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1、2.2 动物细胞工程 知识结构,动物细胞培养（基础）动物细胞核移植动物细胞工程常用技术 动物细胞融合 单克隆抗体,细胞培养,核移植,细胞融合,植物细胞工程常用的技术有哪些？,植物组织培养,植物体细胞杂交,单克隆,“安体肤”我国第一个“人造皮肤”,2007年12月西安科学家展示我国自主知识产权新药“安体肤”,“人造皮肤”是使用动物细胞工程技术在体外制备的一种皮肤替代物。取自体或异体的极少量皮肤组织体外分离细胞培养、增殖、分化，获取表皮细胞和真皮成纤维细胞将表皮细胞、真皮成纤维细胞复合于牛胶原蛋白支架上活体组织皮肤。,一、动物细胞培养技术,1 概念：2 培养过程流程图3 基本原理：4 条件5 意义

2、,过程,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,无菌、无毒的环境（抗生素，定期更换培养液）营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、血清等）温度和PH（36.50.5,7.2-7.4）气体环境：O2和CO2（95%空气和5%CO2）,生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）培养转基因动物的受体细胞检测有毒物质培养正常或病变细胞，用于医学研究,比较,细胞增殖,动物细胞培养过程,指甲盖大的皮肤组织可造足球场大的人造皮肤！,1、通常选胚胎或幼体组织做细胞培养的材料，为什么？,分裂能力强,2、用胰蛋白酶处理可将细胞分散，用胃蛋白酶可以么？,不可

3、。主要考虑PH是否合适。动物细胞培养适宜的PH为7.27.4，胰蛋白酶活性较高（适宜PH值是7.2-8.4），胃蛋白酶没有活性（适宜PH值是2）,3、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？,动物细胞生长过程及特点,细胞培养的二大特点：贴壁生长。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上接触抑制。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,图片,考考你,图片,动物组织（胚胎或幼体组织）（胰蛋白酶等）单个细胞（培养基）细胞悬液”10代危机”，多数死亡 细胞株（胰蛋白酶等）”50代危机”，绝大多数死亡 细胞系（遗传物质改变，无限繁殖，癌变）,(培养1050代的细胞),(培养50代的细胞),下面关于原代

4、培养的说法，不正确的是 A原代培养的细胞分化程度低 B原代培养的细胞在培养过程中进行贴壁生长 C原代培养的细胞传到10代大部分细胞已衰老死亡 D原代培养的细胞传到50代细胞的遗传物质就会发生改变,考考你,D,原代培养,图1：原代培养6 d后贴壁生长的骨髓间质干细胞。图2：传至第四代的骨髓间质干细胞。,左图显示了创面愈合过程中一个十分有趣的现象。当周边的上皮向创面中央爬行时,一旦上皮细胞互相接触,就停止分化和增殖。该现象就叫接触抑制。因此,创面上不会出现多余的皮赘。这是一种十分巧妙和神秘的调控现象。,动物细胞培养,动物细胞与植物细胞培养的比较,细胞的全能性,细胞株、细胞系,植物体,动物血清,植物

5、生长调节剂,液体培养基,固体培养基,细胞增殖,克隆动物与动物体细胞核移植技术,细胞质,细胞核,细胞核移植,多莉羊的培育过程,二、动物体细胞核移植技术,1 概念：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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物2 基本原理：3 分类：胚胎细胞核移植、体细胞核移植（难度高）4 过程5 应用前景6 核移植技术存在的问题：表现出遗传和生理缺陷,受体细胞：M期的卵母细胞,过程,前景,动物细胞核具有全能性,体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，为什么？,1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一

6、头名叫卢辛达（Lucinda）的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为34 t。,（1）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由,（2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进 行克隆？,1.提示：使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。,2.提示：培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。,3.提示：克隆动物绝大部分DNA来

7、自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。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关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活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，,体细胞核移植技术的应用前景,1、加速家畜遗传性状的改良，促进优良畜群繁育,2、保护濒危物种,3、生产医用蛋白,4、治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织、器官可作为异种移植的供体,5、人的核移植胚胎干细胞经诱导分化形成的组织器官可用于移植,6、了解胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病,体细胞核移植技术用于人类疾

8、病治疗,于是科学家们转向了克隆技术：他们将人类DNA和Navi人的DNA结合在一起，制造了一个克隆Navi人，这个克隆Navi人可以让人类的意识进驻其中，成为人类在这个星球上自由活动的“化身”。然而并不是任何人都可以操纵这个克隆Navi人，只有DNA与他身上人类DNA配型相符的人才有这样的能力。,你想看看你的阿凡达吗,实验：进行了包括曾被广泛关注的细胞“太空婚礼”动物细胞和植物细胞两项空间细胞融合试验，为空间制药和培育生物新品种探索新的方法。其他搭载物还包括蔬菜、花卉种子和树苗等，如专为西部开发和北京周边绿化而搭载的杨树苗和红豆杉苗。,2.2 动物细胞融合和单克隆抗体的制备,荧光标记的小鼠细胞

9、和人细胞融合实验,实验：将人和鼠的细胞表面膜蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布,时间：1970年 人物：Larry Frye等,电影人兽杂交剧照,三、动物细胞融合,过程,主要用于制备单克隆抗体,获得杂种植株,物理、化学方法,灭活的病毒,物理（电激、振动、离心）,化学（聚乙二醇）,细胞膜的流动性,细胞膜的流动性、,植物细胞全能性,灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面,细胞膜被病毒颗粒穿通,细胞膜连接,细胞核融合，形成杂种细胞,动物细胞融合的过程,动物细胞融合与植物细胞杂交为何不同？两两融合后会得到几种细胞？你想用

10、该技术解决什么问题？,A,B,四、单克隆抗体,概念：化学性质单一、特异性强的抗体。基本原理：制备过程应用,问题探讨,视频,诊断试剂治疗疾病、运载药物,过程,细胞膜的流动性,抗原动物B淋巴细胞 骨髓瘤细胞,杂交瘤细胞,单克隆抗体,抗体如何产生？主要分布在哪里？如何得到抗体？,（特异性差，产量低）,（特异性强产量低）,癌细胞,杂种细胞,（特异性强，产量高）,单克隆抗体的制备过程,筛选,细胞系,抗原小鼠,1 诱导融合的方法有哪些？2 诱导后有几种细胞？3 两次筛选的目的是什么？,B、瘤、BB、B瘤、瘤瘤,（一种B淋巴细胞只能产生一种抗体）,筛选,培养骨髓瘤细胞,单克隆抗体与早孕测试,试剂主要成分：抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体 原理：定性测定尿液中的人绒毛膜促性腺激素。（孕妇尿中的人绒毛膜促性腺激素能与抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体发生特异性结合）,从免疫学看，孕妇尿中的人绒毛膜促性腺激素是什么？,取晨尿，然后将试纸插入尿液中,阳性 阴性 检测 无效,（抗原）,