202X學(xué)年高中生物第3章細(xì)胞工程第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)與單克隆抗體技術(shù)課件北師大版選修3

1、第3章第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)與單克隆抗體技術(shù)目標(biāo)導(dǎo)讀目標(biāo)導(dǎo)讀1.結(jié)合教材P5355圖文，掌握哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件和流程。2.分析教材P55圖314，理解動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。3.單克隆抗體的制備過(guò)程。重難點(diǎn)擊重難點(diǎn)擊1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件和流程。2.單克隆抗體的制備過(guò)程。課堂導(dǎo)入課堂導(dǎo)入1970年，有兩位科學(xué)家做了人鼠細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)，以證明細(xì)胞膜的流動(dòng)性。思考該如何實(shí)現(xiàn)人鼠細(xì)胞的融合，動(dòng)物細(xì)胞融合后還有什么用途呢？植物體細(xì)胞雜交可得到雜種植株，動(dòng)物細(xì)胞融合后能像電影上一樣形成雜種動(dòng)物個(gè)體嗎？一、哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)二、動(dòng)物細(xì)胞整合與單克隆抗體技術(shù)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引一、哺乳動(dòng)物細(xì)胞培

2、養(yǎng)技術(shù)一、哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件(1)培養(yǎng)基狀態(tài)和成分：培養(yǎng)基狀態(tài)和成分： 培養(yǎng)基，成分主要包括葡萄糖、氨基酸、無(wú)培養(yǎng)基，成分主要包括葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和機(jī)鹽、維生素和 等。等。【特別提醒】動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)展培養(yǎng)時(shí)通常要添加動(dòng)物血清的原因有兩點(diǎn)：【特別提醒】動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)展培養(yǎng)時(shí)通常要添加動(dòng)物血清的原因有兩點(diǎn)：一是補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；二是為動(dòng)物細(xì)胞提供與內(nèi)環(huán)境一是補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；二是為動(dòng)物細(xì)胞提供與內(nèi)環(huán)境相似的生活環(huán)境。相似的生活環(huán)境。(2)氣體環(huán)境：需要足夠的氣體環(huán)境：需要足夠的 和一定的二氧化碳。二氧化碳具有調(diào)節(jié)和一定的二氧化

3、碳。二氧化碳具有調(diào)節(jié)_的作用。的作用。 (3)溫度和溫度和pH：培養(yǎng)溫度要與：培養(yǎng)溫度要與 溫度保持一致；培養(yǎng)基的適宜溫度保持一致；培養(yǎng)基的適宜pH為為_(kāi)。 根底梳理液體動(dòng)物血清氧氣培養(yǎng)液pH動(dòng)物體內(nèi)7.27.42.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)流程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)流程 (1)取材：取動(dòng)物的取材：取動(dòng)物的 或幼齡動(dòng)物的組織或幼齡動(dòng)物的組織或器官剪碎，參加適量或器官剪碎，參加適量_使細(xì)胞分散。使細(xì)胞分散。 (2)原代培養(yǎng)：經(jīng)過(guò)濾、原代培養(yǎng)：經(jīng)過(guò)濾、 后將動(dòng)物細(xì)胞后將動(dòng)物細(xì)胞接種到接種到 的培養(yǎng)液中，在適宜的條件下的培養(yǎng)液中，在適宜的條件下進(jìn)展靜止或慢速轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)，稱為原代培養(yǎng)。進(jìn)展靜止或慢速轉(zhuǎn)動(dòng)培養(yǎng)，稱為原代培養(yǎng)。 貼

