苏教版高二生物选修三 动物细胞工程下载地址(2)

欢迎指导 新城中学 生物研讨课 明确学习目标 简述动物细胞的培养过程举例说出细胞融合和单克隆抗体的制备关注克隆技术的伦理问题 第三节动物细胞工程 重点 难点 考点 动物细胞的培养核移植与体细胞克隆单克隆抗体的制备 克隆羊 多利 新华网2010 12 3 消息克隆羊多利重生这4只克隆羊在遗传上与多莉毫无差异 多莉诞生于14年前 是第一个使用成熟细胞克隆的哺乳动物 克隆羊多莉 Dolly 已经获得 重生 最初进行此项克隆研究的英国科学家又培育出4只克隆羊 被形象地称之为 Dollies 多莉的复数 它们是多莉的复制品 在遗传上与多莉丝毫不差 多莉在7年前离开这个世界 问题导学 1 克隆羊 多利 的重生 采用的是什么技术 细胞工程技术 2 动物细胞工程技术到底是干啥的 定义 在细胞生物学和分子生物学理论指导下 根据人类的需要一方面深入探索并改造生物的遗传特性 另一方面应用工程技术手段 大量培养细胞 动物细胞培养 动物细胞融合 单克隆抗体制备 体细胞克隆 细胞核移植 动物细胞工程技术 动物细胞工程的基础 范畴 动物细胞和组织培养 在体外模拟动物体内环境 将动物体细胞或组织 在无菌 温度适宜和营养充足条件下培养 使其继续生长 增值并维持原有结构和功能的技术 讨论 1 动物细胞培养的原理是什么 2 从动物机体中要取出哪些相关组织 并解释原因 3 组织分散成单个细胞的方法是什么 其理论依据是什么 4 动物细胞体外培养需要满足哪些条件 动物细胞培养条件 1 无菌 无毒的环境 添加一定量的抗生素 定期更换培养液 以便清除代谢产物 2 营养物质 区分天然培养基与合成培养基 无机盐 葡萄糖 氨基酸 核酸 维生素 动物血清等 3 温度和pH 37 7 2 7 44 气体环境 O2和CO2 95 空气和5 CO2 3 动物细胞培养过程 用胰蛋白酶等处理动物组织 形成分散的悬浮细胞 动物细胞培养适宜的pH为7 2 7 4 此环境下胃蛋白酶 2 0 没有活性 而胰蛋白酶 7 2 8 4 的活性较高 说明 分散成单个动物细胞 细胞培养 动物细胞生长特性 细胞贴壁 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上 称为细胞贴壁 细胞的接触抑制 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 思考 细胞发生接触抑制后如何使细胞继续分裂增殖 原代培养 是指从供体获取组织或细胞后的初次培养 传代培养 将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养 称为传代培养 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 细胞悬浮液 胰蛋白酶 10代细胞 原代培养 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质 将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官 分解弹性纤维 4 动物细胞培养过程 细胞的全能性 细胞株 细胞系 植物体 培养结果 大量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 动物血清 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 植物组织培养和动物细胞培养的比较 动物细胞培养应用 大规模培养生产生物制品 病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 培养的动物细胞可以用于检测有毒物质 判断某种物质的毒性 为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据 思考与探究 如何用细胞培养技术 为烧伤病人植皮 取该患者的皮肤进行细胞培养 获得足量的细胞后再移植 动物细胞培养技术应用这只老鼠身上的 人耳 是由我国科学家曹谊林教授利用细胞工程技术复制出来的 器官克隆一例 小结基本概念 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 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 细胞贴壁 悬液中分散的细胞很快贴在瓶壁上 称为细胞贴壁 接触抑制 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的现象 测试一下 1 在动物细胞培养过程中 出现遗传物质改变的细胞是 A 细胞系B 细胞株C 原代细胞D 传代细胞2 下列属于动物细胞培养与植物细胞培养区别的是 A 培养基成分不同B 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C 动物细胞可以传代培养 而植物细胞不能D 动物细胞能够大量培养 而植物细胞只能培养成植株 高度分化的植物组织能表达全能性 但动物细胞与植物细胞不同 动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制 分化潜能逐渐变弱 因此 目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体 用动物体细胞克隆的动物 实际是通过核移植来实现的 动物细胞核移植 思考 动物细胞培养有没有发育成一个新个体 动物体细胞核移植概念 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 这个新胚胎最终发育成动物个体 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 核移植 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 难度高 受体细胞 去核卵细胞 原理 动物体细胞核的全能性 动物克隆过程的实际是细胞核移植 克隆羊 多利 的产生过程 问题 1 上述多利羊的成功培育过程表明了什么 也反映出了什么问题 2 书上说治疗性克隆和生殖性克隆的大讨论 你有何观点 请说出来 你认为生殖性克隆会带来哪些伦理上的问题 发散思维 3 克隆羊 多利 六岁就离开了这个世界 换了关节炎和肺病 