动物细胞工程课件

1、动物细胞工程资料资料(zlio)分析分析1.烧伤病人烧伤病人(bngrn)的治疗通常是取烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人(bngrn)的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人烧伤病人(bngrn)来讲，健康皮肤很有限，请来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人同学们想一想如何来治疗该病人(bngrn)？取该患者的皮肤进行细取该患者的皮肤进行细胞培养胞培养,获得获得(hud)足量的足量的细胞后再移植细胞后再移植第一页，共三十七页。动物细胞工程人耳鼠2.“2.“人耳鼠人耳鼠”再出风头再出风头 20012001年，一只特别的年，一只特别的活老鼠活老鼠

2、在北京在北京引起轰动引起轰动这是有着一对红眼睛的、这是有着一对红眼睛的、尾巴长长的、浑身尾巴长长的、浑身(hnshn)(hnshn)没毛的小白没毛的小白鼠。值得一提的是，这只小白鼠的背鼠。值得一提的是，这只小白鼠的背上，竟长着一只几乎与身子一般大小上，竟长着一只几乎与身子一般大小的的“人耳人耳”。这只老鼠背上的这只老鼠背上的“人耳人耳”是由上海市第九人民医院副院长、整复是由上海市第九人民医院副院长、整复外科主任曹谊林教授利用外科主任曹谊林教授利用组织工程技术组织工程技术复制出来的。复制出来的。 在京展出的数天，尽管门票高达在京展出的数天，尽管门票高达2020元，但还是有将近元，但还是有将近20

3、20万万人，心甘情愿人，心甘情愿(xn gn qng yun)(xn gn qng yun)地掏钱一睹地掏钱一睹“人耳鼠人耳鼠”的风采。的风采。 人耳鼠的出现(chxin)，透露了怎样的信息？随着人类生命奥秘的揭晓，有朝一日人体就会像一随着人类生命奥秘的揭晓，有朝一日人体就会像一辆汽车一样，哪个零件坏了，可再买一个新的换上。辆汽车一样，哪个零件坏了，可再买一个新的换上。第二页，共三十七页。动物细胞工程 2.2.1 动物动物(dngw)细胞培养和核移植技术细胞培养和核移植技术选修选修3 现代现代(xindi)生物科技专题生物科技专题 专题专题2细胞工程细胞工程 2.2动物细胞工程动物细胞工程第三

4、页，共三十七页。动物细胞工程检查检查(jinch)预习预习1 请总结出动物细胞培养的定义请总结出动物细胞培养的定义(dngy)2 动物细胞培养条件动物细胞培养条件3 动物核移植定义动物核移植定义(dngy)：第四页，共三十七页。动物细胞工程一一 动物动物(dngw)细胞培养细胞培养1 .动物细胞培养条件动物细胞培养条件(tiojin)2. 动物细胞培养动物细胞培养过程过程第五页，共三十七页。动物细胞工程1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆葡萄糖、氨基酸

5、、无机盐、微量元素、动物血清、血浆(xujing)等。等。）3、温度和、温度和PH 36.5 +0.5度 ；PH为7.2-7.4。4、气体环境：、气体环境： O2和和CO2（95%空气和空气和5% CO2 ）补充补充(bchng)合成培合成培养基中缺乏的物质养基中缺乏的物质动物(dngw)细胞培养条件第六页，共三十七页。动物细胞工程动物细胞的培养动物细胞的培养(piyng)过程过程 幼龄(yu ln)动物取动物器官(qgun)和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养养单个细胞用胰蛋白酶分散成单个细胞，说明细胞间的物质是什么？用胃蛋白酶行吗？为何选幼龄动物组织或器官进行细胞培养？第七页，共三十七页。动

6、物细胞工程动动物物(dngw)细细胞胞培培养养过过程：程：动物胚胎动物胚胎(piti)或幼龄动或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞细胞(xbo)悬悬浮液浮液胰蛋白酶胰蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系单个细胞单个细胞加培养液加培养液遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质已改变已改变第八页，共三十七页。动物细胞工程l接触抑制接触抑制 细胞细胞(xbo)(xbo)在贴壁生长过程中，随着细胞在贴壁生长过程中，随着细胞(xbo)(xbo)分裂，分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞数量不断增加，最后形成一个单

