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高中生物 2.2《动物细胞工程》课件(7)课件 新人教版选修3


提问: 提问:
植物细胞工程常用的技术手段有哪些? 植物细胞工程常用的技术手段有哪些?
植物组织培养, 植物组织培养 植物体细胞杂交

动物细胞工程常用的技术手段: 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、 动物细胞培养、 动物细胞核移植、 动物细胞融合、 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 是其他动物细胞工程技术的基础。 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。

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, 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, 将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基 让这些细胞生长和增殖。 中,让这些细胞生长和增殖。

1、选材: 、选材: 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官, 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, 它们细胞增殖能力强,分裂旺盛,分化 程度低,容易培养。 程度低,容易培养。

2.分散成单个细胞 分散成单个细胞 在进行动物细胞培养时, 胰蛋白酶分散 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 蛋白质。 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 物细胞培养适宜的 为7.2—7.4,此环境下 , 胃蛋白酶( )没有活性, 胃蛋白酶(2.0)没有活性,而胰蛋白酶 (7.2-8.4)的活性较高。 的活性较高。 的活性较高

3.动物细胞生长特性 动物细胞生长特性: 动物细胞生长特性
细胞贴壁: 细胞贴壁: 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上, 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上, 称为细胞贴壁。 称为细胞贴壁。 要求: 要求: 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴 附。 细胞的接触抑制: 细胞的接触抑制: 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时, 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, 就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑 制。

4.过程: 4.过程: 过程

5.如何界定原代培养和传代培养; 5.如何界定原代培养和传代培养;细胞株和细胞 如何界定原代培养和传代培养 系? 随细胞增多, 随细胞增多,细胞就会停止分裂增殖
细胞株 细胞系遗传物质改变

细胞 悬浮 液

10代 10代 细胞

50代 50代 细胞
传代培养

无限传 代

原代培养

多数组织细胞固定在表面 生长和分裂。 生长和分裂。

动物胚胎或幼龄动 动物胚胎或幼龄动 胰蛋白酶 单个细胞 胚胎 细胞 物的组织、 物的组织、器官 剪碎 制成 悬浮 液 去掉组织 细胞增殖 间蛋白 无限传代
细胞系 细胞株

加培养液

动物细胞培养不能 最终培养成生物体

动物细胞培养条件: 动物细胞培养条件:
1、无菌、无毒的环境 、无菌、 添加一定量的抗生素,定期更换培养液) (添加一定量的抗生素,定期更换培养液) 2、营养 、 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。 (葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。) 3、温度和 、温度和PH 保证细胞顺利的 36.5+(-)0.5度, 7.2-7.4 生长增殖 4、气体环境: 、气体环境: O2和CO2(95%空气和 空气和5% CO2 ) 空气和

动物细胞培养液的主要成分: 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 动物血清 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。

动物体细胞大都生 活在液体 液体的环境 活在液体的环境
(1)液体培养基 与植物培养基相比其特点是: 与植物培养基相比其特点是: (2)含有动物血清

植物细胞和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的 植物组织培养 动物细胞培养

细胞的全能性 固体培养基 蔗糖、 蔗糖、植物激 素 植物体 快速繁殖、 快速繁殖、培育 无病毒植株等

细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、 葡萄糖、动物 血清 细胞株、 细胞株、细胞系 获得细胞或细 获得细胞或细 胞产物

动物细胞培养应用
大规模培养生产生物制品(病毒疫苗、 大规模培养生产生物制品(病毒疫苗、干 扰素、单克隆抗体) 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, 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: 动物体细胞核移植技术
将动物的一个细胞的细胞核, 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, 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。 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 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
胚胎细胞核移植

核移植
体细胞核移植 难度高) (难度高)
受体细胞: Ⅱ 受体细胞:MⅡ期的 卵母细胞

多 莉 羊 的 培 育 过 程

A母绵羊 卵细胞

B母绵羊 乳腺细胞

细胞质 细胞核移植

细胞核 融合后的卵细胞 卵裂

早期胚胎 C母绵羊子宫 母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊

胚胎移植

克隆动物的研究意义
1.克隆动物作为生物反应器, 1.克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白 克隆动物作为生物反应器 2.改良动物品种 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病 治疗人类疾病, 3.治疗人类疾病,作为供体 4.保护濒危动物 4.保护濒危动物

