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文檔簡(jiǎn)介
人教版高中生物
選擇性必修3動(dòng)物細(xì)胞工程第2節(jié)第2章細(xì)胞工程1認(rèn)同動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是模擬體內(nèi)生理?xiàng)l件在體外進(jìn)行的培養(yǎng),由此分析、推出培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞需要滿足的基本條件。2嘗試建構(gòu)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本流程,認(rèn)同動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。3簡(jiǎn)述干細(xì)胞的應(yīng)用;通過探討干細(xì)胞在臨床上的應(yīng)用所產(chǎn)生的效益與風(fēng)險(xiǎn),理性看待生物技術(shù)的應(yīng)用,增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。4闡明動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的概念,舉例說出誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法。5概述單克隆抗體的制備過程,認(rèn)同單克隆抗體在臨床上具有重要的應(yīng)用價(jià)值。動(dòng)物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程1890年:希普首例胚胎移植成功。1958年:格登、童第周:體細(xì)胞核移植成功。2006年:山中伸彌獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。1959年:試管家兔誕生。2014年:?jiǎn)渭?xì)胞基因組測(cè)序進(jìn)行遺傳病篩查的試管嬰兒誕生。1996年:克隆羊多莉誕生。1978年:胚胎分割移植成功。1907年:哈里森:首創(chuàng)動(dòng)物組織體外培養(yǎng)法。1951年:張明覺發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物精子獲能現(xiàn)象。1975年:米爾斯坦和科勒:創(chuàng)立單克隆抗體技術(shù)。1981年:埃文斯成功分離和培養(yǎng)小鼠的胚胎干細(xì)胞。2017年:我國(guó)科學(xué)家首次培育了體細(xì)胞克隆猴。|
科技探索之路
|思考:動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)有哪些?動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞核移植、生產(chǎn)單克隆抗體。是最基礎(chǔ)的技術(shù)1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程2干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用3動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)4單克隆抗體及其應(yīng)用目錄人體再生術(shù)的秘密—人造皮膚小面積燒傷:患者通過切除+植皮(自身)后恢復(fù)1)使用他人皮膚如何?患者自身皮膚的不夠用,如何解決?大面積燒傷?2)培養(yǎng)自身細(xì)胞?
目前,科學(xué)家還在研究對(duì)皮膚干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),以獲得適合臨床上使用的人造皮膚。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的技術(shù)?!舅伎肌浚簞?dòng)物組織的選擇:
幼齡動(dòng)物or老齡動(dòng)物幼齡個(gè)體的細(xì)胞生命力旺盛,分化程度低、分裂能力強(qiáng),易培養(yǎng)。動(dòng)物體組織單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖取出分散適宜條件原理地位對(duì)象目的細(xì)胞增殖(有絲分裂)動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物胚胎或幼齡動(dòng)物的細(xì)胞Why?營(yíng)養(yǎng)容易供應(yīng),代謝廢物容易排出欲使動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)順利進(jìn)行,應(yīng)營(yíng)造怎樣的環(huán)境?思考討論:模擬體內(nèi)的生理?xiàng)l件進(jìn)行培養(yǎng)(一)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素……無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境培養(yǎng)基的構(gòu)成:+合成培養(yǎng)基血清等天然成分將細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基含有尚未全部研究清楚的細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。一般使用液體培養(yǎng)基,也稱為培養(yǎng)液1.營(yíng)養(yǎng):
血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等,其中,蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋白;氨基酸有多種,是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本原料,且有些氨基酸是動(dòng)物細(xì)胞本身不能合成的(稱為必需氨基酸),必須由培養(yǎng)液提供;激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等。血清還含有多種未知的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì),它們能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。因此,在培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí),為保證細(xì)胞能夠順利生長(zhǎng)和增殖,一般需在培養(yǎng)基中添加10%~20%的血清等天然成分。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常要添加血清的原因(一)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素……無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境2.無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境:(1)培養(yǎng)液、培養(yǎng)用具:滅菌處理;(2)在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行操作;(3)定期更換培養(yǎng)液
清除代謝物,防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(可根據(jù)實(shí)際情況適量添加抗生素)無(wú)菌無(wú)毒[拓展]動(dòng)物和人體的免疫系統(tǒng)可抵御各種微生物對(duì)機(jī)體的入侵,因此體內(nèi)細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境幾乎是無(wú)菌、無(wú)毒的。而離體培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)微生物和有毒物質(zhì)的防御能力極低,所以其培養(yǎng)環(huán)境中一旦有細(xì)菌、真菌或病毒等微生物的污染,培養(yǎng)的細(xì)胞就會(huì)死亡。(一)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素……無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度多以36.5±0.5℃為宜;多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜pH為7.2-7.4;(1)適宜的溫度:(2)適宜的pH:(3)適宜的滲透壓:維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能。3.適宜的溫度、pH和滲透壓:4.適宜的氣體環(huán)境(1)氣體組成及作用:O2(細(xì)胞代謝所必需);CO2(維持培養(yǎng)液的pH)。(2)具體操作:培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱置于培養(yǎng)皿松蓋培養(yǎng)瓶CO2培養(yǎng)箱(二)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞:直接用離心法收集貼壁細(xì)胞:用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞,用離心法收集取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞解決懸浮生長(zhǎng)貼壁生長(zhǎng)(大多數(shù))細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等接觸抑制傳代培養(yǎng)制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)細(xì)胞分裂受阻②制成細(xì)胞懸液,分瓶培養(yǎng)①收集細(xì)胞(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物)(10代以內(nèi))(10代以后)(二)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物)(10代以內(nèi))(10代以后)(1)培養(yǎng)前為什么分散成單個(gè)細(xì)胞?①成塊組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起,彼此限制了生長(zhǎng)與增殖;