7、层，此时细胞(xbo)(xbo)间相间相互接触，细胞互接触，细胞(xbo)(xbo)分裂和生长停止，数量不再增加。分裂和生长停止，数量不再增加。第九页，共三十七页。动物细胞工程动物(dngw)细胞培养的应用（一）生产（一）生产(shngchn)蛋白质生物制蛋白质生物制品品（二）检测（二）检测(jin c)有毒物质有毒物质（三）为烧伤病人植皮（三）为烧伤病人植皮（四）生理、病理、药理研究（四）生理、病理、药理研究第十页，共三十七页。动物细胞工程二二 核移植技术核移植技术(jsh)： 将动物将动物(dngw)的一个细胞的的一个细胞的细胞核细胞核，移入一，移入一个已经个已经去掉细胞核的卵母细胞去掉细

8、胞核的卵母细胞中，使其重中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎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。最终发育为动物个体。 用核移植的方用核移植的方法法(fngf)得到的动物得到的动物。克隆动物：第十一页，共三十七页。动物细胞工程第十二页，共三十七页。动物细胞工程第十三页，共三十七页。动物细胞工程多莉多莉细胞工程的一个细胞工程的一个(y )里程碑！里程碑！第十四页，共三十七页。动物细胞工程卵细胞母羊母羊B B母羊母羊A A 乳腺细胞胚胎(piti)移植细胞核移植细胞质 融合后的卵细胞细胞核母羊母羊C子宫早期胚胎多莉羊分娩 卵裂妊娠问题问题1 1、克隆羊多莉的成功证明了什

9、么？、克隆羊多莉的成功证明了什么？2 2、多莉羊是雄还是雌？、多莉羊是雄还是雌？ 3 3、为什么要使用卵细胞？、为什么要使用卵细胞？ 第十五页，共三十七页。动物细胞工程卵原细胞卵细胞卵原细胞卵原细胞卵细胞和卵细胞和极体极体次级次级(c j)(c j)卵母细胞卵母细胞第一第一(dy)(dy)极体极体M期：期：减数减数(jin sh)(jin sh)第二次分裂中期第二次分裂中期卵母细胞作受体细卵母细胞作受体细胞的胞的原因原因：l体积大，易操作；体积大，易操作；l含有激发细胞核全含有激发细胞核全能性的物质。能性的物质。第十六页，共三十七页。动物细胞工程 2.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克你认为

10、用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？提示：克隆动物绝大部分提示：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有来自于供体细胞核，但其核外还有少量的少量的DNA，即线粒体中的，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。所以，是来自于受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。 此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大

11、关系，核供体动物生活习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活(shnghu)的环境与克隆动物所生活的环境与克隆动物所生活(shnghu)的环境不会完全相的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。的复制。第十七页，共三十七页。动物细胞工程2.体细胞核移植技术的应用体细胞核移植技术的应用(yngyng)前景前景1.克隆动物作为生物反应器，生产克隆动物作为生物反应器，生产(shngch(shngchn)n)医用蛋白医用蛋白2.

12、改良动物品种改良动物品种 3.治疗人类疾病，作为供体治疗人类疾病，作为供体4.保护濒危动物保护濒危动物第十八页，共三十七页。动物细胞工程三、动物(dngw)细胞融合和单克隆抗体第十九页，共三十七页。动物细胞工程1 1、如果让动物细胞进行融合、如果让动物细胞进行融合(rngh)(rngh)/ /杂交，应注意杂交，应注意动、植物之间的哪些区别？动、植物之间的哪些区别？无细胞壁无细胞壁全能性受限制，不能发育成杂种全能性受限制，不能发育成杂种(zzhng)动物动物2 2、请设计动物细胞融合的流程。、请设计动物细胞融合的流程。动物细胞融合与植物细胞杂交的不同：动物细胞融合与植物细胞杂交的不同： 无需去除

