動(dòng)物細(xì)胞工程課件-高二下學(xué)期生物人教版選修3

問題討論

燒傷病人的治療通常是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植，但對(duì)于大面積燒傷病人來講，健康皮膚很有限，使用他人皮膚來源不足，而且會(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng)。請(qǐng)同學(xué)們想一想如何來治療該病人？取該患者的皮膚進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),獲得足量的細(xì)胞后再移植動(dòng)物細(xì)胞工程專題2細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合單克隆抗體技術(shù)核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù)(基礎(chǔ)技術(shù))概念過程原理動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)組織離體,分散細(xì)胞、培養(yǎng)基、細(xì)胞生長和增殖細(xì)胞增殖條件應(yīng)用細(xì)胞貼壁接觸抑制原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞貼壁接觸抑制原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系剪碎胰蛋白酶洗滌、稀釋、分離原代培養(yǎng)貼壁生長接觸抑制傳代培養(yǎng)

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,最后形成單層細(xì)胞,此時(shí)細(xì)胞間相互接觸,細(xì)胞分裂和生長停止。接觸抑制細(xì)胞貼壁現(xiàn)象思考題2.為何動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的呢？3.如何將動(dòng)物組織分散成單個(gè)的細(xì)胞呢？4.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？成塊的組織細(xì)胞靠在一起,彼此限制了細(xì)胞的生長和增殖先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶處理胰蛋白酶水解蛋白質(zhì)細(xì)胞間的成份是蛋白質(zhì)1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)取材時(shí)，一般是取胚胎組織或幼齡動(dòng)物的組織或器官，請(qǐng)解釋原因？胚胎組織或幼齡動(dòng)物的組織或器官分裂、增殖旺盛5.胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉嗎？為什么？6.既然胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉，那將動(dòng)物組織分散成單個(gè)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？胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白質(zhì)外，長時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白，對(duì)細(xì)胞有損傷作用。注意必須控制好胰蛋白酶的消化時(shí)間不能。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性。而多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性。8.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)瓶內(nèi)表面為何要光滑、無毒？9.培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞培養(yǎng)到什么時(shí)候就不再分裂、增殖？易于培養(yǎng)細(xì)胞貼壁，進(jìn)行生長增殖當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞分裂就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象叫接觸抑制。10.如何理解原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？上述過程中，在第一培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)就是原代培養(yǎng)，之后轉(zhuǎn)移到其它培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)就是傳代培養(yǎng)11.人類一般保存的是哪類細(xì)胞呢？為什么？10代以內(nèi)的細(xì)胞，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型。因?yàn)?0~50代部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，有少部分還發(fā)生突變向癌細(xì)胞方向發(fā)展多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識(shí)，思考以下問題：1.體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)？

2.體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？

討論葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長因子和動(dòng)物血清等。適宜溫度、PH和氣體環(huán)境；無菌無毒環(huán)境動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件：1、無菌、無毒的環(huán)境添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液2、營養(yǎng)葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動(dòng)物血清等3、溫度和pH

36.5±0.5度,7.2~7.44、氣體環(huán)境：

O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）保證細(xì)胞順利的生長增殖防止培養(yǎng)過程中的污染清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害維持培養(yǎng)液的pH動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用1.大規(guī)模生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）2.獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮3.培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以用于檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性4.為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)5.為基因工程提供受體細(xì)胞。植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)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)果培養(yǎng)目的植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系快速繁殖、培育無病毒植株等獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物蔗糖、植物激素葡萄糖、動(dòng)物血清固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖克隆1、什么是克隆?2、以前學(xué)習(xí)過動(dòng)物克隆的實(shí)例嗎？3、請(qǐng)簡述多莉克隆的過程？多莉羊卵細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程融合后的卵細(xì)胞１、動(dòng)物的克隆與植物克隆一樣嗎？２、用動(dòng)物體細(xì)胞進(jìn)行克隆的過程,其實(shí)際操作過程是什么？動(dòng)物克隆過程的實(shí)際是細(xì)胞核移植不一樣３、閱讀課本P48，簡述高產(chǎn)牛體細(xì)胞核移植過程

電激處理使供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎卵母細(xì)胞采集、培養(yǎng)MⅡ期卵母細(xì)胞供體牛供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞代孕母牛克隆牛體細(xì)胞培養(yǎng)去核卵母細(xì)胞去核胚胎移植討論1.在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)最大程度來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?。培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。2.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？3.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。此外，即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動(dòng)物完全相同，從這一角度看，克隆動(dòng)物不會(huì)是核供體動(dòng)物100%的復(fù)制。概念過程原理動(dòng)物體細(xì)胞核移植細(xì)胞核、去核卵母細(xì)胞、動(dòng)物個(gè)體應(yīng)用細(xì)胞核的全能性1.克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白2.改良動(dòng)物品種

3.治療人類疾病，作為供體4.保護(hù)瀕危動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核移植技術(shù)中的3個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)1、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性而非細(xì)胞的全能性。2、克隆屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個(gè)體的性別、絕大叔性狀與供核親本一致。3、核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同的原因：