②利于細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸,保證細(xì)胞所需的O2與營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)、保證細(xì)胞內(nèi)代謝物及時(shí)排出。(2)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞,說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么?用胃蛋白酶可以嗎?為什么?動(dòng)物細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。
胃蛋白酶不可以,pH不適宜;原因是多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜pH為7.2-7.4;當(dāng)pH大于6時(shí),胃蛋白酶(適宜pH約為1.5)就會(huì)失去活性。纖維蛋白、膠原蛋白等(二)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物)(10代以內(nèi))(10代以后)(3)酶解法較溫和,一定不會(huì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞造成損傷,對(duì)嗎?
不對(duì);使用胰蛋白酶時(shí),要控制好用量和處理時(shí)間,因?yàn)橐鹊鞍酌覆粌H能分解細(xì)胞間的蛋白質(zhì),長(zhǎng)時(shí)間作用還會(huì)分解細(xì)胞膜蛋白等,對(duì)細(xì)胞造成損傷。(4)體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞類型?①懸浮生長(zhǎng)類:能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長(zhǎng)增殖。需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長(zhǎng)增殖(細(xì)胞貼壁),大多數(shù)細(xì)胞屬于此類。②貼壁生長(zhǎng)類:什么是細(xì)胞貼壁?要求:培養(yǎng)瓶(皿)內(nèi)表面光滑、無(wú)毒、易于貼附(二)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物)(10代以內(nèi))(10代以后)(5)“細(xì)胞增殖到互相接觸的時(shí)候,糖蛋白識(shí)別了這種信息,就會(huì)使細(xì)胞停止分裂繁殖,出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象”。試結(jié)合上述解釋,舉例說明哪種細(xì)胞無(wú)接觸抑制現(xiàn)象,并闡述原因?癌細(xì)胞無(wú)接觸抑制現(xiàn)象;癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少圓球形細(xì)胞剛開始鋪展貼壁生長(zhǎng)(100×)培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)并進(jìn)行有絲分裂(100×)細(xì)胞單層貼壁生長(zhǎng)鋪滿瓶壁后出現(xiàn)接觸抑制(100×)單層細(xì)胞多層細(xì)胞(二)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物)(10代以內(nèi))(10代以后)(6)什么是原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)?①原代培養(yǎng):將動(dòng)物組織處理后的初次培養(yǎng)(10代內(nèi))。分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)(10代后)。②傳代培養(yǎng):判斷依據(jù):是否分瓶!初次培養(yǎng)10代細(xì)胞50代細(xì)胞無(wú)限增殖保持細(xì)胞正常二倍體核型部分細(xì)胞核型改變遺傳物質(zhì)改變突破細(xì)胞壽限獲得不死性危機(jī)1危機(jī)2原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)(遺傳物質(zhì)沒改變)(遺傳物質(zhì)有的改變)使用或保存的細(xì)胞通常為10代以內(nèi),為什么?這一階段的細(xì)胞稱為細(xì)胞株這一階段的細(xì)胞稱為細(xì)胞系分
瓶(二)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物)(10代以內(nèi))(10代以后)(7)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)都用到胰蛋白酶處理,對(duì)象相同嗎?原代培養(yǎng):用胰蛋白酶對(duì)剪碎的動(dòng)物組織進(jìn)行處理,使其分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng)。傳代培養(yǎng):細(xì)胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制,用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來(lái),然后,將其分散到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。區(qū)分兩種“培養(yǎng)”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象歸納:請(qǐng)列表比較動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分取材培養(yǎng)過程培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的相同點(diǎn)獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物固體培養(yǎng)基完整植株葡萄糖、動(dòng)物血清液體培養(yǎng)基細(xì)胞增殖植物細(xì)胞的全能性許多細(xì)胞快速繁殖等蔗糖、植物激素1.培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂,不涉及減數(shù)分裂;原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)脫分化、再分化2.均需無(wú)菌操作、無(wú)菌培養(yǎng),需要適宜的溫度、pH等條件。植物幼嫩的部位或花藥等動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性(
)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)未體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性,其原理是細(xì)胞增殖?!?2)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞可在培養(yǎng)瓶的瓶壁上形成多層細(xì)胞(
)×培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞可在培養(yǎng)瓶的瓶壁上形成單層細(xì)胞。(3)懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集,貼壁細(xì)胞需要用胰蛋白酶等處理后再用離心法收集(
)√(4)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的第一代(即第一次細(xì)胞增殖)被稱為原代培養(yǎng)(
