《动物细胞工程》正式)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,动物细胞工程,动物细胞工程常用的技术手段：,动物细胞培养、动物细胞核移植、,动物细胞融合、单克隆抗体,动物细胞培养技术,是其他动物细胞工程技术的基础。,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,动物细胞培养和核移植技术,动物细胞培养就是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。,1,、选材：,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。,在进行动物细胞培养时，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,7.27.4,，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。,2.,分散成单个细胞,动物细胞生长特性,细胞贴壁：,在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。,培养瓶或培养皿壁要求：,表面光滑、无毒、易于帖附。,当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，这种现象称为细胞的,接触抑制,。,接触抑制,定义：,人们通常将动物组织,消化后,的,初次培养,称为原代培养。,胰蛋白酶处理,取出组织,幼龄动物,剪碎,单个细胞,细胞悬液,转入培养瓶内培养,原代培养,3,：过程,图示,原代培养,定义：,当原代培养的细胞处于,接触抑制后,用,胰蛋白酶,处理,使细胞从瓶壁上,脱离,下来,然后加入新的培养液,将,细胞分离稀释,并,从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这个过程称传代培养,.,（分瓶培养的过程）,传代培养,4,、总结：动物细胞培养过程,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,配置细胞悬液,剪碎用胰蛋白酶处理,10,代细胞,转入培养瓶,40-50,代细胞,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液稀释,传代,10,代以内，,遗传物质不改变，保持,正常,二倍体核型,。,传代,10-50,代左右，增长缓慢以至于完全停止，,部分细胞核型可能发生变化,（遗传物质可能改变,）,为什么用胰蛋白酶处理？,分瓶,传代培养,原代培养特点：,细胞贴壁、接触抑制,继续传代培养少部分细胞,获得不死性,，,细胞突变,，,遗传物质已经改变,，,等同于癌细胞,。,细胞株：,一般说遗传物质未改变,细胞系：,遗传物质已改变,原代培养,动物,胚胎,或,幼龄,动物的组织、器官,胰蛋白酶,剪碎,单个细胞,加培养液,制成,细胞悬浮液,细胞株,细胞系,细胞增殖,无限传代,去掉组织间蛋白,动物细胞培养不能,最终培养成生物体,4.,动物细胞培养的条件,:,1,）无菌无毒 的环境：,适宜的温度：,人和哺乳动物细胞最适温度为,36.5,0.5,。,适宜的酸碱度：,PH,：,7.2-7.4,液体合成培养基：（,糖、氨基酸）、促生长因子、（水、无机盐、微量元素）,等；通常还需加入,血浆、血清等,天然成分。,4,）气体环境：,2,）营养：,3,）温度和,pH,：,“95,空气,+5,CO,2,”,的混合气体培养箱。,氧,气是细胞代谢必须的；,CO,2,维持培养液的,PH,。,对培养液和所有培养用具,无菌处理；,培养液中,添加抗生素,防止培养过程中污染；,定期更换培养液,以清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害。,细胞的全能性,细胞株、细胞系,植物体,培养结果,获得细胞,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,动物细胞培养应用,大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）,作为基因工程中的受体细胞,培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性,为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据,二、动物体细胞核移植技术,:,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,核移植,胚胎细胞核移植,体细胞核移植（,难度高,）,受体细胞：,M,期的卵母细胞,卵细胞,母绵羊,母绵羊,乳腺细胞,细胞质,细胞核,细胞核移植,早期胚胎,卵裂,C,母绵羊子宫,胚胎移植,多莉羊,分娩,妊娠,多莉羊的培育过程,融合后的卵细胞,取供体细胞传代培养,10,代以内的细胞,.,为什么？,用的是去核的减数第二次分裂中期细胞（,M,中期,）为什么？,激活方法：,激活目的：,促融方法：电刺激,胚胎移植至代孕受体内,妊娠、分娩,核移植流程,供体：优质高产奶牛,受体：普通奶牛（卵母细胞的采集与培养）,1,、体积大，易操作。,2,、含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。,有人说它三个母亲，对吗？,克隆动物的研究意义,1.,克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白,2.,改良动物品种,3.,治疗人类疾病，作为供体,4.,保护濒危动物,体细胞核移植技术存在的问题：,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。,1,、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是,-,（）,A,细胞系,B,细胞株,C,原代细胞,D,传代细胞,2,、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,3,、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞（）,A.,容易产生各种变异,B,具有更强的全能性,C.,取材十分方便,D,分裂增殖的能力强,D,4.,动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于,-,（）,A.,培养基不同；,B.,动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；,C.,动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；,D.,动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培,养成植株。