13、细胞壁无需去除细胞壁 不能培养成新的动物个体不能培养成新的动物个体第二十页，共三十七页。动物细胞工程 动物动物(dngw)(dngw)细胞融合细胞融合过程过程不同不同(b (b tn)tn)DNADNA的的两个细胞两个细胞 灭活的病毒灭活的病毒(bngd)(bngd)有丝分裂有丝分裂两个完整的两个完整的杂交细胞杂交细胞1、为什么可以用灭、为什么可以用灭活的病毒？活的病毒？2、病毒不灭活可、病毒不灭活可以吗？以吗？ 不灭活的话会感染不灭活的话会感染细胞，而不能诱导细细胞，而不能诱导细胞融合。胞融合。 病毒表面含有的糖蛋病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够使细胞白和一些酶能够使细胞膜上的蛋白质分子和脂

14、膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。膜打开，细胞发生融合。第二十一页，共三十七页。动物细胞工程一、动物细胞一、动物细胞(xbo)(xbo)融合（细胞融合（细胞(xbo)(xbo)杂交）杂交）1.1.概念概念(ginin)(ginin)：指两个或多个动物细胞结合指两个或多个动物细胞结合(jih)形成一个细形成一个细胞的过程。胞的过程。2.2.结果结果：形成含有形成含有2或多个细胞遗传物质的单核杂交细胞或多个细胞遗传物质的单核杂交细胞3.3.融合原理融合原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性4.4.诱导方式诱导方式物理法：离心、振动、电激物理法：离心、振动

15、、电激化学法：聚乙二醇（化学法：聚乙二醇（PEG)PEG)生物法：灭活的病毒生物法：灭活的病毒5.5.意义：意义：突突破有性杂交局限，使远缘杂交成为可能破有性杂交局限，使远缘杂交成为可能重要用途：重要用途：第二十二页，共三十七页。动物细胞工程1. 1.抗体抗体(kngt)(kngt)是由何种细胞产生的？是由何种细胞产生的？B淋巴细胞淋巴细胞浆细胞（效应浆细胞（效应(xioyng)B细胞）细胞）2. 2.一个一个(y )(y )B B淋巴细胞能产生多种抗体吗？淋巴细胞能产生多种抗体吗？每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。每一个淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。3. 3.动物免疫反应产生的抗体只有一种

16、吗？动物免疫反应产生的抗体只有一种吗？ 针对不同抗原，针对不同抗原，B淋巴细胞可以产生百万种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以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。性免疫作用。第二十三页，共三十七页。动物细胞工程 传统血清抗体的制备传统血清抗体的制备方法：向动物体内反复注射某种抗方法：向动物体内反复注射某种抗原原(kngyun)，使之产生抗体，然后从动物血清中分离所需要，使之产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。的抗体。缺陷：缺陷：产量产量(chnling)低、纯度低、特异性差低、纯度低、特异性差4. 4.简述获得抗体的传统途径？简述获得抗体的传

17、统途径？ 这种方法获得的抗体有什么缺陷？这种方法获得的抗体有什么缺陷？第二十四页，共三十七页。动物细胞工程 科学家的设想：克隆（无性繁殖）单一科学家的设想：克隆（无性繁殖）单一(dny)(dny)的的B B淋巴淋巴细胞，形成细胞群，产生大量高纯度抗体。细胞，形成细胞群，产生大量高纯度抗体。存在存在(cnzi)(cnzi)的困难：的困难：体外培养的体外培养的B B淋巴细胞不可无限增殖淋巴细胞不可无限增殖问题问题1 1：哪种细胞可以无限增殖呢？：哪种细胞可以无限增殖呢？ 肿瘤细胞肿瘤细胞问题问题2 2：怎样让细胞：怎样让细胞既能大量繁殖，又能产生既能大量繁殖，又能产生专一抗体专一抗体呢？呢？ B

18、B淋巴细胞与肿瘤细胞进行细胞融合淋巴细胞与肿瘤细胞进行细胞融合, ,制备单制备单克隆抗体克隆抗体怎样获得大量高纯度抗体呢？怎样获得大量高纯度抗体呢？第二十五页，共三十七页。动物细胞工程B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合细胞融合 筛选筛选(shixun)(shixun)（选择性培养（选择性培养基）基）杂交瘤细胞杂交瘤细胞细胞培养细胞培养克隆克隆(k ln)培养、抗体检测、培养、抗体检测、多次筛选多次筛选足够数量、能分泌单一足够数量、能分泌单一(dny)抗抗体的体的杂交瘤细胞杂交瘤细胞 注射抗原注射抗原单克隆抗体单克隆抗体第二十六页，共三十七页。动物细胞工程诱导融合筛选培养杂交瘤细胞(