)原代培養(yǎng)指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng),不一定是第一次細(xì)胞增殖。×落實(shí)思維方法1.(2022·湖北)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢,其原因不可能是A.實(shí)驗(yàn)材料取自小鼠胚胎的腦組織B.為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C.血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基D.所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性√落實(shí)思維方法2.如圖是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)的接觸抑制現(xiàn)象,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.正常動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中均會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象B.癌細(xì)胞無(wú)接觸抑制因而培養(yǎng)時(shí)可形成多層細(xì)胞C.出現(xiàn)接觸抑制時(shí)細(xì)胞將停止分裂活動(dòng)D.出現(xiàn)接觸抑制后需要用胰蛋白酶等處理后才可進(jìn)行傳代培養(yǎng)√接觸抑制是體外細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)貼附型細(xì)胞生長(zhǎng)的特性,懸浮型細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象,A錯(cuò)誤。1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程2干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用3動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)4單克隆抗體及其應(yīng)用目錄干細(xì)胞技術(shù)帶來(lái)延長(zhǎng)生命的可能二、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用定義:分布、種類:功能:動(dòng)物和人體內(nèi)保留的具有分裂和分化能力的細(xì)胞。干細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中,包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。存在于早期胚胎中具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞,并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。ES細(xì)胞在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和造血干細(xì)胞等必須從胚胎中獲取,涉及倫理問題;因而限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。應(yīng)用:特點(diǎn):局限性:分布:胚胎干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞)在一定條件下,可以分化成其他類型的細(xì)胞。也叫全能干細(xì)胞形態(tài)特點(diǎn):通常呈圓球形或橢球形,細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯。二、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用成體干細(xì)胞存在于成體組織或器官內(nèi)。具有組織特異性,只能分化成特定的細(xì)胞或組織,不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。舉例:特點(diǎn):應(yīng)用實(shí)例:分布:治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病(如帕金森病、阿爾茨海默病等)。治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病。造血干細(xì)胞:神經(jīng)干細(xì)胞:有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞,與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。發(fā)現(xiàn)最早、研究最多、應(yīng)用最成熟造血干細(xì)胞(骨髓、外周血和臍帶血中)精原干細(xì)胞(睪丸中)神經(jīng)干細(xì)胞(神經(jīng)系統(tǒng)中)血細(xì)胞和免疫細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞精原細(xì)胞治療細(xì)胞損傷造成的疾病二、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制備:優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用:概念:通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞得到的類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞。①將特定基因或特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞(成纖維細(xì)胞、已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞);②用小分子化合物誘導(dǎo)形成。①誘導(dǎo)過程無(wú)須破壞胚胎;②iPS細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)胞,將它移植回病人體內(nèi)后,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)??芍委熺牋罴?xì)胞貧血癥;在治療阿爾茨海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進(jìn)展。二、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景:iPS細(xì)胞用于治療人類疾病示意圖移植取成纖維細(xì)胞等iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化分化胰島細(xì)胞神經(jīng)元血細(xì)胞腸上皮細(xì)胞心肌細(xì)胞肝細(xì)胞病人①取成纖維細(xì)胞②轉(zhuǎn)入相關(guān)因子③細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞④誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為多種組織細(xì)胞⑤移植回病人體內(nèi)治療糖尿病疾病治療神經(jīng)疾病治療心血管疾病治療消化道疾病(1)過程④的實(shí)質(zhì)是什么?基因的選擇性表達(dá)。(2)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞用于治療人類的某些頑癥的原理是什么?誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞,經(jīng)移植可使壞死或退化部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。二、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用①取成纖維細(xì)胞②轉(zhuǎn)入相關(guān)因子③細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞④誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為多種組織細(xì)胞⑤移植回病人體內(nèi)(3)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題?通過干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造器官,從而解決供體器官不足的問題;又因人造器官是由病人自身細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的,所以可以避免免疫排斥反應(yīng)。(4)科學(xué)家已嘗試采用多種方法來(lái)制備iPS細(xì)胞,請(qǐng)說出幾種獲取iPS細(xì)胞的方法。借助載體將特定基因?qū)爰?xì)胞中,直接將特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞中或者用小分子化合物等來(lái)誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞最初是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái)的,后來(lái)發(fā)現(xiàn)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。
現(xiàn)在關(guān)于iPS細(xì)胞的研究正在不斷深入。請(qǐng)你從以下兩個(gè)方面來(lái)查閱資料進(jìn)行思考。(1)由于誘導(dǎo)iPS細(xì)胞、促使其分化都需要時(shí)間,因此用某人特異的iPS細(xì)胞進(jìn)行醫(yī)療只限于時(shí)間比較充裕的情形。從實(shí)際事故、疾病發(fā)生的不可預(yù)測(cè)性方面考慮,如果要將這些細(xì)胞用于緊急情況,應(yīng)該提前采取什么措施?
