高中生物動物細胞工程

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救治燒傷病人的有效方法是取其自身皮膚進行自體移植(若用他人的皮膚呢?_____.),但這對大面積燒傷者來說做不到,有什么辦法獲取大量的自體皮膚嗎?---將自身皮膚的細胞培養(yǎng)成皮膚!---這叫“動物細胞培養(yǎng)”.第2頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲動物細胞培養(yǎng)---查書P44-45回答上述問題.1.什么叫動物細胞培養(yǎng)?2.動物細胞培養(yǎng)的操作過程是怎樣的?第3頁,共43頁，2024年2月25日，星期天什么叫動物細胞培養(yǎng)：

動物細胞培養(yǎng)就是從動物有機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖(即分裂).▲提示:人造皮膚第4頁,共43頁，2024年2月25日，星期天幼齡動物取動物器官和組織(如肝臟)剪碎組織胰蛋白酶處理細胞培養(yǎng)單個細胞▲動物細胞的培養(yǎng)過程(簡要)細胞貼著瓶壁生長第5頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲動物細胞培養(yǎng)過程(詳細):細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變(癌變)

動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細胞網(wǎng)絡起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。（分解彈性纖維）動物胚胎或幼齡動物的組織、器官第6頁,共43頁，2024年2月25日，星期天6.解釋以下名詞概念:①原代培養(yǎng):②傳代培養(yǎng):③接觸抑制:提示與思考:

把一些組織細胞放在培養(yǎng)瓶里培養(yǎng),稱作原代培養(yǎng);

等到培養(yǎng)瓶里的細胞太多(因不斷分裂)放不下時,便把一些細胞移到新的培養(yǎng)瓶里繼續(xù)培養(yǎng),稱作傳代培養(yǎng).

兩者無本質(zhì)區(qū)別,只是細胞代數(shù)不同,"輩分"不同,常表現(xiàn)出不同的生物學特征(如細胞形態(tài),抗藥性,特異結合性等).

但是,二者的先后順序是_______;細胞的接觸抑制現(xiàn)象會發(fā)生在____和_____培養(yǎng)階段,而細胞的癌變(不死性,無限分裂)會在_____培養(yǎng)階段;

接觸抑制的細胞將會衰亡死去.第7頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

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

細胞系：細胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系。

細胞株和細胞系的區(qū)別：細胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。

細胞培養(yǎng)10代（原代培養(yǎng)）就成為細胞株，10-50代（傳代培養(yǎng)）少數(shù)細胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，獲得不死性（類似癌細胞），成為細胞系

第8頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲動物細胞培養(yǎng)過程(詳細):細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)細胞株無限傳代細胞系單個細胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變

動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細胞網(wǎng)絡起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。（分解彈性纖維）動物胚胎或幼齡動物的組織、器官第9頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲思考回答:1.用于培養(yǎng)的動物的器官、組織、細胞要從什么樣的動物身體上獲取?____為什么?_____.2.胰蛋白酶的作用是什么?______.

能換用胃蛋白酶嗎?為什么?____________.3.為什么要將動物組織分解成單個細胞培養(yǎng)?___________________________.

若取用的培養(yǎng)材料是單個的動物細胞,還要用胰蛋白酶處理嗎?________.提示:用胰蛋白酶處理動物組織細胞的時間不能太長,否則會破壞細胞結構.第10頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4.用專門配制的培養(yǎng)液將已經(jīng)分散的動物細胞稀釋成“細胞懸液”,置于適宜條件下,其中的細胞將進行連續(xù)的___________,產(chǎn)生一代一代的新細胞.有絲分裂5.動物細胞培養(yǎng)還要經(jīng)過“脫分化”的過程嗎?為什么?___________________________________.不要.因為這些細胞本來就仍具有分裂能力.第11頁,共43頁，2024年2月25日，星期天動物細胞培養(yǎng)液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。與植物培養(yǎng)基相比其特點是：（1）液體培養(yǎng)基（2）含有動物血清（一）動物細胞培養(yǎng)動物體細胞大都生活在液體的環(huán)境第12頁,共43頁，2024年2月25日，星期天什么叫“培養(yǎng)基”?含有一定營養(yǎng)成分，供組織培養(yǎng)植物生長的基質(zhì).培養(yǎng)基的組成成分:無機營養(yǎng)成分：C，H，O大量元素及部分微量元素.有機營養(yǎng)成分:①含N物質(zhì)：包括維生素和氨基酸.②碳源：2%—5%的蔗糖.

