 物的 过 程 及 应 用 前 景 3、 举 例 说 出 动 物 细 胞 融 合 与 单 克 隆 抗 体 的 原理 和 应 用 二 、 教 学 重 点 和 难 点 ： 1.动 物 细 胞 培 养 的 过 程 及 条 件 2.用 动 物 体 细 胞 核 移 植 技 术 克 隆 动 物 的 过 程 3.单 克 隆

2、抗 体 的 制 备 和 应 用 一 、 动 物 细 胞 培 养 1.发 展 历 史 : 20世 纪 初 ， 人 们 不 知 道 神 经 纤 维 是 由 神 经 细 胞 的 细胞 质 向 外 突 出 形 成 的 ， 还 是 由 神 经 细 胞 周 围 的 其 他 细 胞融 合 而 成 的 。 生 物 学 家 们 就 这 个 问 题 展 开 了 激 烈 的 争 论 。1907年 ， 美 国 生 物 学 家 哈 里 森 (Harrison)从 蝌 蚪 的 脊 索中 分 离 出 神 经 组 织 ， 把 它 放 在 青 蛙 的 凝 固 的 淋 巴 液 中 培养 。 蝌 蚪 的 神 经 组 织 存 活 了

3、 好 几 周 ， 并 且 从 神 经 细 胞 中长 出 了 神 经 纤 维 。 哈 里 森 的 实 验 不 仅 解 决 了 神 经 纤 维 的起 源 问 题 ， 而 且 开 创 了 动 物 组 织 培 养 的 先 河 。 此 后 ， 在许 多 科 学 家 的 不 懈 努 力 下 ， 动 物 组 织 培 养 不 断 改 进 并 逐渐 发 展 成 为 动 物 细 胞 培 养 。 2、 动 物 细 胞 培 养 的 应 用 和 概 念 ： 动 物 细 胞 培养 就 是 从 动 物 有机 体 中 取 出 相 关的 组 织 ,将 它 分散 成 单 个 细 胞 ,然 后 ,放 在 适 宜的 培 养 基 中

4、,让这 些 细 胞 生 长 和增 殖 . 3、动物细胞培养过程：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代细胞传代培养细胞株无限传代细胞系单个细胞加培养液遗传物质未改变遗传物质 已改变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。（分解弹性纤维） 幼 龄 动 物 取 动 物 器 官和 组 织 剪 碎 组 织 胰 蛋 白 酶 处 理 细 胞 培 养单 个 细 胞 思 考 讨 论 ： 在 动 物 细 胞 培 养 过 程 中 ， 为 什 么 要 用 胰 蛋 白 酶 对 取 出 的 动 物 组 织 进 行 处 理 ？ 胰

5、 蛋 白 酶 处 理 动 物 组 织 ， 可 以 使 动 物 组 织 细 胞间 的 胶 原 纤 维 和 细 胞 外 的 其 他 成 分 酶 解 ， 获 得 单个 细 胞 。 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 。 细 胞 株 ： 原

6、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 细 胞 系 。 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

7、抑 制 ，容 易 传 代 培 养 。 3.动 物 细 胞 培 养 的 条 件 :1.无 菌 无 毒 的 环 境2.营 养3.温 度 和 pH4.气 体 环 境 4.动 物 细 胞 培 养 技 术 的 应 用 : 1.蛋 白 质 生 物 制 品 的 生 产 如 病 毒 疫 苗 、 干 扰 素 、 单 克 隆 抗 体 2.健 康 细 胞 培 养 培 养 健 康 细 胞 用 于 烧 伤 病 人 皮 肤 移 植 3.细 胞 的 生 理 、 药 理 、 病 理 研 究 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

8、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 细 胞 株 、 细 胞 系培 养 目 的 快 速 繁 殖 、 培 育无 病 毒 植 株 获 得 细 胞 或 细 胞分 泌 蛋 白 思考：2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有

9、动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养 不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 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. 胚胎移植技术胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例） 核移植技术1.克隆羊培育过程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 多 利 羊 2.体细胞核移植技术的应用前景 3.体细

