二動(dòng)物細(xì)胞工程

二動(dòng)物細(xì)胞工程教學(xué)目的與要求：知道動(dòng)物細(xì)胞工程的主要技術(shù)---細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體重點(diǎn)和難點(diǎn)：?jiǎn)慰寺】贵w的知識(shí)點(diǎn)教具：幻燈片。教學(xué)程序：（導(dǎo)入）動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體、胚胎移植、核移植等。其中，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其它動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：許多動(dòng)物細(xì)胞能分泌蛋白質(zhì)，如抗體等。但是單個(gè)的動(dòng)物細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)的量是很少的，怎樣才能獲得大量的分泌蛋白質(zhì)呢？這就可以借助于大規(guī)模的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)了。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液（液體培養(yǎng)基）與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分是不同的。（一）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液：常含有葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。（二）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大都取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或者組織。（三）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程：①分離細(xì)胞（胰蛋白酶等處理）②原代培養(yǎng)③傳代培養(yǎng)。將組織取出來(lái)后，先用胰蛋白酶等使組織分散成單個(gè)細(xì)胞，然后配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)瓶中，在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，這個(gè)過(guò)程叫做原代培養(yǎng)。細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長(zhǎng)。隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞越來(lái)越多，需要定期地用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)，配制成細(xì)胞懸浮液，分別裝到兩個(gè)或多個(gè)培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，這稱為傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳到10代左右就不容易傳下去了，細(xì)胞的生長(zhǎng)就會(huì)出現(xiàn)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡。但是有極少數(shù)的細(xì)胞能度過(guò)“危機(jī)”而繼續(xù)傳下去，這些存活的細(xì)胞一般能傳到40~50代，這種傳代細(xì)胞叫做細(xì)胞株。細(xì)胞株細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變。當(dāng)細(xì)胞株傳到50代以后又會(huì)出現(xiàn)“危機(jī)”，不能再傳下去。但是有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，并且?guī)в邪┳兊奶攸c(diǎn)，有可能在培養(yǎng)條件下無(wú)限制地傳代下去，這種傳代細(xì)胞叫做細(xì)胞系。注：eq\o\ac(○,a)胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散。eq\o\ac(○,b)在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，這時(shí)的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。eq\o\ac(○,c)eq\o\ac(○,d)時(shí)的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)，以50代為界限。eq\o\ac(○,c)時(shí)的細(xì)胞稱為細(xì)胞株，之后稱為細(xì)胞系。eq\o\ac(○,d)時(shí)的細(xì)胞發(fā)生了癌變。（四）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用：1、生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；2、皮膚移植——制皮膚細(xì)胞。3、檢測(cè)有毒物質(zhì)。二、動(dòng)物細(xì)胞融合：（這是動(dòng)物細(xì)胞工程的第二大技術(shù)）【教師啟發(fā)】請(qǐng)同學(xué)們回憶植物細(xì)胞雜交過(guò)程，并大膽預(yù)測(cè)：動(dòng)物細(xì)胞融合與植物細(xì)胞雜交過(guò)程有何不同？它相當(dāng)于植物細(xì)胞雜交過(guò)程的哪一步？[學(xué)生討論1`]【結(jié)論】動(dòng)物細(xì)胞融合相當(dāng)于植物細(xì)胞雜交的原生質(zhì)體融合過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，就連誘導(dǎo)融合的方法也基本類似，只是除了物理法化學(xué)法外，還用到了生物方法，即常用滅活的病毒做誘導(dǎo)劑。很多不同種類的動(dòng)物細(xì)胞之間或動(dòng)物與人的細(xì)胞之間都能進(jìn)行融合，形成雜種細(xì)胞，如人—鼠、人—兔等。1、過(guò)程：以仙臺(tái)病毒為例，簡(jiǎn)單介紹病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理：（見教材P78）2、用途：動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)最重要的用途，是制備單克隆抗體。三、單克隆抗體：通過(guò)“無(wú)性繁殖”獲得化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體（蛋白質(zhì)）。【設(shè)問(wèn)】什么是抗體？由什么細(xì)胞產(chǎn)生？主要分布在哪里？長(zhǎng)期以來(lái)，人們?yōu)榱双@得抗體，采用：（一）傳統(tǒng)方法：把某種抗原反復(fù)注射到動(dòng)物體內(nèi)，然后從動(dòng)物血清中分離出所需抗體。用這種方法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低，而且抗體的特異性差，反應(yīng)不夠靈敏。為了解決這一難題，科學(xué)家們進(jìn)行了大量的研究和探索。他們發(fā)現(xiàn)：（二）現(xiàn)代方法：要想獲得大量的單一的抗體，必須用單個(gè)B淋巴細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖，也就是通過(guò)克隆，形成細(xì)胞群，這樣的細(xì)胞群就有可能產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體——單克隆抗體。但遺憾的是，在體外培養(yǎng)的條件下，一個(gè)B淋巴細(xì)胞是不可能無(wú)限增殖的。那么，怎樣才能獲得單克隆抗體呢？1、單倍體抗體的制備：（阿根廷科學(xué)家米兒斯坦和的國(guó)科學(xué)家柯勒設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案）（教材P79）獲得雜交瘤細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)提取首先將抗原注射入小鼠體內(nèi)，然后從小鼠脾臟中獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細(xì)胞，與小鼠骨髓瘤細(xì)胞在滅活的仙臺(tái)病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合，再在特定的選擇性培養(yǎng)基中篩選出雜交瘤細(xì)胞。由于雜交細(xì)胞繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，因此，它不僅具有B淋巴細(xì)胞分泌的特異性抗體的能力，還有骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的本領(lǐng)。他們培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，從中選出能夠產(chǎn)生所需抗體的細(xì)胞群，繼續(xù)培養(yǎng)，以獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞，在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)或注射到腹腔內(nèi)增殖。這樣，從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中，就可以提取大量的單克隆抗體了。小結(jié)：（詳見資料P267）2、單倍體抗體的應(yīng)用：可用于疾病治療、預(yù)防、單抗診斷疾?。ā吧飳?dǎo)彈”）等。四、哺乳動(dòng)物的胚胎移植：“試管牛”五、總結(jié)及例題1、下列不屬于動(dòng)物細(xì)胞工程應(yīng)用的是（）A．大規(guī)模生產(chǎn)干擾素，用于抵抗病毒引起的感染B．為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細(xì)胞C．大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D．利用胚胎移植技術(shù)，加快優(yōu)良種畜的繁殖2、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(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3、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.取材十分方便D．分裂增殖的能力強(qiáng)4.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；B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無(wú)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。5、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，與骨髓疤細(xì)胞融合的是（）A.經(jīng)過(guò)免疫的B淋巴細(xì)胞B.沒(méi)經(jīng)過(guò)免疫的T