体细胞核移植技术存在的问题: 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, 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, 如体型过大,异常肥胖,发育困难,脏 器缺陷,免疫失调等。 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 ) --------------------( A.细胞系 C.原代细胞 B.细胞株 D.传代细胞

2、动物细胞工程技术的基础是 ------( D ) ------( A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 C.胚胎移植 D.动物细胞培养 D.动物细胞培养

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, 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 ( D ) A.容易产生各种变异 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 C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力强

4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A ) ------------------------------( ------------------------------( A.培养基不同; A.培养基不同; 培养基不同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行; B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行; 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; C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能; 动物细胞可以传代培养 D.动物细胞能够大量培养, D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培 动物细胞能够大量培养 养成植株。 养成植株。

植物体细胞杂交的意义: 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, 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

1.过程: 1.过程: 过程
物理法

诱导方式

化学法 生物法: 生物法: 灭活的病毒 丧失感染性(不感染细胞) 丧失感染性(不感染细胞)

仙台病毒

紫外线 (诱导细胞融合) 保留融合活性 诱导细胞融合)

1.过程: 1.过程: 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, 细胞融合,形成杂种细胞 (细胞膜具有一定的流动性) 细胞膜具有一定的流动性)

提 问

1.其由何种细胞产生? 其由何种细胞产生? 其由何种细胞产生 2.主要分布在哪里? 主要分布在哪里? 主要分布在哪里 3.如何得到抗体? 如何得到抗体? 如何得到抗体



1。抗原

刺激

动物体内

效应B 效应

抗体

产量低、反应不够灵敏 2。特异性差、纯度低; 特异性差、纯度低; 产量低、 抗原 抗原不纯 刺激 动物体内 效应B 效应 抗体 抗体不纯

筛选单一效应B细胞 筛选单一效应 细胞 不能增值产生大量抗体

-化学性质单一、特异性强的抗体。 化学性质单一、特异性强的抗体。 设计方案: 设计方案: 一个B淋巴细胞--只分泌一种特异性抗体 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 小鼠骨髓瘤细胞--能无限增殖 --

杂种细胞

? 抗原

2.制备过程: 2.制备过程: 制备过程
效应 ? B细胞 细胞

诱导其融合的 方法有哪些? 方法有哪些?

细胞融合后培养液中有几种细胞 B BB B瘤 瘤瘤 瘤 瘤 筛选杂种 细胞 已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中 有 和 两条途径 其中D 两条途径, 已知细胞合成 途径能被氨基嘌呤阻断。 途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这 两条DNA合成途径,但一般不分裂增值。鼠 合成途径, 两条 合成途径 但一般不分裂增值。 骨髓瘤细胞中尽管没有S途径 途径, 骨髓瘤细胞中尽管没有 途径,但能不断分 裂增殖,将这两种细胞在试管中混合, 裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加 PEG促融,获得杂种细胞。 促融, 促融 获得杂种细胞。

植物、 植物、动物细胞融合的比较
比较项目 原理 细胞融合的方法 植物体细胞杂交 动物细胞融合 细胞膜的流动性、 细胞膜的流动性、细胞膜的流动性 植物细胞全能性 去除细胞壁后诱 使细胞分散后诱 导原生质体融合 导细胞融合 物理(离心、 物理(离心、 振动、电刺激) 振动、电刺激) 物理、 物理、化学方法 同左) (同左)

诱导方法

化学(聚乙二醇) 化学(聚乙二醇) 灭活的病毒 用途 获得杂种植株 主要用于制备 单克隆抗体

3.单克隆抗体的应用: 3.单克隆抗体的应用: 单克隆抗体的应用
①在基础理论研究中具有重要意义 ②在疾病诊断、治疗和预防方面,具有 在疾病诊断、治疗和预防方面, 特异性高、灵敏度高等优越性。 特异性高、灵敏度高等优越性。 ③生物导弹

