动物细胞工程曲ppt课件

1、干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学 家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因 转入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物发生器，使羊乳汁中 含有人体干扰素。请回答： （1）科学家将人的干扰素基因与乳腺蛋白基因的 _等调控组件重组在一起，通过_方法 ，导入哺乳动物的_细胞中，然后，将该细胞送 入母体内，使其生长发育成为 动物。 （2）该工程中基因表达载体的构建过程所用到的酶是 。人体干扰素基因之所以能“插入”到羊的DNA内，原因 是 。 （3）如何检测和鉴定人的干扰素基因已被成功导入羊体 内？请写出两种方法： 、 _。 知识巩固练习： 启动子 显微注射 受精卵 转基因 限制酶、DNA连接酶 二者都是DNA双螺旋结构 分子检测：DNA分子杂交、DNA与 mRNA杂交、抗原-抗体杂交 个体水平的检测：从羊 的乳汁中提取干扰素 关于蛋白质工程的说法错误的是（ ） A.蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类的需要 B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构 C.蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D.蛋白质工程又称为第二代基因工程 关于蛋白质工程的说法错误的是（ ） A.蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类的需要 B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构 C.蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D.蛋白质工程又称为第二代基因工程 下列关于蛋白质工程的说法错误的是（） A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要 B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构 C蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程 下列关于蛋白质工程的说法错误的是（） A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要 B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构 C蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程 2、下列关于蛋白质工程的说法错误的是（ ） A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更 加符合人类的需要 B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行 操作，定向改变分子的结构 C蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋 白质分子 D蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代 基因工程 B 科学家利用生物技术将改造后的人干扰素基因导入小 鼠受精卵的细胞中，经培育获得转基因小鼠，从转基 因小鼠的乳汁中可以提取出人的干扰素。 分析：该项技术手段为基因工程还是蛋白质工程？ 如何判断？ 科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃 薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄马铃薯” 杂种植株如图，其中表示过程，英文字母表示 细胞、组织或植株。据图回答下列问题： （1）实现过程是指_，在此之前使用 _处理细胞以除去细胞壁。 与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_。 诱导的方法有_。 原生质体融合 纤维素酶、果胶酶 物理方法：离心、振动、电激等 化学方法：聚乙二醇（PEG） 高尔 基体 （2）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，依据 的原理是_，其中过程 相当于 _过程，涉及的分裂方式为_。 植物细胞的全能性 脱分化、再分化 有丝分裂 (3)e内的细胞表示 ，特点是_, 它与相比分化程度 ，全能性 。 (4)若想制作人工种子，应该选用 ，再包裹上 _而制成。 细胞排列疏松，高度 液泡化的薄壁细胞愈伤组织 未分化 高 胚状体 人工胚乳、人工种皮 （5）植物体细胞杂交的繁殖方式_，具有_个亲 本的优良性状。与传统的有性生殖相比具怎样的优点 _。 无性生殖 两 克服远缘杂交不亲和的障碍 动物细胞工程常用的技术手段： 动物细胞培养、 动物细胞核移植、 动物细胞融合、 生产单克隆抗体 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础 。 知识回忆： v植物细胞工程常用的技术手段有哪些？ v植物细胞工程通常以获得什么为目的？ 植物组织培养, 植物体细胞杂交 完整植物体 一、动物细胞培养 1、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 3、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？ 