2022年醫(yī)學(xué)專題-動(dòng)物體細(xì)胞核移植概念

歡迎(huānyíng)指導(dǎo)！上岡中學(xué)(zhōngxué)生物(shēngwù)研討課第一頁，共五十九頁。明確(míngquè)學(xué)習(xí)目標(biāo)簡述動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)(péiyǎng)過程舉例說出細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備關(guān)注克隆技術(shù)的倫理問題第三節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程(gōngchéng)第二頁，共五十九頁。重點(diǎn)(zhòngdiǎn)、難點(diǎn)、考點(diǎn)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)(péiyǎng)核移植與體細(xì)胞克隆單克隆抗體的制備第三頁，共五十九頁。克隆羊“多利”第四頁，共五十九頁。新華網(wǎng)2010.12.3.消息克隆羊多利重生這4只克隆羊在遺傳上與多莉毫無差異。多莉誕生于14年前，是第一個(gè)使用成熟細(xì)胞(xìbāo)克隆的哺乳動(dòng)物。

克隆羊多莉(Dolly)已經(jīng)獲得“重生”。最初進(jìn)行此項(xiàng)克隆研究的英國科學(xué)家又培育出4只克隆羊，被形象地稱之為“Dollies”(多莉的復(fù)數(shù))。它們是多莉的復(fù)制品，在遺傳上與多莉絲毫不差，多莉在7年前離開這個(gè)世界。第五頁，共五十九頁。第六頁，共五十九頁。問題(wèntí)導(dǎo)學(xué)1、克隆羊“多利”的重生，采用(cǎiyòng)的是什么技術(shù)？細(xì)胞工程技術(shù)(jìshù)2、動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)到底是干啥的？（定義）在細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)理論指導(dǎo)下，根據(jù)人類的需要一方面深入探索并改造生物的遺傳特性，另一方面應(yīng)用工程技術(shù)手段，大量培養(yǎng)細(xì)胞。第七頁，共五十九頁。動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞融合單克隆抗體(kàngtǐ)制備體細(xì)胞克隆細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)范疇第八頁，共五十九頁。動(dòng)物細(xì)胞和組織培養(yǎng)在體外模擬(mónǐ)動(dòng)物體內(nèi)環(huán)境，將動(dòng)物體細(xì)胞或組織，在無菌、溫度適宜和營養(yǎng)充足條件下培養(yǎng)，使其繼續(xù)生長、增值并維持原有結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)。第九頁，共五十九頁。討論(tǎolùn)1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是什么？2、從動(dòng)物機(jī)體中要取出哪些相關(guān)組織(zǔzhī)？并解釋原因。3、組織分散成單個(gè)細(xì)胞的方法是什么？其理論依據(jù)是什么？4、動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足哪些條件？第十頁，共五十九頁。動(dòng)物(dòngwù)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，以便清除代謝(dàixiè)產(chǎn)物。）2、營養(yǎng)物質(zhì)(區(qū)分天然培養(yǎng)基與合成培養(yǎng)基)（無機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、核酸、維生素、動(dòng)物血清等。）3、溫度和pH：37℃,4、氣體環(huán)境：O2和CO2（95%空氣和5%CO2）第十一頁，共五十九頁。3.動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞培養(yǎng)過程：第十二頁，共五十九頁。用胰蛋白酶等處理動(dòng)物組織，形成分散的懸浮(xuánfú)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)適宜的pH為7.2—7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶（2.0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。說明(shuōmíng)：分散成單個(gè)動(dòng)物細(xì)胞（細(xì)胞培養(yǎng)）第十三頁，共五十九頁。動(dòng)物細(xì)胞生長(shēngzhǎng)特性：細(xì)胞貼壁：懸液中分散(fēnsàn)的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。第十四頁，共五十九頁。細(xì)胞的接觸抑制：

