動物細(xì)胞工程1.ppt

1、資料分析,1.燒傷病人的治療通常是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植，但對于大面積燒傷病人來講，健康皮膚很有限，請同學(xué)們想一想如何來治療該病人？,取該患者的皮膚進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),獲得足量的細(xì)胞后再移植,人耳鼠,2.“人耳鼠”再出風(fēng)頭 2001年，一只特別的活老鼠在北京引起轟動這是有著一對紅眼睛的、尾巴長長的、渾身沒毛的小白鼠。值得一提的是，這只小白鼠的背上，竟長著一只幾乎與身子一般大小的“人耳”。這只老鼠背上的“人耳”是由上海市第九人民醫(yī)院副院長、整復(fù)外科主任曹誼林教授利用組織工程技術(shù)復(fù)制出來的。,在京展出的數(shù)天，盡管門票高達(dá)20元，但還是有將近20萬人，心甘情愿地掏錢一睹“人耳鼠”的風(fēng)采。,人耳鼠

2、的出現(xiàn)，透露了怎樣的信息？,隨著人類生命奧秘的揭曉，有朝一日人體就會像一輛汽車一樣，哪個零件壞了，可再買一個新的換上。,2.2.1 動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù),選修3 現(xiàn)代生物科技專題 專題2細(xì)胞工程 2.2動物細(xì)胞工程,檢查預(yù)習(xí),1 請總結(jié)出動物細(xì)胞培養(yǎng)的定義2 動物細(xì)胞培養(yǎng)條件3 動物核移植定義：,一 動物細(xì)胞培養(yǎng),要點分析,1 .動物細(xì)胞培養(yǎng)條件 2. 動物細(xì)胞培養(yǎng)過程,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） 2、營養(yǎng) （葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、動物血清、血漿等。） 3、溫度和PH 36.5 +0.5度 ；PH為7.2-7.4。 4、氣體環(huán)境： O2和CO2

3、（95%空氣和5% CO2 ）,補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì),動物細(xì)胞培養(yǎng)條件,動物細(xì)胞的培養(yǎng)過程,幼齡動物,取動物器官 和組織,剪碎組織,胰蛋白酶處理,細(xì)胞培養(yǎng),單個細(xì)胞,用胰蛋白酶分散成單個細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)是什么？用胃蛋白酶行嗎？,為何選幼齡動物組織或器官進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？,動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：,動物胚胎或幼齡動物的組織、器官,細(xì)胞懸浮液,胰蛋白酶,10代細(xì)胞,原代培養(yǎng),傳代培養(yǎng),無限傳代,單個細(xì)胞,加培養(yǎng)液,接觸抑制,細(xì)胞在貼壁生長過程中，隨著細(xì)胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細(xì)胞間相互接觸，細(xì)胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。,動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用,（一）生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品,（二

4、）檢測有毒物質(zhì),（三）為燒傷病人植皮,（四）生理、病理、藥理研究,二 核移植技術(shù)：,將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。,用核移植的方法得到的動物。,克隆動物：,多莉細(xì)胞工程的一個里程碑！,胚胎移植,多莉羊的培育過程,卵原細(xì)胞,卵細(xì)胞,卵原細(xì)胞,卵細(xì)胞和極體,次級卵母細(xì)胞,第一極體,M期： 減數(shù)第二次分裂中期,卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因：,體積大，易操作；,含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)。,2.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？ 提示：克隆動物絕大部分D

5、NA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。所以，用教材中所述的方法克隆的動物不是供核動物完全相同的復(fù)制。 此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物不會是核供體動物100%的復(fù)制。,2.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景,1.克隆動物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 2.改良動物品種 3.治療人類疾病，作為供體 4.保護(hù)瀕危動物,三、動物細(xì)胞融合和單克隆抗體,思考：,1、如果讓動物細(xì)胞進(jìn)行融合/

6、雜交，應(yīng)注意動、植物之間的哪些區(qū)別？,無細(xì)胞壁 全能性受限制，不能發(fā)育成雜種動物,2、請設(shè)計動物細(xì)胞融合的流程。,動物細(xì)胞融合與植物細(xì)胞雜交的不同： 無需去除細(xì)胞壁 不能培養(yǎng)成新的動物個體,動物細(xì)胞融合過程,不同DNA的兩個細(xì)胞,滅活的病毒,有絲分裂,兩個完整的雜交細(xì)胞,1、為什么可以用滅活的病毒？,2、病毒不滅活可以嗎？,不滅活的話會感染細(xì)胞，而不能誘導(dǎo)細(xì)胞融合。,病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠使細(xì)胞膜上的蛋白質(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。,一、動物細(xì)胞融合（細(xì)胞雜交）,1.概念：,指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。,2.結(jié)果：,形成含有2或多個細(xì)胞遺傳物質(zhì)

