高中生物選修3人教版動物細胞工程課件

1、動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合動物細胞融合單克隆抗體技術單克隆抗體技術核移植核移植動物動物細胞細胞工程工程常用常用技術技術胚胎移植技術胚胎移植技術動物組織細胞間隙中含動物組織細胞間隙中含有一定量的蛋白質，將有一定量的蛋白質，將細胞網絡起來形成具有細胞網絡起來形成具有一定彈性和韌性的組織一定彈性和韌性的組織和器官。和器官。傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動物胚胎或幼齡動動物胚胎或幼齡動物的組織、器官物的組織、器官細胞懸浮液細胞懸浮液胰蛋白酶胰蛋白酶（分解彈性纖維）（分解彈性纖維）10代細胞代細胞原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)50代細胞代細胞細胞株細胞株無限傳代無限傳代細胞系細胞系遺傳物質遺傳物質未改變未改變遺傳物質遺傳

2、物質改變改變一、動物細胞培養(yǎng)一、動物細胞培養(yǎng)討論討論:細胞株與細胞系的特點細胞株與細胞系的特點有何不同有何不同?1、動物細胞的培養(yǎng)過程、動物細胞的培養(yǎng)過程 幼齡動物幼齡動物取動物器官取動物器官和組織和組織剪碎組織剪碎組織胰蛋白酶處理胰蛋白酶處理細胞培細胞培養(yǎng)養(yǎng)單個細胞單個細胞動物細胞培養(yǎng)技術動物細胞培養(yǎng)技術是其他動物細胞工程技術的基礎是其他動物細胞工程技術的基礎(1)請據(jù)圖簡述動物細胞的培養(yǎng)過程(2)思考:動物細胞培養(yǎng)有哪些方面 的應用?2、有關概念、有關概念 原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞為原代細胞。培養(yǎng)的第為原代細胞。培養(yǎng)的第1代細胞與傳代細胞與傳

3、10代以代以內的細胞稱為原代細胞培養(yǎng)。內的細胞稱為原代細胞培養(yǎng)。 傳代培養(yǎng)：將原代細胞從培養(yǎng)瓶中取出，傳代培養(yǎng)：將原代細胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以配制成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。2、有關概念、有關概念細胞株：細胞株：原代細胞一般傳至原代細胞一般傳至10代左右細胞代左右細胞生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數(shù)細胞存生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數(shù)細胞存活到活到4050代，這種傳代細胞為細胞株。代，這種傳代細胞為細胞株。 細胞系：細胞系：細胞株傳代至細胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細胞代后又出現(xiàn)細胞生長

4、停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質的生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這改變，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。種傳代細胞為細胞系。 細胞株和細胞系的區(qū)別：細胞株和細胞系的區(qū)別： 細胞系的遺傳細胞系的遺傳物質改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，物質改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。容易傳代培養(yǎng)。3、動物細胞培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng) 的條件的條件(1)無菌無毒的環(huán)境無菌無毒的環(huán)境(2)營養(yǎng)營養(yǎng)(3)溫度和溫度和ph(4)氣體環(huán)境氣體環(huán)境 比較：植物的組織培養(yǎng)的條件比較：植物的組織培養(yǎng)的條件4. 動物細胞培養(yǎng)的應用動物細

5、胞培養(yǎng)的應用()大規(guī)模生產有重要價值的蛋白質生物制品。大規(guī)模生產有重要價值的蛋白質生物制品。()解決為大面積燒傷病人移植皮膚問題。解決為大面積燒傷病人移植皮膚問題。（利用貼壁生長和接觸抑制原理）（利用貼壁生長和接觸抑制原理）()檢測有關物質毒性。檢測有關物質毒性。()培養(yǎng)正?；虿∽兗毎?，用于科研。培養(yǎng)正?；虿∽兗毎糜诳蒲?。如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較比較項目比較項目植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理原理細胞的全能性細胞的全能性細胞增殖細胞增殖培養(yǎng)基性質培養(yǎng)基性質固體培養(yǎng)基固體培

6、養(yǎng)基液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)基特有成分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 動物血清動物血清培養(yǎng)結果培養(yǎng)結果植物體植物體細胞株、細胞系細胞株、細胞系培養(yǎng)目的培養(yǎng)目的快速繁殖、培育快速繁殖、培育無病毒植株無病毒植株獲得細胞或細胞獲得細胞或細胞分泌蛋白分泌蛋白思考：思考：2、為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞、為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞培養(yǎng)材料？培養(yǎng)材料？1、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨特之處？有何獨特之處？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？、為什么培養(yǎng)前要

7、將組織細胞分散成單個細胞？4、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？體？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。獨特之處有：獨特之處有：1、液體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基 2、成分中有動物血清等、成分中有動物血清等因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng)成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng)不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的不能，動物細胞

