选修动物细胞工程

选修动物细胞工程动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体制备细胞核移植动物细胞工程技术动物细胞工程的基础第2页,共59页，2024年2月25日，星期天2.2.1动物细胞培养和核移植技术第3页,共59页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养第4页,共59页，2024年2月25日，星期天（一）、概念

是指从动物机体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。（二）、原理细胞分裂增殖第5页,共59页，2024年2月25日，星期天（三）、过程幼龄动物剪碎组织原代细胞培养取动物器官和组织细胞悬浮液传代细胞培养胰蛋白酶处理单个细胞胰蛋白酶处理单个细胞第6页,共59页，2024年2月25日，星期天细胞贴壁:培养贴附性细胞时,细胞要能贴附于底物上才能生长繁殖.第7页,共59页，2024年2月25日，星期天细胞接触抑制

细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。第8页,共59页，2024年2月25日，星期天有关概念原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。一般培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。第9页,共59页，2024年2月25日，星期天归纳过程取

的组织、器官细胞悬浮液

酶

贴满瓶壁的细胞单个细胞加入

液动物胚胎或幼龄动物胰蛋白培养接触抑制原代

培养(分装前)1-10代细胞第10页,共59页，2024年2月25日，星期天遗传物质

改变原代细胞培养加

液40—50代细胞(细胞株)未遗传物质

改变无限传代（细胞系）已传代培养胰蛋白

酶

第11页,共59页，2024年2月25日，星期天有关概念

细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。

细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。

细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。第12页,共59页，2024年2月25日，星期天思考题：1、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。成块组织使细胞靠在一起限制了细胞的生长和增殖，且细胞不能与培养液充分接触，不利于培养。第13页,共59页，2024年2月25日，星期天3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么成份？催化蛋白质水解。细胞间的物质主要是蛋白质(胶原蛋白等)。4、细胞膜的主要成份是什么？蛋白质和磷脂5、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？能第14页,共59页，2024年2月25日，星期天6、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？注意时间的控制

不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近第15页,共59页，2024年2月25日，星期天1、无菌、无毒的环境

保证细胞顺利的生长增殖

添加一定量的抗生素，定期更换培养液添加：糖（葡萄糖）、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清等。（四）、动物细胞培养的条件2、营养第16页,共59页，2024年2月25日，星期天3、温度和PH

培养室中控制,使之达到36.5±0.5℃,7.2~7.4培养箱中提供O2和CO2（95%空气和5%CO2

）4、气体环境：第17页,共59页，2024年2月25日，星期天（五）、动物细胞培养技术的应用（3）细胞的生理、药理、病理研究

（1）培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植（2）基因工程的受体细胞第18页,共59页，2024年2月25日，星期天植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的

细胞培养基特有成分

、植物激素葡萄糖、培养结果植物体培养目的快速繁殖、培育无病毒植株获得全能性增殖蔗糖动物血清细胞株、细胞系细胞,某些蛋白质第19页,共59页，2024年2月25日，星期天前景展望资料一：第20页,共59页，2024年2月25日，星期天

培养的动物细胞可以用于检测有毒物质。许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效手段。资料二：第21页,共59页，2024年2月25日，星期天人工关节——软骨再生1.第一次手术:从病人关节软骨中未受力的部分，取出一片约为葡萄干大小的健康软骨组织。2.分离软骨细胞并经三星期的体外培养，使细胞数增加约10～20倍。3.第二次手术:清理软骨受损的部分，从下方骨头部位取出一片约与伤口大小相同的骨膜，缝在伤口上方，再将软骨细胞注射到骨膜下方。资料三：结果:经过复健一年后即可恢复正常的生活。第22页,共59页，2024年2月25日，星期天动物体细胞核移植技术和克隆动物第23页,共59页，2024年2月25日，星期天（一）、动物细胞核移植的概念：

动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中.使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体.克隆动物：用核移植的方法得到的动物。第24页,共59页，2024年2月25日，星期天动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中.使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体第25页,共59页，2024年2月25日，星期天（二）、分类：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易

细胞分化程度高，恢复全能性困难克隆动物:用核移植方法得到的动物.

