人教版生物選修三專題-動物細胞工程-課件-共張

單克隆抗體等

動物細胞工程常用的技術(shù)：動物細胞培養(yǎng)動物細胞核移植動物細胞融合是其他動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。為什么要進行動物細胞培養(yǎng)?1.動物細胞培養(yǎng)（目的：獲得細胞或其代謝產(chǎn)物）如何進行細胞培養(yǎng)?2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)概念：從動物機體中取出相關(guān)組織，將它們分散成單個細胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和增殖。動物細胞培養(yǎng)過程胚胎或幼齡動物的組織器官細胞懸液10代細胞50代細胞剪碎胰蛋白酶洗滌、稀釋、分離原代培養(yǎng)比老齡動物的組織細胞增殖能力強，有絲分裂旺盛。分化程度越低，增殖能力越強，越容易培養(yǎng)。動物細胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體。細胞增殖緩慢，核型可能變化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(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。貼壁生長接觸抑制10代以內(nèi)，保持正常二倍體核型傳代培養(yǎng)多細胞動物和人體的細胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識，思考以下問題：1.體外培養(yǎng)細胞時需要提供哪些物質(zhì)？

2.體外培養(yǎng)的細胞需要什么樣的環(huán)境條件？討論其中含有適合細胞生長增殖的各種營養(yǎng)物質(zhì)1、無菌、無毒

2、營養(yǎng)

3、適宜的溫度和PH值

4、氣體環(huán)境（無菌處理培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具，添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）（葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等。）（36.5±0.5℃,7.2-7.4）O2和CO2（95%空氣和5%CO2）動物細胞培養(yǎng)的條件：維持培養(yǎng)液的PH1、大規(guī)模的生產(chǎn)有重要價值的生物制品；

如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體。2、為基因工程技術(shù)提供受體細胞；3、有毒物質(zhì)的檢測；4、細胞的生理、藥理、病理研究；

如用于篩選抗癌藥物等，為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供依據(jù)。動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用獲得細胞或細胞產(chǎn)物細胞的全能性細胞或細胞產(chǎn)品新的個體或細胞產(chǎn)品培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)結(jié)果葡萄糖、動物血清、蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細胞增殖原理動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目植物細胞和動物細胞培養(yǎng)的比較二、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物將動物的一個細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成為一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體（克隆動物）。分類胚胎細胞核移植：體細胞核移植：細胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易。

細胞分化程度高，恢復(fù)全能性不容易。動物細胞核移植概念：體細胞核移植的過程細胞培養(yǎng)技術(shù)細胞核移植技術(shù)體內(nèi)胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)思考1.上述過程運用了哪些技術(shù)？思考2.為何選用MⅡ期卵母細胞？因為卵母細胞體積大，易操作，含有促使細胞核全能性表達的物質(zhì)和營養(yǎng)條件，且這些物質(zhì)活性最高。MⅠ期細胞質(zhì)未成熟，不能支持胚胎發(fā)育全過程。討論：1.在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞。

培養(yǎng)的動物細胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時，部分細胞核型可能會發(fā)生變化，其細胞遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型。2.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，想一想，這是為什么？3.你認(rèn)為用上述體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復(fù)制嗎？為什么？絕大部分DNA來自于供體細胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細胞。此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物不會是核供體動物100%的復(fù)制。體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景：1、在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進程；2、保護瀕危物種；3、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的移植；4、了解胚胎發(fā)育和衰老過程；追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾??；1、成功率比較低（平均不到10%）；2、大多存在健康問題；3、克隆動物食品安全問題。體細胞核移植技術(shù)存在的問題：此外，體細胞核移植后的重組細胞直接發(fā)育成新個體屬于無性繁殖，產(chǎn)生的后代無更大變異性，而環(huán)境是多變的，易造成該個體適應(yīng)能力降低，易被淘汰。P50思考與探究2.動物細胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？動物細胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，所以，動物細胞也就沒有類似植物組織或細胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動物干細胞，使其分化成所需要的組織或器官。3.1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國高產(chǎn)奶牛場奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4t。（1）能利用體細胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達嗎？請說明理由?？梢浴１R辛達的產(chǎn)奶量很高，有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達的體細胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可得到很多高產(chǎn)的后代，從而加快奶牛改良進程。該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。（2）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達的任務(wù)交給你，你將如何對它進行克隆？從盧辛達耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易?。┥霞羧∫恍K組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細胞。從屠宰場取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細胞的核，再將耳細胞注入卵母細胞，用電刺激方法使卵母細胞與體細胞融合，這時供體核就進入了受體卵母細胞，再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細胞核的卵母細胞，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育過程。核移植胚胎在體外短時間培養(yǎng)后，挑選正常卵裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。4.體細胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問題？請你查閱資料，了解這方面的前沿動態(tài)。研究方面：克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。應(yīng)用上：生產(chǎn)克隆動物費用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體