像建立骨髓庫(kù)一樣,有研究團(tuán)隊(duì)正在嘗試建立HLA(HumanLeukocyteAntigen,人類白細(xì)胞抗原)多態(tài)性豐富的iPS細(xì)胞庫(kù),可以為需要的人找到HIA匹配度較高的iPS細(xì)胞,這樣不僅可以節(jié)省時(shí)間、成本,還能減輕異體干細(xì)胞移植后發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)。(2)如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為生殖細(xì)胞的技術(shù)發(fā)展成熟,該技術(shù)可能會(huì)有哪些應(yīng)用?又可能帶來(lái)哪些問題?該技術(shù)可能被用于治療不孕癥;獲得足夠量的生殖細(xì)胞來(lái)進(jìn)行瀕危物種的克隆研究;獲得生殖細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作,再經(jīng)過受精、胚胎發(fā)育等過程來(lái)獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該技術(shù)可能帶來(lái)一系列的倫理問題。例如,如果用同一個(gè)人的iPS細(xì)胞分別誘導(dǎo)形成精子和卵子,兩者受精可能培育出“單親”嬰兒;有的人還可能有目的地選擇iPS細(xì)胞,從而“設(shè)計(jì)”嬰兒。(1)干細(xì)胞都來(lái)源于早期胚胎(
)干細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中,包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。×(2)iPS細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)胞,將它移植回病人體內(nèi)后,可以避免免疫排斥反應(yīng)(
)(3)不同類型的干細(xì)胞,它們的分化潛能完全相同(
)√×不同類型的干細(xì)胞,它們的分化潛能是有差別的,如胚胎干細(xì)胞的分化潛能大于成體干細(xì)胞。落實(shí)思維方法3.研究人員研究肥胖機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種與脂肪細(xì)胞的分化形成有關(guān)的蛋白質(zhì)M,其細(xì)胞分化過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.已分化的細(xì)胞不可能繼續(xù)
分化為其他類型的細(xì)胞B.肌肉細(xì)胞與脂肪細(xì)胞中均含控制蛋白質(zhì)M合成的基因C.促進(jìn)蛋白質(zhì)M的合成是解決肥胖問題的一條途徑D.間充質(zhì)細(xì)胞是一種成體干細(xì)胞,其分化過程具有組織特異性√已分化的細(xì)胞也可能繼續(xù)分化為其他類型的細(xì)胞,如人體的干細(xì)胞可分化為間充質(zhì)細(xì)胞,間充質(zhì)細(xì)胞又分化為肌肉細(xì)胞或脂肪細(xì)胞,A錯(cuò)誤。落實(shí)思維方法4.將Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞后得到類似于小鼠胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞,命名為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。與ES細(xì)胞相比,iPS細(xì)胞更容易獲得,廣泛應(yīng)用于藥物篩選或基因治療。下列說法錯(cuò)誤的是A.逆轉(zhuǎn)錄病毒充當(dāng)了將目的基因?qū)氤衫w維細(xì)胞的載體B.iPS細(xì)胞的應(yīng)用中存在分化成腫瘤細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)C.體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生iPS細(xì)胞后再轉(zhuǎn)化為需要的細(xì)胞給病人治病,會(huì)引起
免疫排斥反應(yīng)D.欲驗(yàn)證iPS細(xì)胞的產(chǎn)生是由于外源基因的作用,應(yīng)設(shè)置不轉(zhuǎn)入外源基因
的對(duì)照組√無(wú)菌、無(wú)毒營(yíng)養(yǎng)溫度、pH和滲透壓氣體環(huán)境制備細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程干細(xì)胞的培養(yǎng)和應(yīng)用干細(xì)胞的種類、特點(diǎn)及應(yīng)用iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和應(yīng)用五分鐘查落實(shí)【要語(yǔ)必背】1.動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞核移植等,其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件:營(yíng)養(yǎng);無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境;溫度、pH和滲透壓;氣體環(huán)境。3.人們通常將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng),即動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng),將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。4.在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí),懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集;貼壁細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理,使之分散成單個(gè)細(xì)胞,然后再用離心法收集。之后,將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液,分瓶培養(yǎng)。5.干細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中,包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。【長(zhǎng)句表達(dá)】1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要添加血清的原因:_____________________________
。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)所需的氣體環(huán)境是
,O2是________
,CO2的主要作用是
。3.