7、的單核雜交細(xì)胞,3.融合原理：,細(xì)胞膜的流動性,4.誘導(dǎo)方式,物理法：離心、振動、電激,化學(xué)法：聚乙二醇（PEG),生物法：滅活的病毒,5.意義：,突破有性雜交局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能 重要用途：制備單克隆抗體,1.抗體是由何種細(xì)胞產(chǎn)生的？,B淋巴細(xì)胞漿細(xì)胞（效應(yīng)B細(xì)胞）,2.一個B淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生多種抗體嗎？,每一個淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。,3.動物免疫反應(yīng)產(chǎn)生的抗體只有一種嗎？,針對不同抗原，B淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生百萬種以上的抗體，每種抗體對特定的抗原具有特異性免疫作用。,閱讀 思考,閱讀 思考,傳統(tǒng)血清抗體的制備方法：向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使之產(chǎn)生抗體，然后從動物血清中分離所需要的

8、抗體。,缺陷：產(chǎn)量低、純度低、特異性差,4.簡述獲得抗體的傳統(tǒng)途徑？ 這種方法獲得的抗體有什么缺陷？,思考：,科學(xué)家的設(shè)想：克隆（無性繁殖）單一的B淋巴細(xì)胞，形成細(xì)胞群，產(chǎn)生大量高純度抗體。,存在的困難：,體外培養(yǎng)的B淋巴細(xì)胞不可無限增殖,問題1：哪種細(xì)胞可以無限增殖呢？,腫瘤細(xì)胞,問題2：怎樣讓細(xì)胞既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體呢？,B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞融合,制備單克隆抗體,怎樣獲得大量高純度抗體呢？,細(xì)胞融合 篩選（選擇性培養(yǎng)基）,克隆培養(yǎng)、抗體檢測、多次篩選,足夠數(shù)量、能分泌單一抗體的雜交瘤細(xì)胞,二 單克隆抗體制備過程,雜交瘤細(xì)胞（B-瘤細(xì)胞）,足量單一類型 雜交瘤細(xì)胞,單克隆抗

9、體制備流程圖,單克隆抗體的優(yōu)點：,純度高,特異性強(qiáng),靈敏度高,產(chǎn)量大,選擇性培養(yǎng)基,三、單克隆抗體的應(yīng)用,（1）作為診斷試劑最廣泛的用途 準(zhǔn)確、高效、簡易、快速,如：同位素標(biāo)記單克隆抗體，可診斷腫瘤、心血管畸形等,由于單克隆抗體純度高，特異性強(qiáng)，所以能準(zhǔn)確識別抗原物質(zhì)，并與一定的抗原發(fā)生特異性結(jié)合。因此利用相應(yīng)抗原的單克隆抗體，如抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成的“早早孕診斷盒”，在妊娠第8天就可以做出診斷。,（2）治療疾?。?運載藥物：,生物導(dǎo)彈=單克隆抗體+藥物，治療腫瘤,(“生物導(dǎo)彈” 單抗制導(dǎo)瞄準(zhǔn)，藥物為彈藥),主要用于癌癥治療,瞄準(zhǔn)癌細(xì)胞的生物導(dǎo)彈,優(yōu)勢：既不損傷正常細(xì)胞，又減少了

10、用藥劑量。,動物細(xì)胞融合,單克隆 抗體制備,過程：,原理：細(xì)胞膜的流動性,意義：突破有性雜交局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能,應(yīng)用：主要用于制備單克隆抗體,制備過程：,特點：特異性強(qiáng),靈敏度高,產(chǎn)量大,應(yīng)用：用作診斷試劑，治療疾病和運載藥物,小結(jié)：,1在動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交的比較中，正確的是（） A結(jié)果是相同的 B雜種細(xì)胞的形成過程基本相同 C操作過程中酶的作用相同 D誘導(dǎo)融合的手段相同,練習(xí)：,2.用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合，科學(xué)家得到雜交細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體，與骨髓瘤細(xì)胞融合的是（ ） A.經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞 B.經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞 C.不經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞 D.不經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞,A,. 單克隆抗體制備過程中，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（ ） 淋巴細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞 B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞 小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞 A B C D,C,4、研究單克隆抗體治療癌癥的思路是（ ） A利用單克隆抗體特異性地對抗癌細(xì)胞 B以單克隆抗體作抗癌藥物殺死癌細(xì)胞 C抗癌物質(zhì)在克隆細(xì)胞中大量合成 D單克隆抗體攜帶抗癌藥物特異性地與癌細(xì)胞結(jié)合,D,5.下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)抗破傷風(fēng)桿菌抗