这表明 如果克隆人是否也存在健康隐患 5 书上说 克隆技术在克服动物种间杂交障碍 创造新物种等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值 你如何理解 6 你对克隆技术有哪些期望 参考教材p57 思考题 在进行体细胞核移植之前 为何要去掉受体卵母细胞的核 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞 用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞 为什么 10代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型 未突变 3 细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100 的复制吗 为什么 不是 克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核 但核外还有少部分DNA 如线粒体DNA 来自受体卵母细胞 4 动物克隆实例很多 为何多莉就举世闻名呢 在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊 多莉 培育成功之前 胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展 实际上 多莉 的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程 但这并不能减低 多莉 的重大意义 因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物 是克隆技术领域研究的巨大突破 这一巨大进展意味着 在理论上证明了 同植物细胞一样 分化了的动物细胞核也具有全能性 克隆动物的研究意义 1 克隆动物作为生物反应器 生产医用蛋白2 改良动物品种3 治疗人类疾病 作为供体4 保护濒危动物 体细胞核移植技术存在的问题 许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷 如体型过大 异常肥胖 发育困难 脏器缺陷 免疫失调等 布置作业 复习细胞培养过程及克隆动物过程学案后的 巩固练习 预习细胞融合与单克隆抗体的制备 第二课时 细胞融合单克隆抗体的制备 概念 略 过程 4 原理 细胞膜的流动性 5 最有价值的应用 制备单克隆抗体 3 过程 不同DNA的两个细胞 灭活的病毒 PEG 杂交细胞 细胞融合完成的标志 细胞核融合成一个核 显微镜下细胞融合过程 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 一 何谓单克隆抗体 只针对某一抗原决定簇的抗体分子称为单克隆抗体 特点 产量低 特异性差 纯度低 反应不够灵敏 常规抗体制备 一个B淋巴细胞 只分泌一种特异性抗体 单克隆抗体 杂交瘤细胞 小鼠骨髓瘤细胞 能无限增殖 融合 向动物体内反复注射抗原 使动物产生抗体 然后从血清中分离所需抗体 制备过程 一筛 二筛 用专一抗体检验阳性 单克隆抗体在诊断的应用上 具有准确 高效 简易 快速的优点 1 作为诊断试剂 2 用于治疗疾病和运载药物 疗效高 毒副作用小的新型药物 生物导弹 应用 生物导弹 1 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合 得到杂交细胞 经培养可产生大量的单克隆抗体 与骨髓疤细胞融合的是 A 经过免疫的B淋巴细胞B 没经过免疫的T淋巴细胞C 经过免疫的T淋巴细胞D 没经过免疫的 淋巴细胞 A 2 用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 其主要原因是这样的组织细胞 A 容易产生各种变异B 具有更强的全能性C 取材十分方便D 分裂增殖的能力强 D 3 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A 培养基不同 B 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C 动物细胞可以传代培养 而植物细胞不能 D 动物细胞能够大量培养 而植物细胞只能培养成植株 A 4 动物细胞融合和植物原生质体融合比较 在动物细胞融合中有特殊性的是 A 融合的原理B 融合的优点C 融合的诱导手段D 融合的过程5 单克隆抗体制备过程中 骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后 要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞 在这种培养基上不能存活 增殖的细胞是 B淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞 B淋巴细胞自身融合细胞 小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞A B C D C A 7 06江苏 下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图 1 技术是单克隆抗体技术的基础 2 根据培养基的用途分类 图中HAT培养基属于 培养基 3 单克隆抗体与常规的血清抗体相比 最大的优越性是 4 动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外 还可以采用 5 选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的 特点 又具备淋巴细胞的 特点 6 淋巴细胞是由动物体 中的 细胞分化 发育而来 7 杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖 氨基酸的主要方式是 动物细胞培养 选择 特异性强 灵敏度高 灭活的病毒 在体外大量增殖 分泌特异性抗体 骨髓 造血干细胞 主动运输 6 基因型为AaBb的水稻 具有24条染色体 的花粉通过无菌操作 接入试管后 在一定条件下形成试管苗的育种过程 1 愈伤组织是花粉细胞不断分裂后的形成的不规则细胞团 愈伤组织形成中 必须从培养