8、培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體動物個體1、誰是“多莉”的母親？2、“多莉羊”是雄還是雌？3、是否符合孟德爾遺傳？問問題題卵細胞c母綿羊子宮母綿羊母綿羊乳腺細胞細胞質細胞核細胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵細胞細胞拆合技術妊娠細胞細胞a細胞細胞b雜種細胞雜種細胞滅活的病毒滅活的病毒物理法物理法化學法化學法仙臺病毒仙臺病毒皰疹病毒皰疹病毒新城雞瘟病新城雞瘟病毒毒 一、動物細胞融合一、動物細胞融合 2、過程：、過程：1、概念：、概念：“2個或多個動物細胞個或多個動物細胞”“1”、“雜交單核細胞雜交單核細胞”用滅活的病毒誘導動物細胞融合過程用滅活的病毒誘導動物細胞融合過

9、程細胞核細胞核病毒顆粒病毒顆粒細胞核細胞核二、單克隆抗體二、單克隆抗體1、什么是抗體？其本質是什么？、什么是抗體？其本質是什么？ 2、傳統(tǒng)的抗體生產方法及缺陷是什么？、傳統(tǒng)的抗體生產方法及缺陷是什么？抗體是從何來的？抗體是從何來的？ b淋巴細胞產生抗體。淋巴細胞產生抗體。3、b淋巴細胞有什么特點？淋巴細胞有什么特點？ 抗體是機體受抗原刺激后產生的、抗體是機體受抗原刺激后產生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結合的并能與該抗原發(fā)生特異性結合的具有免疫功能的球蛋白。具有免疫功能的球蛋白。b淋巴細胞與抗體淋巴細胞與抗體b淋巴細胞受抗原刺激后，可以淋巴細胞受抗原刺激后，可以產生抗體。產生抗體。動物體內的動物體

10、內的b淋巴細胞可以產生淋巴細胞可以產生百萬種以上的抗體，每種抗體對特定的抗百萬種以上的抗體，每種抗體對特定的抗原具有特異性免疫作用。原具有特異性免疫作用。每一個淋巴細胞只能產生一種抗每一個淋巴細胞只能產生一種抗體。體。單克隆抗體單克隆抗體 由單個由單個b淋巴細胞經過無性繁殖淋巴細胞經過無性繁殖（克?。?，形成基因型相同的細胞群，（克?。纬苫蛐拖嗤募毎海@一細胞群所產生的化學性質單一、特這一細胞群所產生的化學性質單一、特異性強的抗體稱為單克隆抗體。異性強的抗體稱為單克隆抗體。 特點：特點：特異性強、靈敏度高特異性強、靈敏度高 如何大量生產單克隆抗體？如何大量生產單克隆抗體？ 利用淋巴細胞

11、產生抗體的功能利用淋巴細胞產生抗體的功能 利用腫瘤細胞無限增殖的特性利用腫瘤細胞無限增殖的特性 利用細胞融合的技術將兩種細胞融利用細胞融合的技術將兩種細胞融合獲得具有淋巴細胞和腫瘤細胞特合獲得具有淋巴細胞和腫瘤細胞特性的雜交瘤細胞性的雜交瘤細胞 利用動物細胞培養(yǎng)技術大量培養(yǎng)雜利用動物細胞培養(yǎng)技術大量培養(yǎng)雜交瘤細胞交瘤細胞 單克隆抗體制備過程單克隆抗體制備過程 注射抗原注射抗原b淋巴細胞淋巴細胞骨髓瘤細胞骨髓瘤細胞細胞融合、篩選細胞融合、篩選雜交瘤細胞雜交瘤細胞細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)足夠數(shù)量的、能產生足夠數(shù)量的、能產生特定抗體的細胞群特定抗體的細胞群體外培養(yǎng)體外培養(yǎng)注射到小

12、鼠腹腔注射到小鼠腹腔單克隆抗體單克隆抗體思考：思考：1、本過程利用了哪些原理？、本過程利用了哪些原理？免疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理免疫原理，細胞融合原理和動物細胞培養(yǎng)原理2、為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與、為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與b細胞融合？細胞融合？這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳這樣融合成的雜交瘤細胞，繼承了雙親細胞的遺傳物質，不僅具有物質，不僅具有b細胞分泌抗體的能力，而且還有細胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領，因而可以獲得大量單克隆抗體無限增殖的本領，因而可以獲得大量單克隆抗體（1 1）為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與）為什么選用小鼠骨髓瘤細胞與b b淋巴淋巴細