4、壁生長(zhǎng)：懸液的細(xì)胞貼附在培養(yǎng)瓶的貼壁生長(zhǎng)：懸液的細(xì)胞貼附在培養(yǎng)瓶的外表，開(kāi)場(chǎng)外表，開(kāi)場(chǎng) 分裂，其數(shù)目以分裂，其數(shù)目以 增長(zhǎng)增長(zhǎng)的方式增多。的方式增多。胚胎胰蛋白酶或膠原纖維酶離心無(wú)菌有絲指數(shù)接觸抑制：當(dāng)細(xì)胞鋪滿培養(yǎng)瓶的整個(gè)外表后，就形成致密的單層細(xì)胞層，此時(shí)細(xì)胞分裂停頓，不再繼續(xù)生長(zhǎng)。 (3)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞增殖，即為傳代培養(yǎng)。 細(xì) 胞 生 長(zhǎng) 到 代 左 右 時(shí) ， 出 現(xiàn) 生 長(zhǎng) 停 滯 ， 大 局 部 細(xì)胞 。極少局部細(xì)胞可以傳到 代，遺傳物質(zhì) (填“有或“沒(méi)有)發(fā)生改變。有些細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞) 發(fā)生了改變，可以無(wú)限制的傳代下去。

5、 10衰老死亡4050沒(méi)有遺傳物質(zhì)結(jié)合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程分析以下問(wèn)題：1.為什么要取動(dòng)物的胚胎或幼齡動(dòng)物的組織或器官細(xì)胞進(jìn)展細(xì)胞培養(yǎng)？答案這類細(xì)胞具有較強(qiáng)的分裂能力，容易培養(yǎng)。2.培養(yǎng)過(guò)程中兩次使用胰蛋白酶，目的有何不同？答案第一次是將組織分散成單個(gè)細(xì)胞，第二次是將貼滿瓶壁的細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞。3.能用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？答案胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.27.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒(méi)有活性?；?dòng)探究答案4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為什么需要無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境？答案答案離體培養(yǎng)的細(xì)胞已失去了對(duì)微生物和有毒物質(zhì)的防御能力，一旦受到污染或自身代謝物質(zhì)積累等，培養(yǎng)的細(xì)胞就會(huì)死亡

6、。答案活學(xué)活用1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物組織培養(yǎng)無(wú)任何聯(lián)系B.在細(xì)胞培養(yǎng)中，有原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)之分C.原代培養(yǎng)比傳代培養(yǎng)進(jìn)展得晚D.在對(duì)動(dòng)物成纖維細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需用纖維素酶將細(xì)胞分散開(kāi)解析解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物組織培養(yǎng)之間相互依存；原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)都屬于細(xì)胞培養(yǎng)，且傳代培養(yǎng)較晚；纖維素酶是分解纖維素的，而動(dòng)物細(xì)胞之間的連接物質(zhì)的成分主要為蛋白質(zhì)，應(yīng)用胰蛋白酶使細(xì)胞分散開(kāi)。 答案解析2.以下有關(guān)植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較中，表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.所用的培養(yǎng)基的成分根本一樣B.植物組織培養(yǎng)的結(jié)果是培育成植株，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是培育成很 多細(xì)胞C.植物組織培養(yǎng)的目的是為了

7、快速繁殖和獲得無(wú)病毒的植株，動(dòng)物細(xì)胞 培養(yǎng)的目的是為了獲得細(xì)胞產(chǎn)物或雜交細(xì)胞D.植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的 增殖解析答案解析解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等，另外還有動(dòng)物血清等。植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基包含植物生長(zhǎng)和發(fā)育的全部營(yíng)養(yǎng)成分，如礦質(zhì)元素、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、植物激素，但沒(méi)有動(dòng)物血清。比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)生物學(xué)原理植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固體液體培養(yǎng)基成分蔗糖、氨基酸、水、礦物質(zhì)、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、瓊脂等葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素、水、動(dòng)物血清等培養(yǎng)條件無(wú)菌、適宜的溫度和pH取材植物

8、器官、組織或細(xì)胞動(dòng)物胚胎、幼齡動(dòng)物的組織或器官過(guò)程脫分化、再分化原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)培養(yǎng)結(jié)果植株或組織細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物題后歸納題后歸納動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較二、動(dòng)物細(xì)胞融合與單二、動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體技術(shù)克隆抗體技術(shù) 1.細(xì)胞融合細(xì)胞融合(1)概念：在一些概念：在一些 的作用下，將的作用下，將 的細(xì)胞合并成的細(xì)胞合并成為一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。為一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。(2)融合方法融合方法物理、化學(xué)方法：與植物體細(xì)胞雜交一樣，如物理、化學(xué)方法：與植物體細(xì)胞雜交一樣，如 、電流刺激等。、電流刺激等。生物方法：生物方法： 。2.單克隆抗體單克隆抗體(1)定義：由一個(gè)定義