19、xbo)（B-瘤细胞）克隆化培养抗体检测多次筛选足量单一(dny)类型杂交瘤细胞体外培养小鼠腹腔体内培养单克隆抗体B淋巴细胞骨髓瘤细胞小鼠免疫小鼠免疫B-B细胞B-瘤细胞瘤-瘤细胞未融合细胞单克隆抗体单克隆抗体的优点：的优点：纯度高纯度高, ,特异性强特异性强, ,灵敏度高灵敏度高, ,产量大产量大选择性培养基选择性培养基第二十七页，共三十七页。动物细胞工程三、单克隆抗体三、单克隆抗体(kngt)(kngt)的应用的应用（1）作为诊断试剂）作为诊断试剂(shj)最广泛的用途最广泛的用途 准确、高效、简易、快速准确、高效、简易、快速第二十八页，共三十七页。动物细胞工程 由于单克隆抗体纯度高，特异

20、性强，所以能准由于单克隆抗体纯度高，特异性强，所以能准确识别抗原确识别抗原(kngyun)物质，并与一定的抗原物质，并与一定的抗原(kngyun)发生特异性结合。因此利用相应抗原发生特异性结合。因此利用相应抗原(kngyun)的单的单克隆抗体，如克隆抗体，如抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体体做成的做成的“早早孕诊断盒早早孕诊断盒”，在妊娠第，在妊娠第8天就可天就可以做出诊断。以做出诊断。 第二十九页，共三十七页。动物细胞工程主要用于癌症治疗主要用于癌症治疗瞄准癌细胞的生物导弹瞄准癌细胞的生物导弹优势：既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。优势：既不损伤正常细胞，又减少了

21、用药剂量。第三十页，共三十七页。动物细胞工程动物动物(dngw)(dngw)细细胞融合胞融合单克隆单克隆抗体抗体(kngt)(kngt)制备制备过程过程(guchng)(guchng)：原理：原理：细胞膜的流动性细胞膜的流动性意义：意义：突突破有性杂交局限，使远缘杂交成为可能破有性杂交局限，使远缘杂交成为可能应用：应用：主要用于制备单克隆抗体主要用于制备单克隆抗体制备过程：制备过程：特点：特点：特异性强特异性强, ,灵敏度高灵敏度高, ,产量大产量大应用：应用：用作诊断试剂，治疗疾病和运载药物用作诊断试剂，治疗疾病和运载药物第三十一页，共三十七页。动物细胞工程1在动物细胞融合和植物体细胞杂交的

22、比较中，正确在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确(zhngqu)的是（）的是（）A结果是相同的结果是相同的B杂种细胞的形成过程基本相同杂种细胞的形成过程基本相同C操作过程中酶的作用相同操作过程中酶的作用相同D诱导融合的手段相同诱导融合的手段相同练习练习(linx)(linx)：第三十二页，共三十七页。动物细胞工程 2. 2.用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，科学家得到杂用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，科学家得到杂交细胞，经培养可产生交细胞，经培养可产生(chnshng)(chnshng)大量的单克隆抗体，大量的单克隆抗体，与骨髓瘤细胞融合的是（与骨髓瘤细胞融合的是（ ） A.A.经过免疫

23、的经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞 B.B.经过免疫的经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 C.C.不经过免疫的不经过免疫的T T淋巴细胞淋巴细胞 D.D.不经过免疫的不经过免疫的B B淋巴细胞淋巴细胞A第三十三页，共三十七页。动物细胞工程. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞(xbo)和和B淋巴细胞淋巴细胞(xbo)诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，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（在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ） 淋巴细胞淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融合细胞淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤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杂交瘤细胞 A B C D C第三十四页，共三十七页。动物细胞工程4 4、研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（、研究单克隆抗体治疗癌症的思路是（ ）A A利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞 B B以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞C C抗癌物质在克隆细胞抗癌物质在克隆细胞(xbo)(xbo)