稱為細(xì)胞貼壁。貼壁細(xì)胞在生長(zhǎng)增殖時(shí),會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象,即___________________________________
的現(xiàn)象。血清中含有尚未全部研究清楚的細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)95%空氣和5%CO2細(xì)胞代謝所必需的維持培養(yǎng)液的pH細(xì)胞貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上的現(xiàn)象當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞通常會(huì)停止分裂增殖4.動(dòng)物細(xì)胞的整個(gè)培養(yǎng)過程中可能多次用到胰蛋白酶或膠原蛋白酶,第一次使用的目的是
;貼壁細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)使用的目的是
。5.成體干細(xì)胞的特點(diǎn):具有
,只能分化成
,不具有
的能力。6.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞,所獲得的類似___________的一種細(xì)胞,簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞。優(yōu)點(diǎn)是________________________________
。使組織細(xì)胞分散開使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái),分散成單個(gè)細(xì)胞,便于分瓶培養(yǎng)組織特異性特定的細(xì)胞或組織發(fā)育成完整個(gè)體胚胎干細(xì)胞不涉及倫理問題,理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)問題探究:1.視頻中了解到針對(duì)新冠肺炎真正的特效藥是什么?2.這種特效藥有著怎樣的特點(diǎn)呢?針對(duì)新冠病毒的單克隆抗體。這種單克隆抗體可以和新冠病毒特異性結(jié)合,準(zhǔn)確定位、藥效強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間久,并且可以大量?jī)?chǔ)備生產(chǎn)。【回顧舊知】①什么細(xì)胞能產(chǎn)生抗體?②能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞能否大量增殖?③什么細(xì)胞具有無(wú)限增殖的能力?④能否培養(yǎng)出一種能分泌抗體且增殖力強(qiáng)的細(xì)胞?漿細(xì)胞漿細(xì)胞沒有增殖能力腫瘤細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程2干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用3動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)4單克隆抗體及其應(yīng)用目錄人—鼠細(xì)胞融合融合細(xì)胞細(xì)胞融合37℃40min正在融合的細(xì)胞紅色熒光染料標(biāo)記膜蛋白綠色熒光染料標(biāo)記膜蛋白人細(xì)胞小鼠細(xì)胞該實(shí)驗(yàn)說明:細(xì)胞膜具有流動(dòng)性三、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1.概念:2.原理:結(jié)果:3.融合方法:4.意義:5.應(yīng)用:使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)。細(xì)胞膜的流動(dòng)性PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)法等。(化學(xué)法、
物理法、
生物法)突破了有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交(種間、屬間、科間、動(dòng)植物之間)成為可能。動(dòng)物細(xì)胞融合特有具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息①研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。②特別是雜交瘤技術(shù),為制造單克隆抗體開辟了新途徑。形成單核雜交細(xì)胞常用:仙臺(tái)病毒、皰疹病毒、腮腺炎病毒什么是滅活病毒?滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是?