10、胞核移植技术存在的问题 1、 什 么 叫 动 物 细 胞 融 合 ？ 植 物 体 杂 交 技 术 与 动 物 细 胞融 合 有 什 么 不 同 呢 ？ 2、 动 物 细 胞 在 结 构 上 有 何 区 别 ？ 这 与 它 们 杂 交 或 融 合过 程 有 什 么 影 响 ？ 3、 动 物 细 胞 融 合 与 植 物 原 生 质 体 融 合 的 基 本 原 理 是 否相 同 ？ 两 者 的 融 合 过 程 是 否 也 一 样 ？ 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 细胞A细胞B杂种细胞灭 活 的 病 毒物

11、理 法化 学 法 仙 台 病 毒疱 疹 病 毒新 城 鸡 瘟 病 毒 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 因 为 灭 活 的 病 毒 能 使 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 ， 不 灭活 的 话 会 感 染 细 胞 ， 而 不 能 诱 导 细 胞 融 合 。 细 胞 融 合 技 术 应 用 于 哪 些 方 面 ？ 细 胞 学 、 遗 传 学 、 免 疫 学 及 制 备 单 克 隆 抗 体 。 什 么 是 抗 体 ？ 抗 体 是 机 体 受 抗 原 刺 激 后 产 生 的 、并 能 与

12、 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 。 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 。所 以 传 统 的 抗 体 的 生 产 方 法 及 缺 陷 是 什 么 ？怎 样 解 决 这 个 问 题 ？ 由 单 个 B淋 巴 细 胞 经 过 无 性 繁 殖（ 克 隆 ）

13、， 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 利 用 淋 巴 细 胞 产 生 抗 体 的 功 能 利 用 肿 瘤 细 胞 无 限 增 殖 的 特 性 利 用 细 胞 融 合 的 技 术 将 两 种 细 胞 融合 获 得 具 有 淋 巴 细 胞 和 肿 瘤 细 胞 特性 的 杂 交 瘤 细 胞 利 用 动 物 细 胞 培 养 技 术 大 量 培 养 杂交 瘤 细 胞 如 何 筛 选 ？ 融合方式 ？ 单克隆抗体制备过程 注射抗

14、原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 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 体 单

15、 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、 作 为 载 体 ， 运 载 抗 癌 药 物 ， 形 成 “ 生 物 导 弹 ”治 疗 肿 瘤 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

16、 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 。 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 散 后 诱导 细 胞 融 合诱 导 方 法 物 理 （ 离 心 、 振 荡 、电 刺 激 ）化 学 （

17、聚 乙 二 醇 ） 物 理 、 化 学 方 法（ 同 左 ）灭 活 的 病 毒用 途 获 得 杂 种 植 株 制 备 单 克 隆 抗 体 小 结两 个 过 程 动 物 细 胞 培 养 过 程单 克 隆 抗 体 制 备 过 程三 个 “ 一 ” 一 个 诱 导 细 胞 融 合 的 新 方 法 灭 活病 毒一 个 新 细 胞 杂 交 瘤 细 胞一 个 优 势 单 克 隆 抗 体 特 异 性 强 、 灵 敏 度 高 的 优 势 下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案2、该方案能达到预期效果吗？为什么？4、图中B为_过程，常用_作为诱导剂，该细胞继承_的遗传特性，既能_,又能

18、_。1、该实验方案的目的是_3、A是从小鼠的脾脏中取得_,该细胞能够产生_5、C过程指细胞培养，该过程包括 _培养和_培养两个阶段，其中_代以内的的细胞属于细胞株。制备单克隆抗体B细胞抗体细胞融合灭活病毒双亲细胞分泌抗体无限增殖原代传代50 B体外培养骨髓瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群注射到小鼠腹腔A C 1.动物细胞工程技术的基础是：（）A动物细胞融合B胚胎移植C动物细胞培养D核移植 在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）A结果是相同的B杂种细胞的形成过程基本相同C操作过程中酶的作用相同D诱导融合的手段相同 . 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ） 淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞A BC D C