①克隆動(dòng)物線粒體中的DNA來自去核卵母細(xì)胞；

②性狀受環(huán)境的影響；

③在個(gè)體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變。1、概念：也稱____________，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程，融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的______細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。2、原理：動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，都是磷脂分子重新排布。動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞雜交單核細(xì)胞A細(xì)胞B雜種細(xì)胞滅活的病毒物理法：電激化學(xué)法：PEG仙臺(tái)病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒動(dòng)物細(xì)胞融合3、誘導(dǎo)方式物理方法：振動(dòng)、離心、電激化學(xué)方法：聚乙二醇(PEG)動(dòng)物細(xì)胞融合4、過程滅活的病毒顆粒黏附于細(xì)胞表面細(xì)胞膜被病毒顆粒穿通細(xì)胞膜連接細(xì)胞融合，形成雜種細(xì)胞細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性）5、意義：

細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交方法的局限，使____________成為可能。至今種間、屬間、科間，甚至動(dòng)物和植物之間的細(xì)胞融合都已獲得了成功。目前，這一技術(shù)已經(jīng)成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。特別是利用細(xì)胞融合技術(shù)而發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制造__________開辟了新途徑。遠(yuǎn)緣雜交單克隆抗體植物細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞融合原理使用的酶誘導(dǎo)方法主要用途細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性纖維素酶、果膠酶胰蛋白酶物理（離心、振蕩、電刺激）；化學(xué)（聚乙二醇）物理、化學(xué)方法（同左）；滅活的病毒獲得雜種植株制備單克隆抗體1．傳統(tǒng)抗體的獲得(1)方法：①向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種_____，使動(dòng)物產(chǎn)生抗體；②從動(dòng)物血清中分離所需_____。(2)特點(diǎn)：_______、純度低、_________?？乖贵w產(chǎn)量低特異性差制備單克隆抗體傳統(tǒng)抗體是多克隆抗體B1B2B312細(xì)菌32、單克隆抗體制備的原理◆利用

產(chǎn)生特異性抗體的功能?！衾?/p>

無限增殖的特性?！衾?/p>

技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得雜交瘤細(xì)胞。◆利用

技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)3、單克隆抗體的制備制備單克隆抗體骨髓瘤細(xì)胞免疫小鼠單克隆抗體篩選克隆、篩選體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞（選擇培養(yǎng)基）（抗體檢測(cè)）

細(xì)胞融合多種雜交細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞注射特定蛋白免疫小鼠培養(yǎng)小鼠骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞（A）多種細(xì)胞多種雜交瘤細(xì)胞能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞選擇培養(yǎng)基篩選克隆化培養(yǎng)專一抗體檢測(cè)注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖體外培養(yǎng)單克隆抗體融合4．單克隆抗體的應(yīng)用(1)優(yōu)點(diǎn)：_________、_________、產(chǎn)量大。(2)應(yīng)用：①作為診斷試劑，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于_________和_________。特異性強(qiáng)靈敏度高治療疾病運(yùn)載藥物抗（人絨毛膜促性腺激素）單克隆抗體

在受精后不久，胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞就會(huì)分泌人絨毛膜促性腺激素(HCG)，是由受孕婦女體內(nèi)胎盤產(chǎn)生的一種糖蛋白類激素，在孕婦的尿液中大量存在。而在非妊娠婦女尿液中幾乎不含有。AB1、AB2、AB3。。。。。。專一抗體檢驗(yàn)陽性：有限稀釋法多孔細(xì)胞培養(yǎng)板抗體檢測(cè)板

思考1：一種細(xì)菌進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物內(nèi)環(huán)境后，為什么會(huì)有多種B淋巴細(xì)胞都能特異性識(shí)別該細(xì)菌？

分析：細(xì)菌表面有多種糖蛋白分子（如圖中的123）都可以作為______刺激實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的B淋巴細(xì)胞，而一種B淋巴細(xì)胞只識(shí)別細(xì)菌表面的__________________并產(chǎn)生一種對(duì)應(yīng)的抗體。因此實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血液中會(huì)出現(xiàn)______種針對(duì)該細(xì)菌的抗體，但每一種抗體只能特異性的和細(xì)菌表面的一種____________________結(jié)合。

思考2：為什么會(huì)出現(xiàn)未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞？分析：________________________________________________?？乖环N特定的糖蛋白多特異的糖蛋白分子因?yàn)槿诤系某晒β什皇前俜种话?，并且融合是隨機(jī)的思考4：融合的雜交瘤細(xì)胞是一種嗎？為什么？分析：是多種，因?yàn)閺男∈笃⑴K中分離的____________是多種。思考5：如何從多種雜交瘤細(xì)胞中選出我們需要的那種？分析：通常用有限稀釋法，其原理是：將雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)液稀釋后滴入多孔板，如果稀釋度足夠高，多孔板的一個(gè)孔里就可能只有1個(gè)雜交瘤細(xì)胞，培養(yǎng)之后，用_____________等檢測(cè)每個(gè)小孔上清液里是否含有我們需要的特異性的抗體。這樣經(jīng)過多次克隆化培養(yǎng)以及有限稀釋法的篩選，就能選出需要的那種雜交瘤細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞標(biāo)記的抗原

下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計(jì)的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌的實(shí)驗(yàn)方案2、該方案能達(dá)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(shí)驗(yàn)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(gè)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)胞抗體細(xì)胞融合滅活病毒雙親細(xì)胞分泌抗體無限增殖原代傳代50B體外培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞足夠數(shù)量的細(xì)胞群注射到小鼠腹腔AC練一練A、B細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞,請(qǐng)據(jù)圖回答問題:A細(xì)胞B細(xì)胞C細(xì)胞D細(xì)胞(1)若A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞B細(xì)胞為淋巴細(xì)胞,那么D細(xì)胞稱為