滅活是指用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力,但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)。
原理:病毒的糖蛋白和一些酶可以與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用,使細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,細(xì)胞膜打開,細(xì)胞發(fā)生融合。過程:病毒顆粒滅活的病毒顆粒粘附于細(xì)胞表面,使細(xì)胞互相凝聚細(xì)胞膜融合細(xì)胞核融合形成雜交細(xì)胞細(xì)胞膜打開細(xì)胞質(zhì)融合動(dòng)物細(xì)胞融合實(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志:細(xì)胞核融合資料1
19世紀(jì)30年代,科學(xué)家曾在患肺結(jié)核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中觀察到多核細(xì)胞。如何解釋這一現(xiàn)象?病人體內(nèi)的病毒等誘導(dǎo)多個(gè)體細(xì)胞融合,形成了多核細(xì)胞。肺結(jié)核病人病理切片動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(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)胞融合前的處理方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法細(xì)胞融合成功的標(biāo)志結(jié)果意義遺傳信息細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖用果膠酶和纖維素酶去除細(xì)胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞物理法:電融合法、離心法;化學(xué)法:聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高pH融合法PEG融合法、電融合法、▲滅活病毒誘導(dǎo)法再生出細(xì)胞壁細(xì)胞核的融合雜種植株雜交細(xì)胞打破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種,培育植物新品種突破了有性雜交的局限,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息(1)與植物原生質(zhì)體融合相比,動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒(
)與植物原生質(zhì)體融合相比,動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)因素是滅活的病毒?!?2)滅活的含義是用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力,但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)(
)√落實(shí)思維方法1.如圖表示仙臺(tái)病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的部分過程,下列敘述正確的是A.細(xì)胞a和細(xì)胞b必須為同種細(xì)胞才能融合B.細(xì)胞c同時(shí)有細(xì)胞a和細(xì)胞b的遺傳物質(zhì)C.該融合過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有選擇透過性D.此過程的原理是動(dòng)物細(xì)胞具有全能性√落實(shí)思維方法2.對(duì)比動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交技術(shù),下列論述正確的是A.均可使用PEG、電融合或滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合B.兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離C.兩者都可以體現(xiàn)細(xì)胞的全能性D.在適宜的條件下,均可產(chǎn)生完整個(gè)體√1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件和過程2干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用3動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)4單克隆抗體及其應(yīng)用目錄產(chǎn)量低,純度低,特異性差反復(fù)注射動(dòng)物體內(nèi)抗原多種漿細(xì)胞多種抗體(血清)缺點(diǎn)(2)什么細(xì)胞分泌抗體?漿細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞分化)(3)抗體主要分布在哪里?血清(4)早期獲得抗體的方法有哪些?1.傳統(tǒng)抗體的制備2.大量制備單一抗體的思路和需解決的問題單克隆抗體一個(gè)B淋巴細(xì)胞細(xì)胞群抗體克隆(1)什么是抗體?機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的,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。B淋巴細(xì)胞不可能無(wú)限增殖四、單克隆抗體及其應(yīng)用1:什么細(xì)胞具有無(wú)限增殖的能力?2:有什么方法能培養(yǎng)出既能分泌抗體且無(wú)限增殖的細(xì)胞?骨髓瘤細(xì)胞(癌細(xì)胞)動(dòng)物細(xì)胞融合一個(gè)極富創(chuàng)造力的方案:1975年,發(fā)明了單克隆抗體的制備技術(shù);1984年,諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)米爾斯坦【英國(guó)】柯勒【德國(guó)】動(dòng)物細(xì)胞融合雜交細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)單克隆抗體骨髓瘤細(xì)胞(癌細(xì)胞)能無(wú)限增殖一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體雜交瘤細(xì)胞既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生特定抗體四、單克隆抗體及其應(yīng)用注射到腹腔注射抗原培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞多種B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞融合多種雜交細(xì)胞誘導(dǎo)融合抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)用特定抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫,并從其脾中獲取能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞用特定的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選:只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng)多次克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),再篩選體外大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲得大量的單克隆抗體雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體第一次篩選:獲得雜交瘤細(xì)胞第二次篩選:獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生抗體,但不能大量繁殖能大量繁殖,但不能產(chǎn)生抗體既能大量繁殖又能產(chǎn)生抗體既能大量繁殖又能產(chǎn)生特定抗體
嘗試構(gòu)建制備單克隆抗體的流程思考1:進(jìn)行誘導(dǎo)融合后,培養(yǎng)基中共出現(xiàn)幾種細(xì)胞?其中融合的細(xì)胞有幾種?(若融合的話,只考慮兩兩融合)5種骨髓瘤+B細(xì)胞骨髓瘤+骨髓瘤B細(xì)胞+B細(xì)胞骨髓瘤(未融合)B細(xì)胞(未融合)理論上融合的細(xì)胞有3種。體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因?細(xì)胞融合是隨機(jī)的,且融合率達(dá)不到100%。思考2:單克隆抗體制備過程中,第一次篩選的目的是什么?方法是什么?資料:已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑,其中D途徑能被氨基喋呤阻斷。①免疫的B淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑,但它不能分裂增殖,其本身也不
能在體外長(zhǎng)期存活。
②鼠骨髓瘤細(xì)胞中只有D途徑,沒有S途徑,但它能不斷分裂增殖。如果它的D途徑
被阻斷的話,它會(huì)因不能合成DNA而死亡。篩選出雜交瘤細(xì)胞特定的選擇培養(yǎng)基篩選B淋巴細(xì)胞合成DNAS途徑D途徑不能分裂增殖骨髓瘤細(xì)胞合成DNAD途徑能無(wú)限增殖雜交瘤細(xì)胞合成DNAS途徑D途徑能無(wú)限增殖培養(yǎng)基中加入氨基喋呤B淋巴細(xì)胞+B淋巴細(xì)胞能合成DNA,不能無(wú)限增殖,死亡骨髓瘤細(xì)胞+骨髓瘤細(xì)胞不能合成DNA,不能增殖,死亡雜交瘤細(xì)胞(B淋巴+骨髓瘤)能合成DNA且能無(wú)限增殖,存活資料:在單克隆抗體制備過程中,要用特定的HAT選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,篩選的過程利用了哺乳動(dòng)物DNA合成的原理。哺乳動(dòng)物DNA合成有兩個(gè)途徑,物質(zhì)A可以阻斷其中的全合成途徑(D途徑)(如圖)。正常細(xì)胞內(nèi)含有補(bǔ)救合成途徑(S途徑)所必需的轉(zhuǎn)化酶和激酶,制備單克隆抗體時(shí)選用的骨髓瘤細(xì)胞中缺乏轉(zhuǎn)化酶。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題:在培養(yǎng)基中含有H、A、T的情況下,會(huì)導(dǎo)致骨髓瘤細(xì)胞和B細(xì)胞死亡的原因是什么?只有雜交瘤細(xì)胞才能存活并增殖,原因是什么?
培養(yǎng)基含有物質(zhì)A且骨髓瘤細(xì)胞中缺乏轉(zhuǎn)化酶,因此,骨髓瘤細(xì)胞不能合成DNA,不能增殖而導(dǎo)致死亡;B細(xì)胞為成熟細(xì)胞,沒有增殖能力,也會(huì)死亡。雜交瘤細(xì)胞可以利用B細(xì)胞中的轉(zhuǎn)化酶,通過補(bǔ)救合成途徑合成DNA,能存活并增殖。思考3:單克隆抗體制備過程中,第二次篩選的目的、方法及其原理是什么?篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞方法是抗體檢測(cè),其原理是抗原—抗體的特異性結(jié)合克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)★有限稀釋法每一個(gè)孔中盡量只接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞(克隆化培養(yǎng))側(cè)面模擬圖克隆化培養(yǎng)一段時(shí)間取上清液進(jìn)行抗體檢測(cè)上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽(yáng)性孔陽(yáng)性孔中的細(xì)胞還
保證是來(lái)自單個(gè)細(xì)胞,挑選
孔的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有限稀釋,一般需進(jìn)行3~4次,直至確信每個(gè)孔中增殖的細(xì)胞為能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。不能陽(yáng)性項(xiàng)目腹腔培養(yǎng)體外培養(yǎng)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)易于控制培養(yǎng)條件可大規(guī)模培養(yǎng)、大量生產(chǎn)規(guī)模小,產(chǎn)量少需要人為控制培養(yǎng)基,成本相對(duì)較高【兩次篩選的比較】項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選(需要多次篩選)篩選原因篩選方法篩選結(jié)果誘導(dǎo)融合后得到的細(xì)胞中,除雜交瘤細(xì)胞之外,還有未融合的親本細(xì)胞,也有融合的具有同種核的細(xì)胞。用特定的選擇培養(yǎng)基篩選:未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)死亡,只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng)。篩選獲得雜交瘤細(xì)胞(多種)因?yàn)樾∈笤谏钪羞€受到其他抗原的刺激,所以經(jīng)選擇培養(yǎng)基篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞。用96孔板培養(yǎng),在每個(gè)孔中盡量接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),經(jīng)多次篩選得到足夠數(shù)量的能分泌特定抗體的細(xì)胞獲得能分泌特定抗體的雜交瘤細(xì)胞分析單克隆抗體的應(yīng)用資料1:用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的"早早孕診斷試劑盒",在妊娠第8天就可以作出診斷,這比原來(lái)的方法提前了10d左右??梢员苊庠袐D在知道妊娠的情況下因服用藥物而對(duì)胎兒造成了不利影響。