动物细胞工程ppt.ppt

,专题2.2动物细胞工程,动物细胞培养,动物细胞融合,单克隆抗体制备,细胞核移植,动物细胞工程技术,动物细胞工程的基础,2.2.1动物细胞培养和核移植技术,动物细胞培养,（一）、概念,是指从动物机体内取出相关的组织，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。,（二）、原理,细胞分裂增殖,（三）、过程,幼龄动物,剪碎组织,原代细胞培养,细胞悬浮液,细胞贴壁:培养贴附性细胞时,细胞要能贴附于底物上才能生长繁殖.,细胞接触抑制,细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。,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。一般培养的第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。,归纳过程,取 的组织、器官,细胞悬浮液,酶,贴满瓶壁的细胞,单个细胞,加入 液,动物胚胎或幼龄动物,胰蛋白,培养,接触抑制,原代 培养(分装前),1-10代细胞,培养,加 液,4050代细胞(细胞株),未,无限传代（细胞系）,已,传代培养,胰蛋白,酶,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。,思考题：,1、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？,2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？,因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。,成块组织使细胞靠在一起限制了细胞的生长和增殖，且细胞不能与培养液充分接触，不利于培养。,3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么成份？,催化蛋白质水解。细胞间的物质主要是蛋白质(胶原蛋白等)。,4、细胞膜的主要成份是什么？,蛋白质和磷脂,5、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？,能,6、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？,7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？,注意时间的控制,不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近,1、无菌、无毒的环境,保证细胞顺利的生长增殖,添加一定量的抗生素，定期更换培养液,添加：糖（葡萄糖）、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清等。,（四）、动物细胞培养的条件,2、营养,3、温度和PH,培养室中控制,使之达到36.5 0.5,7.27.4,培养箱中提供O2和CO2（95%空气和5%CO2）,4、气体环境：,（五）、动物细胞培养技术的应用,（3）细胞的生理、药理、病理研究,（1）培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植,（2）基因工程的受体细胞,植物组织培养和动物细胞培养的比较,全能性,增殖,蔗糖,动物血清,细胞株、细胞系,细胞,某些蛋白质,前景展望,资料一：,培养的动物细胞可以用于检测有毒物质。许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效手段。,资料二：,人工关节软骨再生,1.第一次手术:从病人关节软骨中未 受力的部分，取出一片约为葡萄干大小的健康软骨组织。2.分离软骨细胞并经三星期的体外 培养，使细胞数增加约1020倍。3.第二次手术:清理软骨受损的部分，从下方骨头部位取出一片约与伤口大小相同的骨膜，缝在伤口上方，再将软骨细胞注射到骨膜下方。,资料三：,结果:经过复健一年后即可恢复正常的生活。,动物体细胞核移植技术和克隆动物,（一）、动物细胞核移植的概念：,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.,克隆动物：用核移植的方法得到的动物。,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,（二）、分类：,细胞分化程度低，恢复全能性容易,细胞分化程度高，恢复全能性困难,克隆动物:用核移植方法得到的动物.克隆（clone）是指通过无性生殖而产生的遗传上均一的生物群，即具有完全相同的遗传组成的一群细胞或者生物的个体。克隆在希腊语中是“小树枝叶”的意思，用以指无性增殖物。,去核卵细胞,供体细胞,重组细胞,代孕母牛C,无性生殖,（三）、体细胞的核移植过程,（四）、体细胞核移植技术的应用前景,1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程,2、保护濒危物种,3、生产医用蛋白质及组织器官的移植的供体,（五）、体细胞核移植技术存在的问题,1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。2、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出 现早衰等问题。3、生产克隆动物费用昂贵。,2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是（）A获得不死性的细胞 B10代以内细胞 C原代细胞 D传代细胞,1、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,A,D,课堂反馈练习,3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（）A、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞 分泌蛋白B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡 过程中D、培养至50代后传代细胞遗传物质没有发生改变,B,4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（）,无毒的环境 无菌的环境 培养基需要加入血清 温度与动物体温相似 需要O2，不需要CO2 CO2能调节培养液PH,A、B、C、D、,D,5、动物细胞培养的特点（）细胞贴壁 有丝分裂 细胞分化 接触抑制 减数分裂 原代培养一般传110代A、B、C、D、,A,6、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：（1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自_。（2）容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是，然后用 酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是。,动物胚胎或幼龄动物,剪碎,胰蛋白,使细胞与培养液充分接触，便于培养,（3）培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有 _等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第 代，到这时的培养称为_。（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用 处理，然后配置成，再分装。,动物血清,10,原代培养,胰蛋白酶,细胞悬浮液,动物细胞融合与单克隆抗体,一、动物细胞融合,受精作用,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,用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程,细胞融合与融合诱导细胞融合物质,诱导剂：病毒、聚乙二醇诱导细胞融合的病毒必须灭活。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？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,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、特异性强的抗体称为单克隆抗体。特点：特异性强、灵敏度高,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,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,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。,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。,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案,制备单克隆抗体,B细胞,抗体,细胞融合,灭活病毒,双亲细胞,分泌抗体,无限增殖,原代,传代,50,1.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,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（）淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴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A BC D,C,(2006年北京卷1题）以下不能说明细胞全能性的 实验是A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性王米种子培育出植株 C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株,(2006年全国卷3题）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是A培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体B培养中的人B细胞能够无限地增殖C人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞,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,右图是某种淋巴细胞，膜外颗粒状物质为抗体。据图回 答：（1）这是细胞，它是由分化而来。（2）抗体从开始合成到分泌出细胞，经过的细胞结构顺序是（填标号）。抗体的分泌说明细胞的各种生物膜在结构上具有。并以的形式转变。,（4）抗体的化学本质是，它能与发生特异性结合，发挥免疫效应。该过程属于免疫的阶段。（5）若该抗体是单克隆抗体，则该细胞名称为。在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程的技术手段是。,（3）在分泌抗体时要消耗由提供的能量。,（1）效应B；B细胞或记忆性B细胞（2）；一定的连续性；具膜小泡（3）线粒体（4）球蛋白；相应的抗原；体液；效应（5）杂交瘤细胞；动物细胞融合、动物细胞培养,