克隆（clone）是指通过无性生殖而产生的遗传上均一的生物群，即具有完全相同的遗传组成的一群细胞或者生物的个体。克隆在希腊语中是“小树枝叶”的意思，用以指无性增殖物。

第26页,共59页，2024年2月25日，星期天第27页,共59页，2024年2月25日，星期天第28页,共59页，2024年2月25日，星期天去核卵细胞供体细胞电刺激使两细胞融合重组细胞重组胚胎新个体代孕母牛C胚胎移植卵细胞培养无性生殖（三）、体细胞的核移植过程高产奶牛A供体细胞培养供卵奶牛B第29页,共59页，2024年2月25日，星期天（四）、体细胞核移植技术的应用前景

1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种3、生产医用蛋白质及组织器官的移植的供体第30页,共59页，2024年2月25日，星期天（五）、体细胞核移植技术存在的问题

1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。2、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。3、生产克隆动物费用昂贵。第31页,共59页，2024年2月25日，星期天2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是（）

A．获得不死性的细胞B．10代以内细胞

C．原代细胞D．传代细胞1、动物细胞工程技术的基础是（）

A.动物细胞融合B.单克隆抗体

C.胚胎移植D.动物细胞培养

AD课堂反馈练习第32页,共59页，2024年2月25日，星期天3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（）A、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞分泌蛋白B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡过程中D、培养至50代后传代细胞遗传物质没有发生改变B第33页,共59页，2024年2月25日，星期天4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（）①无毒的环境②无菌的环境③培养基需要加入血清④温度与动物体温相似⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能调节培养液PHA、①②③④⑤⑥B、①②③④C、①③④⑤⑥

D、①②③④⑥D第34页,共59页，2024年2月25日，星期天5、动物细胞培养的特点（）①细胞贴壁②有丝分裂③细胞分化④接触抑制⑤减数分裂⑥原代培养一般传1－10代A、①②④⑥

B、②③④⑤C、①③④⑥

D、③④⑤⑥A第35页,共59页，2024年2月25日，星期天6、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自______________________。（2）容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是

，然后用

酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是

。动物胚胎或幼龄动物剪碎胰蛋白使细胞与培养液充分接触，便于培养第36页,共59页，2024年2月25日，星期天（3）培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有

________________等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第

代，到这时的培养称为__。（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用

处理，然后配置成

，再分装。`动物血清10原代培养胰蛋白酶细胞悬浮液第37页,共59页，2024年2月25日，星期天第38页,共59页，2024年2月25日，星期天动物细胞融合与单克隆抗体第39页,共59页，2024年2月25日，星期天一、动物细胞融合

受精作用第40页,共59页，2024年2月25日，星期天动物细胞融合第41页,共59页，2024年2月25日，星期天细胞A细胞B杂种细胞灭活的病毒物理法化学法第42页,共59页，2024年2月25日，星期天用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核病毒颗粒细胞核第43页,共59页，2024年2月25日，星期天细胞融合与融合诱导细胞融合物质诱导剂：病毒、聚乙二醇

诱导细胞融合的病毒必须灭活。

思考讨论：为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？第44页,共59页，2024年2月25日，星期天第45页,共59页，2024年2月25日，星期天第46页,共59页，2024年2月25日，星期天二、单克隆抗体什么是抗体？

抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。B淋巴细胞产生抗体。第47页,共59页，2024年2月25日，星期天单克隆抗体

由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。

特点：特异性强、灵敏度高

第48页,共59页，2024年2月25日，星期天

单克隆抗体制备过程

注射抗原B淋巴细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选杂交瘤细胞细胞培养筛选，继续培养足够数量的、能产生特定抗体的细胞群体外培养注射到小鼠腹腔单克隆抗体第49页,共59页，2024年2月25日，星期天如何大量生产单克隆抗体？利用淋巴细胞产生抗体的功能利用肿瘤细胞无限增殖的特性利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞第50页,共59页，2024年2月25日，星期天思考：1、本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体第51页,共59页，2024年2月25日，星期天单克隆抗体的应用与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异性强，灵敏度高。应用主要有：1、临床诊断2、作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”治疗肿瘤资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。许多缺乏良好诊断手段的传染病、免疫性疾病、血液病、内分泌疾病和遗传病，用单克隆抗体作为诊断手段，是一个必然趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别和定位体内“病灶”也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。第52页,共59页，2024年2月25日，星期天第53页,共59页，2024年2月25日，星期天植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞膜的流动性细胞融合的方法去除细胞壁后诱导原生质体融合使细胞分散后诱导细胞融合诱导方法物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）物理、化学方法（同左）灭活的病毒用途获得杂种植株制备单克隆抗体第54页,共59页，2024年2月25日，星期天

下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案2、该方案能达到预期效果吗？为什么？4、图中B为________过程，常用_________作为诱导剂，该细胞继承___________的遗传特性，既能__________,又能___________。1、该实验方案的目的是__________3、A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生______5、C过程指细胞培养，该过程包括_____培养和_____培养两个阶段，其中_____代以内的的细胞属于细胞株。制备单克隆抗体B细胞抗体