4、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？ 2、培养瓶中的细胞在生长过程中表现出怎样的生长特点？ 5、如何理解原代培养和传代培养？ 6、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？ 一、动物细胞培养 1、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理 3、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？ 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂 就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。 4、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？ 将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培 养，让细胞继续增殖。这样的过程叫做传代培养 2、培养瓶中的细胞在生长过程中表现出怎样的生长特点？ 贴壁生长、接触抑制 5、如何理解原代培养和传代培养？ 培养过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养， 之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养 6、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？ 不都能 有些遗传物质发生改变，能无限增殖。 能力提高： 1、用文字箭头的形式表示出动物细胞培养的过程 2、总结动物细胞培养的概念及依据的原理 动物胚胎或幼龄动物 的组织块 胰蛋白酶 或胶原蛋 白酶 先剪碎 单个细胞 加培养液 稀释 制成 细胞 悬液 原代培养传代培养 细胞分裂旺盛 易培养 去掉组织细胞 间的蛋白质 过程：用文字、箭头表示 细胞贴壁 接触抑制 转入培养瓶中 胰蛋白酶处 理分瓶继续 培养 1050代：细胞增殖缓慢 甚至停止， 50代以后：部分细胞的细 胞核型发生变化，获得不 死性，无限增殖 10代以内： 遗传物质不变 原理： 细胞的增殖 分析： 1、一组概念：贴壁生长、接触抑制， 原代培养、 传代培养，细胞株、细胞系 2、动物细胞培养的条件有哪些？ 3、动物细胞培养技术的应用？ 强调一：细胞贴壁 细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴 附在瓶壁上，称为细胞贴壁。 培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于 贴附。 当贴壁细胞分裂生 长到表面相互接触时 ,细胞就会停止分裂 增殖，这种现象称为 细胞的接触抑制。 强调二：接触抑制 3、培养条件 ： （1）无菌、无毒的环境 （2）营养 （3）温度和PH （4）气体环境： 保证细胞顺利 的生长增殖 措施：对培养液和用具进行无菌处理添加一定量的抗 生素 定期更换培养液） 合成培养基（已知成分），外加动物血清、血浆等 36.5+（-）0.5, 7.2-7.4 O2和CO2，二者的作用分别是什么？ 细胞培养时常用的混合气体的组成：（95%空气和5% CO2 ） 问题1：为什么用胰蛋白酶处理而不用胃蛋白酶？ 动物细胞培养的最适PH值为7.2-7.4，胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2 -8.4，胃蛋白酶适宜PH为1.5。胃蛋白酶在PH为7.2-7.4的动物细胞 培养中无活性。 合作探究 问题2、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织 培养基有何独特之处？ 主要成分：（葡萄糖、氨基酸）、（水、无机盐）、维生素和动 物血清等。独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物血 清等 问题3、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终 培养成新个体？ 目前还不能，高度分化的动物细胞全能性受到限制，失去了发育 成完整个体的能力，动物细胞培养只能使细胞数目增多。 细胞的全能性 细胞植物体或组织 培养结果 获得细胞或细 胞产物 快速繁殖、培育 无病毒植株等 培养目的 葡萄糖、氨基酸、促生 长因子、无机盐、水、 维生素、动物血清等 蔗糖、氨基酸、植物 激素、水、矿物质、 琼脂等 培养基成分 液体培养基固体培养基 培养基性质 细胞增殖（ 分裂） 原理 动物细胞培养植物组织培养比较项目 植物组织培养和动物细胞培养的比较 1、下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白 质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫棉的图解。 （1）图中a过程要用到的酶是_。 （2）在进行图中b过程时由我国科学家独创的十分简 便经济的方法是_，此外，也经常采用_ 法。若要培育转基因绵羊，则此过程要用_ 的方法。 （3）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位 索标记的_作探针进行分子杂交测试，又要 在个体水平上鉴定，后者具体过程是_。 