9、：由一個(gè) 增殖形成的細(xì)胞群所產(chǎn)生的增殖形成的細(xì)胞群所產(chǎn)生的 分子。分子。根底梳理融合因子兩個(gè)或兩個(gè)以上聚乙二醇滅活的病毒B淋巴細(xì)胞單一型抗體(2)制備過(guò)程取小鼠體內(nèi)的 細(xì)胞和 的骨髓瘤細(xì)胞。用 誘導(dǎo)兩種細(xì)胞融合。利用 篩選出雜交瘤細(xì)胞。在新的培養(yǎng)液中大量繁殖。注射到小鼠 培養(yǎng)或者在培養(yǎng)液中 培養(yǎng)獲得單克隆抗體。 (3)功能診斷試劑：快捷、準(zhǔn)確地診斷和治療一些疾病?！吧飳?dǎo)彈： 攜帶抗癌藥物，專一地殺死腫瘤細(xì)胞。B淋巴營(yíng)養(yǎng)缺陷型聚乙二醇選擇性培養(yǎng)液體內(nèi)懸浮單克隆抗體完善單克隆抗體制備過(guò)程，思考以下問(wèn)題：互動(dòng)探究注射抗原聚乙二醇(PEG)未融合未融合答案1.為什么要對(duì)小鼠注射抗原？答案以獲得能產(chǎn)生

10、相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)。2.制備單克隆抗體時(shí)，為什么要選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞？答案每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只能分泌一種特異性抗體，但不能無(wú)限增殖；骨髓瘤細(xì)胞可大量快速增殖，卻不能產(chǎn)生抗體。假設(shè)將這兩種細(xì)胞融合在一起，既能分泌大量特異性抗體又能快速增殖。3.B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)聚乙二醇處理后，培養(yǎng)液中存在哪幾種細(xì)胞？答案未融合的B淋巴細(xì)胞、未融合的骨髓瘤細(xì)胞、BB融合細(xì)胞、瘤瘤融合細(xì)胞、B瘤融合細(xì)胞。答案活學(xué)活用3.用動(dòng)物細(xì)胞工程獲得單克隆抗體，以下實(shí)驗(yàn)步驟錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞B.用纖維素酶處理B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞C.用聚

11、乙二醇作誘導(dǎo)劑，使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合D.篩選雜交瘤細(xì)胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群，培養(yǎng)后提取單 克隆抗體 答案解析解析解析單克隆抗體的制備過(guò)程是：將一種抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞，然后將B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞同時(shí)培養(yǎng)，在聚乙二醇的誘導(dǎo)下，促使B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，得到雜交瘤細(xì)胞。從中選出能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞群，即可得到單克隆抗體。因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，所以在細(xì)胞融合過(guò)程中不需要使用纖維素酶處理。4.以下對(duì)植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合的比較，描述正確的選項(xiàng)是A.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的根本原理一樣，誘導(dǎo)融合的方法 也完全一樣B.兩者

12、都可以跨越種屬間的生殖隔離，突破有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn) 緣雜交成為可能C.利用動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)而開(kāi)展起來(lái)的雜交瘤技術(shù)，為試管嬰兒的誕生 開(kāi)辟了新途徑D.目前科學(xué)家終于實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)植物物種間的體細(xì)胞雜交，得到了同時(shí)具 有兩個(gè)物種遺傳物質(zhì)的超級(jí)植物，并使它們的性狀全部得以表達(dá)解析答案解析動(dòng)物細(xì)胞融合可用滅活的病毒誘導(dǎo)，而植物原生質(zhì)體是不能的；解析動(dòng)物細(xì)胞融合可用滅活的病毒誘導(dǎo)，而植物原生質(zhì)體是不能的；雜交瘤技術(shù)是細(xì)胞工程技術(shù)，而試管嬰兒那么是胚胎工程內(nèi)容；生物性雜交瘤技術(shù)是細(xì)胞工程技術(shù)，而試管嬰兒那么是胚胎工程內(nèi)容；生物性狀的表達(dá)是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果，狀的表達(dá)是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果，

