高中生物选修3人教版动物细胞工程ppt课件.ppt

2 2动物细胞工程 专题2细胞工程 1 动物细胞培养 动物细胞融合 单克隆抗体技术 核移植 动物细胞工程常用技术 胚胎移植技术 2 一 动物细胞培养 1 过程 3 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 胰蛋白酶 单个细胞 加培养液 制成 细胞悬液 细胞株 细胞系 一 动物细胞培养 细胞增值 无限传代 去掉组织间蛋白 动物细胞培养不能最终培养成生物体 细胞贴壁 原代培养 传代培养 胰蛋白酶 4 如何界定原代培养和传代培养 一 动物细胞培养 遗传物质改变 5 2 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 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 6 2 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 7 3 动物细胞培养条件 1 无菌 无毒2 营养 葡萄糖 氨基酸 无机盐 促生长因子 微量元素和动物血清等 3 温度 36 5 0 54 PH 7 2 7 45 气体环境 O2和CO2 95 空气 5 CO2 8 思考 2 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 1 动物细胞培养液的主要成分是什么 较植物组培培养基有何独特之处 3 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞 4 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 主要成分 葡萄糖 氨基酸 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 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛 分裂能力强 成块组织不利培养 分散了做成细胞悬浮液利于培养 不能 动物细胞培养只能使细胞数目增多 不能发育成新的动物个体 9 获得细胞 细胞的全能性 细胞株 细胞系 植物体 培养结果 或细胞分泌蛋白 快速繁殖 培育无病毒植株等 培养目的 葡萄糖 动物血清促生长因子 蔗糖 植物激素 培养基特有成分 液体培养基 固体培养基 培养基性质 细胞增殖 原理 动物细胞培养 植物组织培养 比较项目 植物细胞和动物细胞培养的比较 10 4 动物细胞培养技术的应用 大规模生产有重要价值的蛋白质生物制品 解决为大面积烧伤病人移植皮肤问题 利用贴壁生长和接触抑制原理 检测有关物质毒性 培养正常或病变细胞 用于科研 如病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 11 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物1 动物核移植 1 概念 将供体体细胞的 与受体去核卵细胞的细胞质进行 借助于 的发育能力 经过培养发育成胚胎进而形成 的技术 2 关键技术 技术 细胞核 人工组合 卵细胞 个体 细胞核移植 12 动物体细胞核移植技术和克隆动物 3 哺乳动物核移植可以分为 核移植 比较容易 和 核移植 比较难 4 选用去核卵 母 细胞的原因 卵 母 细胞比较 容易操作 卵 母 细胞细胞质 营养丰富 胚胎细胞 体细胞 大 多 13 14 多莉羊的培育过程 15 16 17 2 体细胞核移植技术的应用 加速家畜遗传改良进程 促进良畜群繁育 保护濒危物种 增大存活数量 生产珍贵的医用蛋白 作为异种移植的供体 用于组织器官的移植等 3 体细胞核移植技术存在的问题克隆动物存在着健康问题 表现出遗传和生理缺陷等 18 动物细胞融合与单克隆抗体 19 三 动物细胞融合 2 过程 1 概念 2个或多个动物细胞 1 杂交单核细胞 20 用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程 思考讨论 为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用 使细胞互相凝聚 细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布 细胞膜打开 细胞发生融合 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力 但并不破坏这些病原体的抗原结构 21 3 动物细胞融合的意义 克服了 杂交的不亲合性 成为研究细胞 肿瘤和生物 培育的重要手段 4 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 远缘 遗传 细胞免疫 新品种 22 主要用于制备 单克隆抗体 获得杂种植株 用途 物理 化学方法 同左 灭活的病毒 物理 离心 振荡 电刺激 化学 聚乙二醇 诱导方法 使细胞分散后诱 导细胞融合 去除细胞壁后诱 导原生质体融合 细胞融合的方法 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性 植物细胞全能性 原理 动物细胞融合 植物体细胞杂交 比较项目 植物 动物细胞融合的比较 23 四 单克隆抗体 1 什么是抗体 其本质是什么 2 传统的抗体生产方法及缺陷是什么 抗体是从何来的 B淋巴细胞产生抗体 3 B淋巴细胞有什么特点 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 24 B淋巴细胞与抗体 B淋巴细胞受抗原刺激后 可以产生抗体 动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体 每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用 每一个淋巴细胞只能产生一种抗体 25 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 26 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 27 单克隆抗体制备过程 细胞融合 筛选 足够数量的 能产生特定抗体的细胞群 单克隆抗体 28 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 29 1 为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合 小鼠骨髓瘤细胞可以在体外培养条件下大量增殖 B淋巴细胞能够产生抗体 细胞的同源性越近 融合形成的杂种细胞越易成活 2 骨髓瘤细胞是癌细胞吗 有无限增殖能力 失去凋亡机制 失去接触抑制等 的细胞是肿瘤细胞 而具有转移能力的肿瘤细胞 称为癌细胞 所以说 瘤细胞不能等于癌细胞 30 3 整个制备过程为何要经过两次筛选 第一次筛选得到杂交瘤细胞 多种 第二次需先在多孔培养板上 在每孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养 然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群 由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来的 所以产生的抗体必然是化学性质单一的 特异性强的单克隆抗体 这里的单克隆确有单个细胞克隆的含义 只不过克隆的不是B淋巴细胞 而是杂交瘤细胞 31 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 优越性十分明显 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 生物导弹 单克隆抗体作为载体分子 同抗癌药物相结合 将他们运载到肿瘤部位 杀死癌细胞 这种抗体 药物结合物称之为生物导弹 它能定向杀灭癌细胞 避免或减少对正常细胞的伤害 大大减轻了抗癌药物的副作用 32 小结 一种诱导细胞融合的新方法 灭活的病毒 一种新细胞 杂交瘤细胞 一种优势 单克隆抗体特异性强 灵敏度高 33 34 35 36 37 1 动物细胞工程技术的基础是 A 动物细胞融合B 胚胎移植C 动物细胞培养D 核移植 教学目标巩固 38 在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中 正确的是 A 结果是相同的B 杂种细胞的形成过程基本相同