,A,植物体细胞杂交的意义：,打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种,(,一,),动物细胞融合的概念,动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。,（二）动物细胞融合的过程,与植物原生质体融合原理相同，方法类似。,杂交细胞,:,融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的,单核细胞,。,细胞,A,细胞,B,杂交细胞,灭活的病毒,物理法,化学法,（二）动物细胞融合,过程：,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,细胞融合，形成杂交细胞,（细胞膜具有一定的流动性）,(,三,),动物细胞融合的应用,1.,突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。,2.,成为研究,细胞遗传,、,细胞免疫,、,肿瘤,和,生物新品种培育,等的重要手段。,3.,为制造,单克隆抗体,开辟了新途径。,鼠,鸡、鼠,兔、鼠,猴、人,鼠、人,兔、,人,鸡、人,蛙、,酵母菌,鸡、人,胡萝卜,等,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、振动,、,电激）,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,原理,动物细胞融合,植物体细胞杂交,比较项目,植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较,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。,效应,B,淋巴细胞（浆细胞）能产生抗体。,(三）单克隆抗体,（一）获得抗体的传统方法,1,、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,所需的抗体,。,2,、缺点：,产量低，纯度低，,特异性差,。,(三）单克隆抗体,设计方案：,一个,B,淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖,-,化学性质单一、特异性强的抗体。,杂种细胞,2010-3-26,30,B,淋巴细胞,注射特定抗原蛋白,骨髓瘤细胞,培养骨髓瘤细胞,融合,（只考虑两两融合）培养液中融合细胞几种,类型,？,骨髓瘤细胞,-,骨髓瘤细胞,B,淋巴细胞,-B,淋巴细胞,B,淋巴细胞,-,骨髓瘤细胞,多种,杂交细胞,在具有筛选作用的培养基上培养,专一抗体检验阳性,克隆上述杂交细胞,分开不同杂交细胞，克隆专一抗体，,检验阳性细胞,单克隆抗体,注射到小鼠体内,体外培养,2,、单克隆抗体的制备过程,第,1,次筛选目的：得到杂交瘤细胞（多种）。,第,2,次筛选目的：在杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。,该细胞继承,双亲细胞,的遗传特性，既能,产生专一抗体,又能,无限增殖,。,杂交瘤细胞有何特点？,特异性强，灵敏度高,杂交,细胞,灭活的病毒等手段,小鼠骨髓瘤细胞,B,淋巴细胞,经免疫,的小鼠,提取,杂交瘤,细胞,第一次筛选,用特定的,选,择性培养基,第二次筛选,能产生特定抗体、培养条件下能无限增殖的杂交瘤细胞,体外培养,注射到小鼠腹腔,提取单克隆抗体,The Preparation of Monoclonal Antibodies,1,、原理,：,杂交瘤细胞具有两个亲本的特性，即能迅速大量增殖，又能产生足够数量的单一抗体。,2,、过程,B,淋巴细胞,骨髓瘤细胞,诱导融合,B-B,细胞,B-,瘤细胞,瘤,-,瘤细胞,选择培养,杂交瘤细胞（,B-,瘤细胞,）,克隆化培养,抗体检测,杂交瘤细胞,体外培养,小鼠腹腔内增殖,单克隆抗体,单克隆抗体,单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高,与常规抗体相比，,单克隆抗体特异性强,，,灵敏度高,，并,可大量制备,。,应用主要有：,1,、作为诊断试剂,2,、用于,治疗疾病,和运载药物,准确、高效、简易、快速,把抗癌细胞的单克隆抗体与药物相结合，制成“,生物导弹,”。,(三）单克隆抗体,总结,一种诱导细胞融合的新方法,一种新细胞,灭活病毒,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,植,物,细,胞,工,程,细,胞,工,程,植物组织培养,离体的,植物器官,组织或细胞,愈伤,组织,根,芽,植,物,体,脱分化,再分化,植物体细胞杂交,植 物,细胞,A,植 物,细胞,B,去壁,融合,杂种细胞,组织培养,动,物,细,胞,工,程,动物组织,单个细胞,原代培养,传代培养,动物细胞培养,胚胎移植,动物细胞融合,动物细胞,A,动物细胞,B,杂种细胞,细胞培养,融合,筛选,核移植,单克隆抗体,免疫小鼠,小鼠骨髓瘤细胞,小鼠,B,细胞,提取抗体,融合细胞,杂交瘤细胞,提取,融合,筛选,体内,培养,体外,培养,1,、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，与骨髓疤细胞融合的是（）,A.,经过免疫的,B,淋巴细胞,B.,没经过免疫的,T,淋巴细胞,C.,经过免疫的,T,淋巴细胞,D.,没经过免疫的淋巴细胞,A,巩固练习,2.,动物细胞融合的目的中最重要的是,-,（）,A.,克服远缘杂交不亲和,B.,制备单克隆抗体,C.,培育新品种,D.,生产杂种细胞,3.,动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）,诱导融合的方法完全相同,B.,所用的技术手段基本相同,C.,所采用的原理完全相同,D.,都能形成杂种细胞,A,D,4.,单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是,-,（）,A.,由小鼠能产生抗体的,B,淋巴细胞与肝细胞融合,B.,由小鼠一个,B,淋巴细胞诱导融合而成,C.,由小鼠一个,B,淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成,D.,由小鼠一个,B,淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成,D,再见,（二）动物细胞融合,1.,过程：,2.,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。,（,3,）用于检测有毒物质,（,2,）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。,（,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,1,、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是,-,（）,A,细胞系,B