③瓊脂：起支持作用(常溫下是固態(tài)).④生長激素：生長素，細胞分裂素和赤霉素.培養(yǎng)基的PH值：5.0－6.0.植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基:第13頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2.進行動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)皿(或培養(yǎng)瓶)能密封起來嗎?為什么?________.細胞培養(yǎng)中所需的O2和CO2各起什么作用?_____.1.為什么要在培養(yǎng)液里加入血清?動物細胞培養(yǎng)液里的血清相當于植物組織培養(yǎng)基里的什么成分?______________.植物生長激素提供有利于細胞生長增殖所需的激素、生長因子或提供合成培養(yǎng)基所缺乏的營養(yǎng)物質(zhì)。

第14頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲我們已知,應用植物組織培養(yǎng)可將植物細胞培育(克隆)成新植物;

但能將動物細胞(如肝細胞)培養(yǎng)成新的動物嗎?為什么?____________________________.動物細胞的全能性受較大抑制1.無菌無毒的環(huán)境2.營養(yǎng)3.溫度和pH4.氣體環(huán)境▲動物細胞培養(yǎng)的條件:

--課本P46.第15頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲那么動物細胞培養(yǎng)有何用處?

---查書P46—47.生產(chǎn)有價值的蛋白質(zhì)制品，（如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體、動物激素）檢測有毒物質(zhì)用于某些器官移植▲動物細胞培養(yǎng)應用:第16頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結果培養(yǎng)目的細胞的全能性細胞增殖蔗糖植物激素葡萄糖動物血清快速繁殖、培育無病毒植株等獲得細胞或細胞分泌蛋白等植物體細胞株、細胞系第17頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲昨日黃花---克隆羊“多莉”又是啥來歷呢?它是由一個動物細胞培養(yǎng)而來嗎?---查書P47--48.“動物體細胞核移植和克隆動物”的文、圖.第18頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲克隆羊培育過程:黑面綿羊去核卵細胞白面綿羊乳腺細胞核細胞核移植重組細胞電脈沖刺激早期胚胎胚胎移植另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利▲核移植技術第19頁,共43頁，2024年2月25日，星期天供體細胞培養(yǎng)（MⅡ卵母細胞）減數(shù)第二次分裂中期去核的卵母細胞供體細胞注入去核卵母細胞受體細胞激活，完成減數(shù)分裂、發(fā)育胚胎移植第20頁,共43頁，2024年2月25日，星期天思考:1.用動物細胞克隆動物實際上是通過__________技術實現(xiàn)的().2.在動物體細胞核移植技術中,提供細胞核(供體細胞)的是優(yōu)良動物的_____(選:體細胞;生殖細胞),接受細胞核(受體細胞)的是另一動物的_____細胞(此前應將該細胞的細胞核_______).

受體細胞為什么選用卵母細胞(實為減數(shù)第二次中期的次級卵母細胞—MⅡ期)?__________________________________.

細胞核移植卵母還有胚胎移植技術具有較好的發(fā)育潛力(能分裂分化;細胞內(nèi)營養(yǎng)豐富).第21頁,共43頁，2024年2月25日，星期天5.為了促使受體動物排卵,要給其注射6.促使細胞核和無核卵母細胞融合的方法有_________________.4.用于核移植的供體細胞一般都選用10代以內(nèi)的細胞,為什么?______________________________分裂能力強且遺傳物質(zhì)尚未改變.3.你認為克隆動物是對體細胞核供體動物的100%的復制(COPY)嗎?為什么?____.

在由上述二者所構成的新的“重組細胞”中的遺傳物質(zhì)包括:__________________________________________________________________.供體細胞的細胞核遺傳物質(zhì)和受體細胞的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì).注射促性腺激素.微電流第22頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲體細胞核移植技術在實際中的應用:

---查書P49--50注意:1.看課文P49的圖2-22,思考回答:①供體細胞和受體細胞各是______.②為什么培育成的組織器官和病人是“免疫匹配”的?▲體細胞核移植技術存在的問題.---見課文P50.因為這些器官的遺傳特性和供體(即病人)相同.第23頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲動物細胞融合

與單克隆抗體第24頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲還記得“番茄—馬鈴薯”植株是依靠什么技術培育成功的嗎?________________.

這種技術的優(yōu)勢是能夠克服遠緣雜交(即不同的種、屬、科等植物之間的雜交)所存在的____________.植物體細胞雜交生殖隔離▲那么,不同動物的細胞是否也能進行雜交呢?

