选修3 22动物细胞工程.ppt

1、专题2 细胞工程,动物细胞工程,一、动物细胞培养,定义：是指在体外模拟动物体内环境，将动物细胞或组织在无菌、温度适宜和营养充足的条件下培养，使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术。,1、取材：,动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。,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7.27.4，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。,2.分散成单个细胞,3.过程：,4、动物细胞生长特性,细胞贴壁： 悬浮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

2、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。,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。,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。,5、动物细胞培养条件,1、无

3、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： 葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐、维生素、动物血清等。 3、温度和pH： 温度为360.5 , PH为7.2-7.4 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）,6、动物细胞培养应用,生产有价值的蛋白质制品（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。,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,葡萄糖、动物血清,蔗糖、植物激素,培养基特有

4、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,细胞A,细胞B,杂种细胞,灭活的病毒,物理法 化学法,仙台病毒,二、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”,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。,三、单克隆抗体,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

5、称为单克隆抗体。,单克隆抗体制备过程,注射抗原,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,整个制备过程要经过几次筛选?每次筛选的目的是什么？,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。,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

6、,2、作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”治疗肿瘤,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。,四、动物体细胞核移植技术:,动物体细胞克隆：是指将供体细胞的细胞核与受体去核卵细胞的细胞质进行人工组合，借助于卵细胞的发育能力，经过培养发育成胚胎进而形成个体的技术。,核移植,胚胎细胞核移植,体细胞核移植（难度高）,克隆羊“多利”的产生过程:,克隆动物的受体细胞为什么采用动物的卵细胞？,高等动物高度分化的细胞，只有细胞核保持了全能性，所以进行克

7、隆时，必须采用未受精的卵细胞，然后进行核移植，最终培育出完整的生物。那么为什么选取未受精的卵细胞就取得了成功呢？究其原因与细胞质的的发育潜能大小有重要关系。 我们不妨用这样一个公式来表示：细胞的全能性=细胞核的全能性+细胞质的全能性，选用动物细胞直接克隆之所以不能成功，原因在于动物细胞在其发育过程中，细胞核依然保持着全能性，而细胞质的已经丧失了其全能性发育潜能。这样，只有把细胞核转移到未受精的具有全能性发育潜能的卵细胞中才能恢复整个细胞的全能性。,因为卵细胞是全能细胞，即它能通过一个细胞进行分裂生长最终发育成一个个体。对于动物来说，除了它的营养物质比较丰富有良好的表达环境外，还有就是它的内部还

8、有母系所给予的各种mRNA，其中有很多起着胚胎发育早期的蛋白表达、细胞定位的作用。这是其它已经分化的细胞所无法弥补的。,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,克隆动物的研究意义,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，免疫失调等。 成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。,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，如体型大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。 在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。,1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 -（ ）A细胞系 B细胞株 C原代细胞 D传代细胞,2、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,3、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