高中生物选修3(人教版)动物细胞工程课件50925.ppt

动物细胞工程,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,1、概念：zxxk是从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞,放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖,一、动物细胞培养,胚胎组织或幼龄动物组织,贴壁生长接触抑制,5%CO2维持培养液的pH,P46讨论,动物组织细胞间隙中含有一定量的蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。,传代培养,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,胰蛋白酶,（分解弹性纤维）,10代细胞,无限传代,遗传物质未改变,遗传物质改变,讨论:细胞株与细胞系的特点有何不同?,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。,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4050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。,1、动物细胞的培养过程,幼龄动物,取动物器官和组织,剪碎组织,胰蛋白酶处理,细胞培养,单个细胞,动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础,(1)请据图简述动物细胞的培养过程,(2)思考:动物细胞培养有哪些方面的应用?,2、动物细胞培养的条件,(1)无菌无毒的环境(2)营养(3)温度和pH(4)气体环境,比较：植物的组织培养的条件,植物组织培养和动物细胞培养的比较,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,3.动物细胞培养的应用,()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,克隆羊多利,二、细胞核移植技术和克隆动物,克隆羊多利的培育过程,细胞核移植,胚胎移植,(减中期卵母细胞),1、概念,将一个动物的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组发育成新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。,2、结果：,3、原理：,克隆动物,动物细胞核的全能性,二、细胞核移植技术和克隆动物,4、种类,体细胞核移植胚胎细胞核移植,（难度较高）,5、体细胞核移植的过程（克隆高产奶牛）,高产奶牛（供体）,供体细胞培养,(去核),重组胚胎,胚胎移植,M期卵母细胞,重组细胞,P49,6、应用,器官移植,加快家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育,转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白,保护频危物种,体细胞核移植技术用于人类疾病治疗,7、存在问题,成功率非常低,对克隆动物食品的安全性问题也存有争议,存在健康问题,P50思考与探究,动物细胞融合与单克隆抗体,一、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”,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？,二、单克隆抗体,什么是抗体？其本质是什么？,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。,效应B淋巴细胞与抗体,效应B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。动物体内的效应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。,单克隆抗体,由单个效应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,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,单克隆抗体的制备,问题思考,Q1,Q2,细胞两两融合后，有哪些类型？,B-B;B-瘤;瘤-瘤,哪种是需要的类型，要筛选吗？,细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，可是能不断分裂增殖。你想到筛选杂交瘤细胞的方案了么？,小资料：,单克隆抗体的制备,问题思考,Question,经过选择培养基筛选的杂交瘤细胞群进行克隆是否就得到产生纯度高的抗体？,还需怎么办？,单克隆抗体,杂交细胞,灭活的病毒等手段,小鼠骨髓瘤细胞,B淋巴细胞,经免疫的小鼠,提取,杂交瘤细胞,第一次筛选,用特定的选择培养基,第二次筛选,能产生专一抗体的杂交瘤细胞,体外培养,注射到小鼠腹腔,提取单克隆抗体,4.单抗制备过程中应用了那些技术？,动物细胞融合、动物细胞培养,1.此过程中至少进行了几次筛选？目的相同吗？,3.单克隆抗体的优点？,特异性强，灵敏度高，可大量制备。,2.最终从哪儿提取单克隆抗体？,（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。）,（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。）,（1）作为诊断试剂最广泛应用准确、高效、简易、快速,（如同位素标记单克隆抗体，可诊断肿瘤、心血管畸形等）,三、单克隆抗体的应用,（2）治疗疾病和运载药物,生物导弹=单克隆抗体+药物（治疗肿瘤）,(“生物导弹”单抗导向，药物为弹头),疗效高、副作用小,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