13、“超級(jí)植物具有兩個(gè)親本超級(jí)植物具有兩個(gè)親本的遺傳物質(zhì)，但性狀不一定能全部表達(dá)。的遺傳物質(zhì)，但性狀不一定能全部表達(dá)。題后歸納題后歸納動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較 植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性過(guò)程細(xì)胞A、B 去壁原生質(zhì)體A、B 融合融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞 植物組織培養(yǎng)雜種植株細(xì)胞A、B 融合雜交細(xì)胞 有絲分裂多個(gè)相同雜交細(xì)胞相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原纖維酶融合方法物理法：離心、電流刺激、振動(dòng)；化學(xué)法：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)除物理法和化學(xué)法外還可以用滅活的病毒誘導(dǎo)結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞用途或意義克服了遠(yuǎn)緣雜交不親

14、和的障礙，獲得雜種植株培育雜交細(xì)胞或大量獲得細(xì)胞產(chǎn)物學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)無(wú)菌 動(dòng)物血清動(dòng)物體內(nèi)的溫度氧氣二氧化碳細(xì)胞膜的流動(dòng)性滅活的病毒單克隆抗體技術(shù)細(xì)胞來(lái)源： 細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)缺陷型的 細(xì)胞誘導(dǎo)融合因子：_篩選培養(yǎng)基： ，其中培養(yǎng)中死亡的細(xì)胞是未融合的 和未融合的 ，能繁殖的細(xì)胞是 細(xì)胞“單抗的特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)單一 “單抗的功能診斷試劑“生物導(dǎo)彈B淋巴骨髓瘤聚乙二醇選擇性培養(yǎng)液B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤達(dá)標(biāo)達(dá)標(biāo)檢測(cè)檢測(cè)123451.進(jìn)展動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，最好選用的培養(yǎng)材料是A.衰老退化的動(dòng)物組織細(xì)胞B.成熟動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞C.動(dòng)物的卵細(xì)胞D.安康動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞解析在進(jìn)展動(dòng)物細(xì)胞培

15、養(yǎng)時(shí)，用的是安康動(dòng)物的胚胎或幼齡動(dòng)物的組解析在進(jìn)展動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，用的是安康動(dòng)物的胚胎或幼齡動(dòng)物的組織或器官，這類細(xì)胞有旺盛的分裂能力?？椈蚱鞴伲@類細(xì)胞有旺盛的分裂能力。解析答案123452.以下關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的表達(dá)，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動(dòng)物的組織或器官B.將所取的組織先用胰蛋白酶等進(jìn)展處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞C.在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成細(xì)胞懸液D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培養(yǎng)的細(xì)胞會(huì)全部衰老死亡答案123453.關(guān)于單克隆抗體的生產(chǎn)和應(yīng)用，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.對(duì)小動(dòng)物注射特定抗原以獲取所需的B淋巴細(xì)胞B.融合并篩選特定的雜交瘤細(xì)胞，

16、原代培養(yǎng)發(fā)生遺傳物質(zhì)改變后才能進(jìn) 行傳代培養(yǎng)C.特定的單克隆抗體可制成試劑，用于檢測(cè)人體是否受某種抗原的感染D.治療癌癥的“生物導(dǎo)彈原理之一是利用單克隆抗體的特異性識(shí)別癌 細(xì)胞答案123454.利用細(xì)胞工程方法，以SARS病毒核衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體。以下相關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是A.用純化的核衣殼蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生的血清抗體為單克隆 抗體B.體外培養(yǎng)單個(gè)B淋巴細(xì)胞可以獲得大量針對(duì)SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞混合，經(jīng)PEG誘導(dǎo)融合后的細(xì)胞不一定 為雜交瘤細(xì)胞D.利用該單克隆抗體與SARS病毒核衣殼蛋白特異性結(jié)合的方法不能診斷 出SARS病毒感染者答案123455.答復(fù)以下有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題：(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞外表_時(shí)，細(xì)胞會(huì)停頓分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的_。