13、胞融合細胞融合? ?（小鼠骨髓瘤細胞可以在體外培養(yǎng)條件下大量（小鼠骨髓瘤細胞可以在體外培養(yǎng)條件下大量增殖，增殖，b b淋巴細胞能夠產生抗體，細胞的同源性淋巴細胞能夠產生抗體，細胞的同源性越近，融合形成的雜種細胞越易成活。）越近，融合形成的雜種細胞越易成活。）（2 2）骨髓瘤細胞是癌細胞嗎）骨髓瘤細胞是癌細胞嗎? ?（有無限增殖能力（失去凋亡機制，失去接觸（有無限增殖能力（失去凋亡機制，失去接觸抑制等）的細胞是腫瘤細胞，而具有轉移能力抑制等）的細胞是腫瘤細胞，而具有轉移能力的腫瘤細胞，稱為癌細胞，所以說，瘤細胞不的腫瘤細胞，稱為癌細胞，所以說，瘤細胞不能等于癌細胞。）能等于癌細胞。）（3 3）整

14、個制備過程為何要經過兩次篩選）整個制備過程為何要經過兩次篩選? ?（第一次篩選得到雜交瘤細胞（多種），（第一次篩選得到雜交瘤細胞（多種），第二次需先在多孔培養(yǎng)板上，在每孔只有第二次需先在多孔培養(yǎng)板上，在每孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后一個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產生特異性抗體的細胞群。由再篩選出能產生特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是單個雜交瘤細胞克隆得來的于該細胞群是單個雜交瘤細胞克隆得來的，所以產生的抗體必然是化學性質單一的，所以產生的抗體必然是化學性質單一的，特異性強的單克隆抗體。這里的，特異性強的單克隆抗體。這里的單克隆單克隆確有確有單個細胞單個細胞克隆的

15、含義，只不過克隆的克隆的含義，只不過克隆的不是不是b b淋巴細胞，而是淋巴細胞，而是雜交瘤細胞雜交瘤細胞。）。） 單克隆抗體的應用單克隆抗體的應用與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體產量高，特異性強，靈敏度高，與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體產量高，特異性強，靈敏度高，優(yōu)越性十分明顯優(yōu)越性十分明顯。應用主要有：應用主要有：1、臨床診斷、臨床診斷2、作為載體，運載抗癌藥物，形成、作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導彈生物導彈”治療腫治療腫瘤瘤資料資料：目前世界各國已經研制出數(shù)以百計的單克隆抗目前世界各國已經研制出數(shù)以百計的單克隆抗體。許多缺乏良好診斷手段的傳染病、免疫性疾病、血液病、體。許多缺乏良好診斷手段的傳

16、染病、免疫性疾病、血液病、內分泌疾病和遺傳病，用單克隆抗體作為診斷手段，是一個內分泌疾病和遺傳病，用單克隆抗體作為診斷手段，是一個必然趨勢。另外，用單克隆抗體做體內診斷，借以鑒別和定必然趨勢。另外，用單克隆抗體做體內診斷，借以鑒別和定位體內位體內“病灶病灶”也引起人們的注意，目前，主要用于腫瘤追也引起人們的注意，目前，主要用于腫瘤追蹤及心肌梗塞的診斷。蹤及心肌梗塞的診斷。生物導彈生物導彈：單克隆抗體作為載體分子，同抗癌藥物相結合，將他們運載到腫瘤：單克隆抗體作為載體分子，同抗癌藥物相結合，將他們運載到腫瘤部位，殺死癌細胞，這種抗體部位，殺死癌細胞，這種抗體藥物結合物稱之為生物導彈。它能定向殺滅

17、藥物結合物稱之為生物導彈。它能定向殺滅癌細胞，避免或減少對正常細胞的傷害，大大減輕了抗癌藥物的副作用。癌細胞，避免或減少對正常細胞的傷害，大大減輕了抗癌藥物的副作用。1.動物細胞工程技術的基礎是：（）動物細胞工程技術的基礎是：（）a動物細胞融合動物細胞融合b胚胎移植胚胎移植c動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)d核移植核移植教學目標鞏固教學目標鞏固在動物細胞融合和植物體細胞雜交的在動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較中，正確的是（）比較中，正確的是（）a結果是相同的結果是相同的b雜種細胞的形成過程基本相同雜種細胞的形成過程基本相同c操作過程中酶的作用相同操作過程中酶的作用相同d誘導融合的手段相同誘導融合的手段相同教學目標鞏固教學目標鞏固. 單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和b淋巴細胞淋巴細胞誘導融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，誘導融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是（在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是（ ） 淋巴細胞淋巴細胞小鼠骨髓瘤細胞小鼠骨髓瘤細胞b淋巴細胞自身融合細胞淋巴細胞自身融合細胞小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞雜交瘤細胞雜交瘤細胞a bc d c教學目標鞏固教學目標鞏固小結一種誘導細胞融合的新方法一種誘導細胞融合的新方法-滅活的病毒滅活的病毒一種