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、 单克隆抗体特异性强、 灵敏度高的优势

多 莉 与 “母 亲 ”

多 莉 羊 的 培 育 过 程

A母绵羊 卵细胞

B母绵羊 乳腺细胞

细胞质 细胞核移植

细胞核 融合后的卵细胞 卵裂

早期胚胎 C母绵羊子宫 母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊

胚胎移植

克隆动物的研究意义 1.用于生物学和医学研究的实验动物 1.用于生物学和医学研究的实验动物 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病 4..保护濒危动物 4..保护濒危动物

6.世界上第一只克隆绵羊“多莉” 6.世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图所 世界上第一只克隆绵羊 请仔细看图后回答问题: 示。请仔细看图后回答问题: ⑴写出 a、b所指的细胞工程 a、b所指的细胞工程 各称:a 各称:a b 。 ⑵实施细胞工程a时,所需的 实施细胞工程a 受体细胞大多采用动物卵细胞 的原因是: 的原因是: 。 ⑶多莉面部的毛色是 判断依据: 判断依据: , 。 黑面绵羊去 白面绵羊卵 腺细胞核 核卵细胞 a 重组细胞 电脉冲处理 早期胚胎 b 另一头母绵羊子宫 妊娠、出生 克隆绵羊多莉

⑷继植物组织培养之后,克隆 继植物组织培养之后, 绵羊培育成功, 绵羊培育成功,证明动物细胞 也具有 。 ⑸请举例说明克隆绵羊培育成 功的实际意义: 功的实际意义: 。

动物的胚胎移植

解决某些妊 娠时间长、 娠时间长、每胎 产子数量少的优 良种畜的繁殖速 度问题。 度问题。

1、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合, 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合, 得到杂交细胞, 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( 抗体,与骨髓疤细胞融合的是( ) A.经过免疫的B淋巴细胞 A.经过免疫的B 经过免疫的 B.没经过免疫的T B.没经过免疫的T淋巴细胞 没经过免疫的 C.经过免疫的 经过免疫的T C.经过免疫的T淋巴细胞 D.没经过免疫的B D.没经过免疫的B淋巴细胞 没经过免疫的
A

2..动物细胞融合的目的中最重要的是 动物细胞融合的目的中最重要的是----------------( A 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 克服远缘杂交不亲和 C.培育新品种 培育新品种 B. 制备单克隆抗体 D.生产杂种细胞 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 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中, 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中 (D ) A. 诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段基本相同 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

4. 单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是 单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是------( D ( A.由小鼠能产生抗体的 淋巴细胞与肝细胞融合 由小鼠能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合 由小鼠能产生抗体的 B.由小鼠一个 淋巴细胞诱导融合而成 由小鼠一个B淋巴细胞诱导融合而成 由小鼠一个 C.由小鼠一个 淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成 由小鼠一个B淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成 由小鼠一个 D.由小鼠一个 淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成 由小鼠一个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成 由小鼠一个



1.过程: 1.过程: 过程

病毒颗粒黏 附细胞表面

病毒颗粒穿 通细胞膜

细胞融合 细胞膜连接

2.动物细胞培养技术的应用 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 ( 生产蛋白生物制品:病毒疫苗、 单克隆抗体等。 素、单克隆抗体等。 ?(2)获得大量自身的皮肤细胞,用于植皮。 ( 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, ( 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 ) A.细胞系 C.原代细胞 B.细胞株 D.传代细胞

2、动物细胞工程技术的基础是 ------( D ) ------( A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 C.胚胎移植 D.动物细胞培养 D.动物细胞培养

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, 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 ( D ) A.容易产生各种变异 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 C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力强

4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A ) ------------------------------( ------------------------------( A.培养基不同; A.培养基不同; 培养基不同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行; B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行; 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; C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能; 动物细胞可以传代培养 D.动物细胞能够大量培养, D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培 动物细胞能够大量培养 养成植株。 养成植株。


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