正在融合的細胞受精作用動物細胞融合技術(shù)的發(fā)展簡史：1、20世紀(jì)30年代，在肺結(jié)核、天花等病理組織中觀察到多核細胞；2、20世紀(jì)70年代，在蛙的紅細胞中觀察到多核細胞；3、1962年，發(fā)現(xiàn)日本血凝性病毒能引起艾氏腹水瘤細胞融合成多核細胞；4、1965年，證實了滅活的病毒在適當(dāng)條件下可以誘發(fā)動物體細胞融合。已成功的動物細胞融合實例：

生物種類細胞來源成功年代酵母菌—雞原生質(zhì)體—血紅細胞1975年人—胡蘿卜腹水癌細胞—原生質(zhì)體1976年人—小鼠纖維肉瘤細胞—畸胎瘤細胞1978年一、動物細胞融合1、概念2、原理3、方法4、意義也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。細胞膜的流動性。與植物原生質(zhì)體融合的方法相似，常用聚乙二醇、電激、滅活的病毒等。突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能。細胞膜融合→細胞質(zhì)融合→細胞核融合（標(biāo)志著細胞融合的完成）誘導(dǎo)融合的原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細胞相互凝聚，細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。細胞A細胞B雜種細胞物理法化學(xué)法滅活的病毒仙臺病毒皰疹病毒新城雞瘟病毒為什么細胞融合過程中使用的病毒需要滅活？因為滅活的病毒失去了感染的能力，但其病原體的抗原結(jié)構(gòu)并沒有被破壞。主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學(xué)方法（同左）滅活的病毒物理（離心、振蕩、電刺激）；化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)的方法使細胞分散后誘導(dǎo)細胞融合去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合融合的方法細胞膜的流動性細胞膜的流動性、植物細胞全能性原理動物細胞融合植物體細胞雜交比較項目植物體細胞雜交技術(shù)和動物細胞融合的比較：二、單克隆抗體抗體：機體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。來源：由效應(yīng)B細胞（漿細胞）產(chǎn)生。抗原動物體抗體刺激漿細胞傳統(tǒng)的抗體生產(chǎn)方法缺陷是什么？怎樣解決這個問題？抗原動物體抗體刺激漿細胞（抗原不純）（抗體不純）產(chǎn)量低特異性差解決方法：體外培養(yǎng)單個Ｂ淋巴細胞，提取分泌的抗體。壽命短B淋巴細胞與抗體1、B淋巴細胞受抗原刺激后，可以產(chǎn)生抗體。2、動物體內(nèi)的B淋巴細胞可以產(chǎn)生百萬種以上的抗體，每種抗體對特定的抗原具有特異性免疫作用。3、每一個B淋巴細胞只能產(chǎn)生一種抗體。單克隆抗體由單個B淋巴細胞經(jīng)無性繁殖（克?。纬苫蛐拖嗤募毎?，這一細胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體稱為單克隆抗體。不能無限增殖一個B淋巴細胞－－只分泌一種特異性抗體小鼠骨髓瘤細胞－－能夠無限增殖雜交瘤細胞細胞融合技術(shù)（動物細胞培養(yǎng)技術(shù)大量培養(yǎng)）1、字體安裝與設(shè)置如果您對PPT模板中的字體風(fēng)格不滿意，可進行批量替換，一次性更改各頁面字體。在“開始”選項卡中，點擊“替換”按鈕右側(cè)箭頭，選擇“替換字體”。（如下圖）在圖“替換