人教版教学课件吉林省扶余一中高二生物《动物细胞培养》.ppt

1、动物细胞工程,专题2 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,动物细胞工程：,植物细胞工程：,1.动物细胞培养,3.动物细胞融合,4.单克隆抗体,5.胚胎移植,2.动物细胞核移植,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,动物细胞培养和核移植技术,一、动物细胞培养,1.发展历史: 20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harrison)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固

2、的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。,2、动物细胞培养的应用和概念：,动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织,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.,1、动物细胞培养液的主要成分：,葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子和动物血清等。,（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,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,

3、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,3、动物细胞培养过程：,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,细胞悬浮液,胰蛋白酶,10代细胞,原代培养,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液,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。,（分解弹性纤维）,（剪碎）,有关概念,原代培养：用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理,分散后培养,即为原代细胞。(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：细胞培养过程中出现接触抑制,用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来,分散到多个培养瓶中继续培养,即为传代培养

4、。,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。,思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？,胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。,3.动物细胞培养 的条件,1.无菌无毒的环境 2.营养 3.温度

5、和pH 4.气体环境,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、促生长因子、微量元素和动物血清等。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,植物组织培养和动物细胞培养的比较,细胞的全能性,

6、细胞增殖,固体培养基,液体培养基,蔗糖 植物激素,葡萄糖 动物血清,植物体,细胞株、细胞系,快速繁殖、培育无病毒植株,获得细胞或细胞分泌蛋白,4.动物细胞培养技术的应用,1.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体 2.检测有毒物质，判断某种物质的毒性 3.健康细胞培养 培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植 4.细胞的生理、药理、病理研究,二、动物体细胞核移植技术和克隆动物,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.用核移植的方法得到的动物称为克隆动物.,胚胎移植技术,胚胎移植的基本程序如下（

7、以牛胚胎移植为例）,动物的胚胎移植,解决某些妊娠时间长、每胎产子数量少的优良种畜的繁殖速度问题。,核移植,胚胎细胞核移植（易）,体细胞核移植（难）原因是分化程度高,细胞核移植,多莉羊的培育过程,多莉与“母亲”,2.体细胞核移植技术的应用前景,（1）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁殖； （2) 保护濒危物种； （3）生产医用蛋白； （4） 作为异种移植的供体； （5） 用于组织器官移植。,3.体细胞核移植技术存在的问题,（1）成功率低； （2）克隆动物存在健康问题； （3）克隆动物食品的安全性问题存有争议。,动物细胞融合与单克隆抗体,一、动物细胞融合,细胞融合是正常的生命活动,两个细胞正在融

8、合,受精作用,1.概念：动物细胞融合是指两个或多个动物细胞 结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。,2.原理：细胞膜的流动性。,3.诱导融合的方法： （1）物理化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激等。 （2）生物方法：灭活的病毒。,4.过程,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,仙台病毒 疱疹病毒 新城鸡瘟病毒,思考讨论：诱导细胞融合的病毒必须灭活，为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？,过程：,病毒颗粒黏附细胞表面,病毒颗粒穿透细胞膜,细胞膜连接,细胞融合,5，意义： （1）突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 （2）制造单克隆抗体。,植物体

9、细胞杂交和动物细胞融合的比较,细胞膜的流动性,细胞膜的流动性,去除细胞壁后诱导原生质体融合,使细胞分散后诱导细胞融合,物理（离心、振荡、电刺激） 化学（聚乙二醇）,物理、化学方法（同左） 灭活的病毒,获得杂种植株,制备单克隆抗体,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,通过细胞融合技术获得的杂交瘤细胞群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,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。 2每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。 3动物体内的B淋

10、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。,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,单克隆抗体制备过程,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,思考：,1、本过程利用了哪些原理？,免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理,2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？,这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单

11、克隆抗体,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，是一个必然趋势。另外，用单克隆抗体做体内诊断，借以鉴别和定位体内“病灶”也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。,小结,两个过程,动物细胞培养过程,单克隆抗体制备过程,三个“一”,一个诱导细胞融合的新方法 灭活病毒,一个新细胞杂交瘤细胞,一个优势单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势,1.动物细胞工程技术的基础是：（） A动物细胞融合 B胚胎移植 C动物细胞培养 D核移植,练习,在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（） A结果是相同的 B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 D诱导融合的手段相同,. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞 诱导融合后，要