浙江省桐乡市第一中学高中生物-动物细胞工程课件-新人教版选修3.ppt

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,*,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,皮肤烧伤，如果创面很小（不大于硬币）只要保持清洁，甚至深度烧伤，也可能自愈。如果下层真皮受损面积较大，常常需要植皮。植皮需要的健康皮片，可以取自烧伤病人自身未烧伤的部位（自体植皮），也可取自其他活人或尸体（异体植皮）等。自体植皮是永久性的，取自其他人或动物的植皮是暂时性的，是在创面愈合过程中为保护创面而采取的措施，,10,14,天后就要被身体排斥。,如果一个大面积烧伤的病人来说，自体皮肤有限，其他渠道的皮肤来源不足。如何才能获得大量的自体健康皮肤？,人耳鼠,“人耳鼠”再出风头,2001,年，一只特别的活老鼠在北京引起轰动,这是有着一对红眼睛的、尾巴长长的、浑身没毛的小白鼠。值得一提的是，这只小白鼠的背上，竟长着一只几乎与身子一般大小的“人耳”。这只老鼠背上的“人耳”是由上海市第九人民医院副院长、整复外科主任曹谊林教授利用组织工程技术复制出来的。,在京展出的数天，尽管门票高达,20,元，但还是有将近,20,万人，心甘情愿地掏钱一睹“人耳鼠”的风采。,人耳鼠的出现，透露了怎样的信息？,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,.,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,50,代细胞,传代培养,细胞株,无限传代,细胞系,单个细胞,加,培养液,遗传物质未改变,遗传物质已改变,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。,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。（分装前的细胞培养）,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,。,有关概念,细胞株：,传代培养的细胞一般传至,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。,3.,动物细胞培养 的条件,1.,无菌无毒的环境,2.,营养,3.,温度和,pH,4.,气体环境,应该加入哪些物质？这些物质如何调配？,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、维生素和动物血清等。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,4.,动物细胞培养技术的应用,蛋白质生物制品的生产,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体,健康细胞培养,培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植,细胞的生理、药理、病理研究,用于筛选抗癌药物,植物组织培养和动物细胞培养的比较,比较项目,植物组织培养,动物细胞培养,原理,培养基性质,培养基特有成分,培养结果,培养目的,细胞的全能性,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,一、动物体细胞核移植技术和克隆动物,1,、动物细胞全能性的表现程度不同,受精卵,胚胎干细胞,多能干细胞,单能干细胞,体细胞,核移植,胚胎细胞核移植,体细胞核移植（难度高）,2,、,动物体细胞核移植,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。,3.培育过程,去核卵细胞,体细胞核,细胞核移植,重组细胞,电脉冲刺激,早期胚胎,(,或重组胚胎）,胚胎移植,母体子宫,妊娠、出生,个体,4,、原理,动物体细胞核具有全能性,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,克隆羊的成功证明了什么？,1,、动物体细胞核具有全能性；,2,、细胞质具有调控细胞核发育的作用。,2.,体细胞核移植技术的应用前景,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,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,仙台病毒,疱疹病毒,新城鸡瘟病毒,用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程,细胞核,病毒颗粒,细胞核,细胞融合与融合诱导细胞融合物质,诱导剂：,仙台病毒,聚乙二醇 电融合,诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。,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。,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。,动物体内的,B,淋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。,每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。,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,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,注射抗原,B,淋巴细胞,骨髓瘤细胞,细胞融合、筛选,杂交瘤细胞,细胞培养,筛选，继续培养,足够数量的、能产生特定抗体的细胞群,体外培养,注射到小鼠腹腔,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。,植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,比较项目,植物体细胞杂交,动物细胞融合,细胞融合原理,细胞膜的流动性,细胞膜的流动性,细胞融合的方法,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,诱导方法,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,用途,获得杂种植株,制备单克隆抗体,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,