动物细胞工程ppt

专题2 2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 2 2 1动物细胞培养和核移植技术 动物细胞培养 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 三 过程 幼龄动物 剪碎组织 原代细胞培养 细胞悬浮液 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 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 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 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 培养 加液 40 50代细胞 细胞株 未 无限传代 细胞系 已 传代培养 胰蛋白 酶 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 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 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 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 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 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 植物组织培养和动物细胞培养的比较 全能性 增殖 蔗糖 动物血清 细胞株 细胞系 细胞 某些蛋白质 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 前景展望 资料一 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 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 动物体细胞核移植技术和克隆动物 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 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 二 分类 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 去核卵细胞 供体细胞 重组细胞 代孕母牛C 无性生殖 三 体细胞的核移植过程 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 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 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 A D 课堂反馈练习 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 4 一般说来 动物细胞体外培养需要满足以下条件 无毒的环境 无菌的环境 培养基需要加入血清 温度与动物体温相似 需要O2 不需要CO2 CO2能调节培养液PH A B C D D 5 动物细胞培养的特点 细胞贴壁 有丝分裂 细胞分化 接触抑制 减数分裂 原代培养一般传1 10代A B C D A 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 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 动物细胞融合与单克隆抗体 动物细胞融合 细胞A 细胞B 杂种细胞 灭活的病毒 物理法化学法 用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程 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 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 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