當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖(zēngzhí)，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。思考：細(xì)胞(xìbāo)發(fā)生接觸抑制后如何使細(xì)胞(xìbāo)繼續(xù)分裂增殖？第十五頁，共五十九頁。原代培養(yǎng)：是指從供體獲取組織或細(xì)胞后的初次(chūcì)培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)的細(xì)胞分離稀釋后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。第十六頁，共五十九頁。動(dòng)物(dòngwù)胚胎或幼齡動(dòng)物(dòngwù)的組織、器官細(xì)胞(xìbāo)懸浮液胰蛋白酶(yídànbáiméi)10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞株無限傳代細(xì)胞系單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)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）4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程：第十七頁，共五十九頁。第十八頁，共五十九頁。細(xì)胞(xìbāo)的全能性細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體培養(yǎng)(péiyǎng)結(jié)果大量獲得細(xì)胞(xìbāo)或細(xì)胞產(chǎn)物快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的動(dòng)物血清植物激素培養(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(xì)胞增殖原理動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較第十九頁，共五十九頁。動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）；培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可以用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性；為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病(jíbìng)提供理論依據(jù)。第二十頁，共五十九頁。思考與探究：如何(rúhé)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，為燒傷病人植皮？取該患者的皮膚進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),獲得(huòdé)足量的細(xì)胞后再移植第二十一頁，共五十九頁。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用這只老鼠身上的“人耳”是由我國科學(xué)家曹誼林教授(jiàoshòu)利用細(xì)胞工程技術(shù)復(fù)制出來的。器官(qìguān)克隆一例第二十二頁，共五十九頁。小結(jié)(xiǎojié)基本概念原代培養(yǎng)(péiyǎng)：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與傳10代以內(nèi)的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。細(xì)胞株：原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到40~50代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)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(xiànzhì)傳代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別：細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點(diǎn)，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快貼在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象。第二十三頁，共五十九頁。測試(cèshì)一下1、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，出現(xiàn)遺傳物質(zhì)改變的細(xì)胞是（）A．細(xì)胞系B．細(xì)胞株C．原代細(xì)胞D．傳代細(xì)胞2、下列屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)別的是（）A．培養(yǎng)基成分(chéngfèn)不同B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行C．動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能D．動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株第二十四頁，共五十九頁。高度(gāodù)分化的植物組織能表達(dá)全能性，但動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞不同，動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨著動(dòng)物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)?。因此，目前還不能用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動(dòng)物個(gè)體，用動(dòng)物體細(xì)胞克隆的動(dòng)物，實(shí)際是通過核移植來實(shí)現(xiàn)的。<<動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞核移植思考(sīkǎo)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有沒有發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體？第二十五頁，共五十九頁。動(dòng)物(dòngwù)體細(xì)胞核移植概念:

將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新胚胎最終(zuìzhōnɡ)發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物核移植胚胎(pēitāi)細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植（難度高）受體細(xì)胞：去核卵細(xì)胞原理：動(dòng)物體細(xì)胞核的全能性動(dòng)物克隆過程的實(shí)際是細(xì)胞核移植第二十六頁，共五十九頁。克隆羊“多利”的產(chǎn)生(chǎnshēng)過程:第二十七頁，共五十九頁。問題：1）、上述多利羊的成功培育過程表明了什么？也反映出了什么問題？.2）、書上說治療性克隆和生殖性克隆的大討論，你有何觀點(diǎn)，請說出來。你認(rèn)為生殖性克隆會(huì)帶來哪些倫理上的問題？（發(fā)散思維）_________________________。3）、克隆羊“多利”六歲就離開了這個(gè)世界，換了關(guān)節(jié)炎和肺病，這表明______________，如果克隆人是否也存在健康隱患？___________________.5）、書上說：“克隆技術(shù)在克服動(dòng)物種間雜交障礙，創(chuàng)造新物種等方面具有(jùyǒu)重要的科學(xué)意義和潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！蹦闳绾卫斫?？6）、你對克隆技術(shù)有哪些期望？（參考教材p57）第二十八頁，共五十九頁。思考題１、在進(jìn)行(jìnxíng)體細(xì)胞核移植之前，為何要去掉受體卵母細(xì)胞的核？為使核移植動(dòng)物(dòngwù)的遺傳物質(zhì)全部來自有利用價(jià)值的動(dòng)物(dòngwù)提供的細(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)(yǐnèi)的細(xì)胞，為什么？10代以內(nèi)的細(xì)胞保持一般保持正常二倍體的核型，未突變3、細(xì)胞核移植生產(chǎn)的克隆動(dòng)物是對體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？不是，克隆動(dòng)物絕大部分DNA來自供體細(xì)胞核，但核外還有少部分DNA（如線粒體DNA）來自受體卵母細(xì)胞第二十九頁，共五十九頁。4.動(dòng)物(dòngwù)克隆實(shí)例很多，為何多莉就舉世聞名呢？在1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細(xì)胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實(shí)際上，“多莉”的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細(xì)胞核移植的全部過程，但這并不能減低“多莉”的重大意義，因?yàn)樗鞘澜缟系谝焕?jīng)體細(xì)胞核移植出生的動(dòng)物，是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究(yánjiū)的巨大突破。這一巨大進(jìn)展意味著：在理論上證明了，同植物細(xì)胞一樣，分化了的動(dòng)物細(xì)胞核也具有全能性．