限制酶 花粉管通道法农杆菌转化法 显微注射法 Bt基因 把害虫放在抗虫棉植 株上，看其是否存活 2、草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给 后代，导致产量降低、品质变差。运用微型繁殖技术可以 培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下： 脱分化再分化 (1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_ 作为外植体，其依据是_。 (2)若是花药，则是 ，继续对其使用_ 处理可获得 正常植株，该过程称为 。 （3）若利用此项技术培育相关组织制造治疗烫伤、割伤 的药物紫草素，培养将进行到（填序号） ；若 想制作人工种子，应该选用（填序号） 。人工种 子是否都具有可育能力？理由： 芽尖、茎尖 茎尖(或根尖)病毒极少 单倍体 纯合子单倍体育种 秋水仙素 3、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_。 (3)培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分 _等 。 动物胚胎或幼龄动物的组织块 剪碎 胰蛋白酶或胶原蛋白 避免接触抑制及细胞易与培养液 进行物质交换 （糖、氨基酸、维生素、促生长因子）（水、无机盐 ） 动物血清、血浆 (4)在B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_ 。 （5）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。 （6）在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死 亡，原因是_。 10原代培养 胰蛋白酶 细胞悬液 细胞没有癌变 二、动物体细胞核移植技术与克隆动物: 1、克隆动物： 2、核移植概念： 3、核移植的 种类 胚胎细胞核移植 体细胞核移植（ 难度高） 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 胚胎最终发育成动物个体。 用核移植的方法得到的动物 4、体细胞核移植的过程 为什么？ 从优良供体动 物中取体细胞 采集卵母细胞，体外培养 到减数第二次分裂的中期 对供体体细胞 进行细胞培养 通过显微操作去核， 得到去核卵母细胞 将供体细胞核注入去核卵母细胞 电激，构建重组胚胎 将早期胚胎移植到代孕母牛体内 分娩出克隆牛 核移植 过程： 体细胞核移植 思考：该克隆牛的遗传物质与供体牛之间有何关系？ 性状主要与哪方动物相同？克隆动物的成功说明了什么？ 5、体细胞核移植技术的应用前景（了解） 畜牧业方面： 1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 2、保护濒危物种 医药卫生方面： 1、做生物反应器，生产医用蛋白 2、转基因克隆动物可作为异种移植的供体 3、人的核移植胚胎干细胞可用于组织器官的移植 4、深入了解胚胎发展和衰老过程 5、追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病 6、该技术存在的问题（了解） 成功率低、存在健康问题、克隆动物的食品安全性问题等 卵细胞 母绵羊 母绵羊 乳腺细胞 细胞质 细胞核 细胞核移植 早期胚胎 卵裂 C母绵羊子宫 胚胎移植 多莉羊 分娩妊娠 多莉羊的培育过程 融合后的卵细胞 知识回忆： 1、用箭头和文字的形式简述植物体细胞杂交的过程 分析：去壁的方法、融合的方法？形成杂种细胞的标志 、 杂种植株形成的标志？ 2、用文字箭头的形式表示出动物细胞培养的过程 分析：培养过程中主要有那两个阶段的培养，培养过程 中表现出来的特点 细胞株及细胞系，动物细胞的培养条件 培养应选用怎样的动物组织材料 ，为什么？ 将动物组织分散成单个细胞的方法？能否用胃蛋 白酶？ 为什么要分散成单个细胞？ 3、用文字箭头的形式表示出细胞核移植的过程 分析：采用的卵母细胞是处于哪一时期的？ 克隆的动物遗传性状100%与提供核的动物 相同吗？为什么？ 动物细胞核移植的分类： 三、动物细胞融合 1、概念：？又称？得到的细胞称为什么？ 2、原理：？ 3、诱导融合的方法：？与植物细胞融合方法的区别是？ 4、常用在哪一领域？ 四、单克隆抗体 1、获得抗体的传统方法是？该方法有何缺陷？ 2、动物体内的抗体由什么细胞产生？人的血清中含有抗体的 种类？ 4、一个B淋巴细胞能否在体外培养条件下，无限增殖？ 5、如何才能赋予B淋巴细胞无限增殖的能力，从而产生大量的 抗体呢？科学家有何设想？这种设想的结果是什么？ 设计方案： 一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖 杂种细胞 能力提高：用文字箭头的形式表示出单克隆抗体的 制备过程 抗原小鼠 B淋巴细胞骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 细胞融合， 筛选 细胞培养 筛选，继续培养 体外培养体内培养 单克隆抗体 1、对小鼠注射抗原的目的是什么？ 2、诱导融合的方法有哪些？及融合细胞类型？ 3、怎样筛选出杂交瘤细胞？该细胞有何特点？ 4、为什么要进行专一抗体检测和克隆化培养？ 5、大量增殖杂交瘤细胞获得单抗的方法？ B-B细胞B-瘤细胞（杂交瘤细胞）瘤-瘤细胞 使其发生免疫反应，产生抗体，获得与抗原对应的效应B细胞 物理（如：电激），化学（如：聚乙二醇），灭活的病毒 用选择培养基筛选既能无限增殖，又能产生专一性抗体 将不同种杂交瘤细胞分开，筛选出 能产生所需特异性抗体的杂交瘤细胞 体外培养杂交瘤细胞，从培养液中提取 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔中，从腹水中提取 整个制备