动物细胞工程

动物细胞工程提问：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养,植物体细胞杂交这些技术的理论基础：植物细胞的全能性动物细胞全能性如何？二、动物细胞工程常用技术动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体胚胎移植核移植动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。一、动物细胞培养

阅读第44～47页：动物细胞培养，思考回答下列问题：（3）动物细胞培养的条件

？（1）动物细胞培养过程？（2）原代培养与传代培养的区别？（4）动物细胞培养的应用？动物细胞培养胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代剪碎胰蛋白酶洗涤、稀释、分离原代培养用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。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。动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。动物细胞培养不能最终培养成生物体传代培养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。细胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养如何界定原代培养和传代培养？多数组织细胞固定在表面生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变遗传物质不变动物细胞培养液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。与植物培养基相比其特点：（1）液体培养基（2）含有动物血清动物体细胞大都生活在液体的环境保证细胞顺利的生长增殖获得细胞细胞的全能性细胞株、细胞系植物体培养结果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细胞和动物细胞培养的比较动物细胞培养技术的应用（1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（3）用于检测有毒物质（4）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据这只老鼠身上的“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。二、动物细胞核移植技术和克隆动物（一）定义：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，使其重组发育成一个新的胚胎，最终发育为个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。（二）分类：胚胎细胞核移植体细胞核移植两者区别:卵细胞C母绵羊子宫Ａ母绵羊Ｂ母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵细胞细胞拆合技术妊娠多莉羊的培育过程细胞核移植讨论提示1、细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。

2、动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。

3.（1）可以用体细胞核移植技术克隆卢辛达。卢辛达的产奶量很高，说明它有高产奶的遗传基础，利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改良进程。但同时需注意，该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。采用此方法可以将两个不同种、属的动物优点集中在一起，产生具有双亲优点的可繁殖的杂种动物。细胞核移植对动物优良杂交种的无性繁殖具有重大意义。这一技术的成功与完善对于优良家禽的无性繁殖和濒临绝迹的珍贵动物的传种意义重大。存在问题:成功率低；克隆动物早衰及遗传缺陷；安全性存在争议等三、动物细胞融合1.定义：是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。观看示意图简述融合过程？2、诱导动物细胞融合的方法3、动物细胞融合的用途制备单克隆抗体：仙台病毒紫外线丧失感染活性（不感染细胞）保留融合活性（诱导细胞融合）物理法化学法生物法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、植物细胞全能性细胞融合的原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目比较项目植物、动物细胞融合的比较阅读课本第53-54页思考：（1）请概括单克隆抗体的概念（2）根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计的实验方案，思考实验过程与原理？四、单克隆抗体提出问题：长期以来，人们为了获得抗体，采用的是把某种抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需抗体的方法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。1.概括单克隆抗体的概念单：单个细胞克隆:无性繁殖抗体:化学性质单一、特异性强单克隆抗体的制备抗原小鼠B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞细胞融合，筛选细胞培养筛选，继续培养体外培养体内培养单克隆抗体（1）为什么用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合？思考：（2）单克隆抗体制备过程中应用哪些细胞工程技术手段？（3）制备过程为何要经过两次筛选？因为B淋巴细胞具有分泌特异性抗体的能力，而骨髓瘤细胞具有在体外培养条件下大量增殖的本领，所以由某种B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞，能够在体外大量繁殖，并且产生特定的单克隆抗体。第一次筛选得到杂交瘤细胞，第二次筛选先在多孔培养板上，在每孔只有一个杂交瘤细胞下培养筛选出特异抗体的细胞群。单克隆抗体有何应用？主要用于疾病的诊断、治疗和预防。与常规抗体相比，具有特异性强、灵敏度高的优点。如；各种癌症、肝炎病毒、SARS病毒、细菌及血吸虫等数百种疾病的诊断；在疾病治疗方面，单克隆抗体犹如人体卫士，能识别“自己”与“异己”，一旦发现致病因素便与之结合将其杀死。若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”，将药物定向带到癌细胞所在部位，既消灭了癌细胞又不会伤害健康细胞。三、动物细胞工程(一).动物细胞培养(三).动物细胞融合(四).单克隆抗体(二).细胞核、胚胎移植总结：①植物组织培养是植物细胞工程技术的基础。②动物细胞培养是各种动物细胞工程技术的基础。

③为达到特定的目的，许多细胞工程技术往往需要同时运用。已知细胞合成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。鼠骨髓瘤细胞尽管没有S途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂交瘤细胞，请回答：

（1）试管中除融合的杂交瘤细胞外，还有_____________种融合细胞。

（2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂交瘤细胞，并说明原理。

方法：原理：试试身手解析：

（1）试管中有人的淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞，在促溶剂的作用下，可能出现以下3种细胞的融合情况，人的淋巴细胞和淋巴细胞融合，小鼠的骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合，人的淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合，实验需要的是第3种细胞，即杂交瘤细胞；

（2）要将杂交瘤细胞分离出来，可以在培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞；加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。变式训练生产单克隆抗体时，要在培养液中加入某种试剂才能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成（3）将分离出的杂种细胞在不同的条件下继续培养，获得A、B、C三细胞株，各细胞株内含有的人染色体如下表所示（“＋”有，“－”无）

细胞株人染色体编号12345678A株＋＋＋＋－－－－B株＋＋－－＋＋－－C株＋－＋－＋－＋－测定各细胞株内人体所具有的5种酶的活性，结果是：①B株有a酶活性；②A、B、C株均有b酶活性；③A、B株有c酶活性；④c株有d酶活性；⑤A、B、C株均无e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配