第三十頁，共五十九頁?？寺?dòng)物(dòngwù)的研究意義1.克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白(dànbái)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(cúnzài)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。第三十一頁，共五十九頁。布置(bùzhì)作業(yè)復(fù)習(xí)(fùxí)細(xì)胞培養(yǎng)過程及克隆動(dòng)物過程學(xué)案后的【鞏固練習(xí)】預(yù)習(xí)細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備第三十二頁，共五十九頁。第二(dìèr)課時(shí)細(xì)胞融合單克隆抗體(kàngtǐ)的制備第三十三頁，共五十九頁。概念(gàiniàn)：（略）<<過程(guòchéng)第三十四頁，共五十九頁。4、原理(yuánlǐ)細(xì)胞膜的流動(dòng)性5、最有價(jià)值(jiàzhí)的應(yīng)用制備(zhìbèi)單克隆抗體3、過程不同DNA的兩個(gè)細(xì)胞滅活的病毒PEG雜交細(xì)胞細(xì)胞融合完成的標(biāo)志:細(xì)胞核融合成一個(gè)核第三十五頁，共五十九頁。第三十六頁，共五十九頁。顯微鏡下細(xì)胞融合過程(guòchéng)第三十七頁，共五十九頁。主要(zhǔyào)用于制備單克隆抗體(kàngtǐ)獲得(huòdé)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)方法使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞融合的方法細(xì)胞膜的流動(dòng)性細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞全能性原理動(dòng)物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交比較項(xiàng)目４、植物、動(dòng)物細(xì)胞融合的比較第三十八頁，共五十九頁。一、何謂(héwèi)單克隆抗體？第三十九頁，共五十九頁。第四十頁，共五十九頁。第四十一頁，共五十九頁。第四十二頁，共五十九頁。只針對某一抗原決定簇的抗體分子(fēnzǐ)稱為單克隆抗體。第四十三頁，共五十九頁。②特點(diǎn)：產(chǎn)量低、特異性差、純度低、反應(yīng)(fǎnyìng)不夠靈敏常規(guī)(chángguī)抗體制備一個(gè)B淋巴細(xì)胞：只分泌一種(yīzhǒnɡ)特異性抗體單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞小鼠骨髓瘤細(xì)胞：能無限增殖融合單克隆抗體

培養(yǎng)①向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射抗原，使動(dòng)物產(chǎn)生抗體，然后從血清中分離所需抗體。第四十四頁，共五十九頁。制備(zhìbèi)過程：一篩二篩第四十五頁，共五十九頁。雜交細(xì)胞滅活的病毒等手段小鼠骨髓瘤細(xì)胞B淋巴細(xì)胞經(jīng)免疫的小鼠提取雜交瘤細(xì)胞第一次篩選用特定的選擇性培養(yǎng)基第二次篩選能產(chǎn)生特定抗體、培養(yǎng)條件下能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)注射到小鼠腹腔提取單克隆抗體用專一抗體(kàngtǐ)檢驗(yàn)陽性第四十六頁，共五十九頁。第四十七頁，共五十九頁。單克隆抗體(kàngtǐ)在診斷的應(yīng)用上，具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的優(yōu)點(diǎn)1、作為診斷(zhěnduàn)試劑2、用于治療疾病(jíbìng)和運(yùn)載藥物療效高、毒副作用小的新型藥物－－“生物導(dǎo)彈”應(yīng)用：<<生物導(dǎo)彈第四十八頁，共五十九頁。1、科學(xué)家用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合，得到雜交細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體(kàngtǐ)，與骨髓疤細(xì)胞融合的是（）A.經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞B.沒經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞

C.經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞D.沒經(jīng)過免疫的Ｂ淋巴細(xì)胞A2、用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細(xì)胞（）

A.容易產(chǎn)生各種變異B．具有更強(qiáng)的全能性

C.取材十分(shífēn)方便D．分裂增殖的能力強(qiáng)D3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于()A.培養(yǎng)基不同(bùtónɡ)；B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行；C.動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能；D.動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株。A第四十九頁，共五十九頁。4、動(dòng)物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合比較，在動(dòng)物細(xì)胞融合中有特殊性的是（

）A、融合的原理B、融合的優(yōu)點(diǎn)C、融合的誘導(dǎo)手段D、融合的過程5、單克隆抗體制備(zhìbèi)過程中，骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活、增殖的細(xì)胞是（）①B淋巴細(xì)胞②小鼠骨髓瘤細(xì)胞③B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞④小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞⑤雜交瘤細(xì)胞A、①②③④B、①③⑤C、①③D、②④

C

A第五十頁，共五十九頁。7、(06江蘇)下圖是單克隆抗體制備流程(liúchéng)階段示意圖。（1）_______________技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。（2）根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中HAT培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。（3）單克隆抗體與常規(guī)(chángguī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是________________。（4）動(dòng)物細(xì)胞融合除了采用植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外，還可以采用________________。（5）選出的雜交瘤細(xì)胞既具備骨髓瘤細(xì)胞的_______________特點(diǎn)，又具備淋巴細(xì)胞的_______________特點(diǎn)。（6）淋巴細(xì)胞是由動(dòng)物體_________中的______________細(xì)胞分化、發(fā)育而來。（7）雜交瘤細(xì)胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是____________。動(dòng)物(dòngwù)細(xì)胞培養(yǎng)選擇特異性強(qiáng),靈敏度高滅活的病毒在體外大量增殖分泌特異性抗體骨髓造血干細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸?shù)谖迨豁?，共五十九頁。第五十二頁，共五十九頁。第五十三頁，共五十九頁。第五十四頁，共五十九頁?/p>