若能,其雜交的過程、原理、及意義又是怎樣的?--查書P52的文、圖及“生物技術資料卡”第25頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲動物細胞融合

(即雜交)第26頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲思考與提示細胞融合是常見的正常的生命活動,如:兩個細胞正在融合

受精作用細胞融合的內(nèi)在原因是:_______________細胞膜的流動性.第27頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.過程：動物細胞A動物細胞B誘導，融合完整的雜交細胞AB有絲分裂（膜融合、質(zhì)融合）（核融合）注意：動物細胞的融合也需要把多個兩種細胞放在一起，讓它們隨機融合后，再從中篩選雜交細胞（一）動物細胞融合第28頁,共43頁，2024年2月25日，星期天（一）動物細胞融合1.過程：誘導方式物理法化學法生物法：滅活的病毒仙臺病毒紫外線喪失感染性（不感染細胞）保留融合活性（誘導細胞融合）第29頁,共43頁，2024年2月25日，星期天1.過程：滅活的病毒顆粒黏附于細胞表面細胞膜被病毒顆粒穿通細胞膜連接細胞融合，形成雜種細胞（細胞膜具有一定的流動性）第30頁,共43頁，2024年2月25日，星期天無論是由幾個細胞所融合而成的一個雜交細胞,其細胞核只有___個,其細胞核里的染色體數(shù)為__________,其遺傳性質(zhì)包括了_________.人工誘導動物細胞融合的方法有:_____________________.與人工誘導植物體細胞雜交的方法相比多了一個________,此方法的原理是:______________(見課本P52的“生物資料卡片”).化學的、生物的物理的、第31頁,共43頁，2024年2月25日，星期天2.意義：突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交（種間、屬間、科間、動植物之間）成為可能。3.應用：成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段特別是利用雜交瘤技術制造單克隆抗體第32頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲請先回答:

抗體是由什么結構、在什么情況下、在什么地方(生物的體內(nèi)還是體外)產(chǎn)生的?

它有何作用?▲再查書P52最后一段,回答:

在以前,人們是采用什么方法獲得抗體的?這有何弊端?為什么會有這樣的弊端?第33頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

抗體1?？乖瓌游矬w內(nèi)刺激效應B

抗原動物體內(nèi)刺激效應B

抗體抗原不純抗體不純篩選單一效應B細胞不能增值產(chǎn)生大量抗體2。特異性差、純度低；產(chǎn)量低、反應不夠靈敏第34頁,共43頁，2024年2月25日，星期天

有何方法能夠為人類生產(chǎn)數(shù)量巨大、特異性強(即只針對一種抗原的一種抗體)、靈敏度高的抗體呢?---查書P53.▲思考:

要制備數(shù)量巨大、特異性強、靈敏度高的抗體所面臨的問題是什么?如何解決?提示:

一個B細胞只產(chǎn)生一種抗體,但B細胞不可能無限分裂(為什么?),所以不可能獲得數(shù)量巨大的抗體.

顯然,如果能夠使這種(個)B細胞獲得無限分裂的能力,問題不就迎刃而解嗎?

如何使B細胞獲得無限分裂的能力呢?天下有沒有能夠無限分裂的細胞呢?......第35頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲妙招:

運用雜交瘤技術大量制備單克隆抗體.---查書P53—54的文圖.注意:

單克隆抗體的制備過程.第36頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲思考回答:1.看左圖說出制備過程.第37頁,共43頁，2024年2月25日，星期天▲思考與提示:單克隆抗體制備過程:

注射抗原(即免疫小鼠)B淋巴細胞骨髓瘤細胞細胞融合;篩選雜交瘤細胞細胞培養(yǎng)篩選,繼續(xù)培養(yǎng)大量的、能產(chǎn)生特定抗體的細胞群體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔單克隆抗體2.為何要給小鼠注射抗原(即免疫)?________.

為何要選用骨髓瘤細胞?______________.3.雜交瘤細胞的遺傳組成包括:______________;功能特點:____________________________________________.兩細胞的遺傳物質(zhì)既能產(chǎn)生特異性抗體又能無限分裂(大量快速繁殖)第38頁,共43頁，2024年2月25日，星期天4.在單克隆抗體制備過程中,要運用______培養(yǎng)基對進行融合的細胞進行篩選(第一次篩選),目的是除去________________________細胞而保留___________________細胞(這種細胞叫做_______________.5.上述被除去的“雖已融合但具有相同核”的細胞是指_____________________________________.自行融合的B細胞或自行融合的