該方法檢測(cè)的準(zhǔn)確率在90%以上。分析單克隆抗體的應(yīng)用資料2:使用高效的細(xì)胞毒素類藥物進(jìn)行化療,可以有效殺傷腫瘤細(xì)胞。但細(xì)胞毒素沒有特異性,在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí)還會(huì)對(duì)健康細(xì)胞造成傷害,這限制了它在臨床上的應(yīng)用??贵w—藥物偶聯(lián)物(antibody-drugconjugates,ADC)通過將細(xì)胞毒素與能特異性識(shí)別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細(xì)胞毒素)三部分組成,它的作用機(jī)制如下圖所示??贵w藥物接頭細(xì)胞凋亡ADC被細(xì)胞吞噬分析單克隆抗體的應(yīng)用(1)ADC的抗體和藥物各具有什么作用?抗體主要發(fā)揮靶向運(yùn)輸作用,即通過特異性結(jié)合靶細(xì)胞表面的抗原,將連接的藥物輸送到靶細(xì)胞;(2)除了細(xì)胞毒素,還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物?藥物發(fā)揮治療效應(yīng),如殺傷靶細(xì)胞。(3)單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢(shì)?①可以用放射性同位素標(biāo)記單克隆抗體進(jìn)行靶向放療;②一些作用于細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細(xì)胞的信號(hào)通路來(lái)抑制其生長(zhǎng),理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結(jié)合進(jìn)行疾病治療。①單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原發(fā)生反應(yīng),因此檢測(cè)的特異性和靈敏度大大提高;生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復(fù)蘇利用,有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)診斷試劑盒。②ADC在臨床上具有靶點(diǎn)清楚、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn),原因是ADC中的單克隆抗體能將細(xì)胞毒素定向帶到癌細(xì)胞所在位置,在原位殺死癌細(xì)胞,不損傷正常細(xì)胞。單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)(1)能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異;(2)與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合;(3)可以大量制備。單克隆抗體的應(yīng)用(1)廣泛用作診斷試劑利用同位素或熒光標(biāo)記的單克隆抗體在特定組織中成像的技術(shù),可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。(2)用于治療疾病和運(yùn)載藥物:四、單克隆抗體及其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn):準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速。a、特異性強(qiáng)、靈敏度高,可以大量制備。生物導(dǎo)彈——單克隆抗體+抗癌藥物+放射性同位素b、位置準(zhǔn)確、療效高、毒副作用小。結(jié)合同位素的單抗治療B細(xì)胞淋巴瘤四、單克隆抗體及其應(yīng)用誘導(dǎo)其融合的方法有哪些?注射特定抗原的目的是什么?大量增殖雜交瘤細(xì)胞獲得單克隆抗體的方法兩次篩選的目的獲得能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞物理:電融合法第1次篩選:得到雜交瘤細(xì)胞(多種)。體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。多種B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞注射特定抗原骨髓瘤細(xì)胞融合B-B細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞瘤-瘤細(xì)胞多種雜交瘤細(xì)胞符合要求的雜交瘤細(xì)胞抗原—抗體雜交法篩選2克隆化培養(yǎng)體外培養(yǎng)小鼠腹腔內(nèi)增殖單克隆抗體B細(xì)胞瘤細(xì)胞選擇培養(yǎng)基篩選1化學(xué):聚乙二醇(PEG)融合法生物:滅活病毒誘導(dǎo)法第2次篩選:得到能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。四、單克隆抗體及其應(yīng)用單克隆抗體制備過程中應(yīng)用到的細(xì)胞工程技術(shù)手段雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)原理既可以產(chǎn)生抗體,又可以大量增殖動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖多種B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞注射特定抗原骨髓瘤細(xì)胞融合B-B細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞瘤-瘤細(xì)胞選擇性培養(yǎng)基多種雜交瘤細(xì)胞符合要求的雜交瘤細(xì)胞抗原—抗體雜交法
篩選2克隆化培養(yǎng)體外培養(yǎng)小鼠腹腔內(nèi)增殖單克隆抗體B細(xì)胞瘤細(xì)胞篩選1①能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異。②與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合。③可以大量制備。(1)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后,得到的都是雜交瘤細(xì)胞(
)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞如兩兩融合,得到的融合細(xì)胞有3種,即B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞,需要篩選才能得到雜交瘤細(xì)胞。×(2)單克隆抗體制備過程中兩次篩選的目的相同(
)單克隆抗體制備過程中第一次篩選是為了篩選出雜交瘤細(xì)胞,第二次篩選是為了獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞?!?3)ADC的抗體具有靶向運(yùn)輸作用,藥物具有治療作用(
)√落實(shí)思維方法3.(2023·北京,1
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