2.2动物细胞工程

选修3-2.2动物细胞工程

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细胞全能性固体培养基蔗糖植物激素
已分化的组织→愈伤组织→胚状体、丛芽→完整植株
动物细胞培养细胞增殖液体培养基葡萄糖动物血清
动物组织→单个细胞→细胞悬液→原代培养→传代培养
原理
培养基状态培养基特有成分培养过程生长特点接种前处理培养目的
动物细胞培养过程中需注意的问题 2、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。
二、动物细胞培养的条件
1、无菌、无毒的环境
添加一定量的抗生素，定期更换培养液
2、营养
可以补充培养葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等基中缺乏的物质如生长因子，通常需加入动物血清等一些天然成分保证细胞顺利的生长增殖
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，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。
一、动物细胞核移植技术和克隆动物
3、体细胞核移植技术的应用前景
受精卵发育成新个体的生殖方式。
无性生殖：不经过两性生殖细胞结合，直接由母体
的一部分发育成新个体的生殖方式。如细胞有丝分裂、植物组织培养、动物体细胞核移植等。
克隆：群细胞或者生物个体。现在指个体水平的核移植技术、细胞水平的动物细胞培养、基因水平的 DNA复制等。
⑷为什么用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞？培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，

动物细胞工程(第4课时)高二生物(人教版2019选择性必修3)

育进程
将胚胎移入（受体）
代孕母牛
早期胚胎
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛（克隆牛）
一动物体细胞核移植技术
【分析与探讨】
1.体细胞和卵母细胞从哪里来？体细胞来自于供体高产奶牛身体的某部位（如耳）上取卵母细胞从屠宰场收集牛卵巢
2.卵母细胞需要在体外培养到什么时期？ MⅡ期
3.在将供体细胞的细胞核移入卵母细胞前，需要对卵母细胞进行什么操作？为什么？
即时练习
2.2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。
据图分析下列叙述错误的是（C）
A. 该技术涉及物细胞培养、细胞核移植等操作 B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿” D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
去核保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞
一动物体细胞核移植技术
【分析与探讨】
4.实际在克隆高产奶牛时，科学家并没有从供体细胞中取出细胞核，而是直接将供体细胞注入去核的卵母细胞，你知道这是为什么吗？这种方法操作简便，对卵母细胞损伤较小，伴随着两细胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
一动物体细胞核移植技术
采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期
从供体高产奶牛取体细胞
（1）选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因：
显微操作去核（实际上是去除纺锤体-染色体复合物）
动物细胞培养
①卵母细胞体积大，易操作
②含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件
（2）将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因：

O2—有氧呼吸、细胞代谢有氧呼吸、有氧呼吸细胞代谢(95%) (3)气体环境气体环境 CO2—维持维持pH(5%) 维持
培养液和培养用具杀菌消毒 (4)无菌、无毒环境培养过程加抗生素杀菌无菌、无菌定期更换培养液，清除代谢产物定期更换培养液，
4．实践应用． (1)生产生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克生产生物制品：生产生物制品病毒疫苗、干扰素、隆抗体等。隆抗体等。 (2)与基因工程相结合。与基因工程相结合。与基因工程相结合 (3)检测有毒物质，判断某种物质的毒性。检测有毒物质，检测有毒物质判断某种物质的毒性。 (4)科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾科研方面：科研方面筛选抗癌药物、病。
(2009年山东高考题人类在预防与诊疗年山东高考题)人类在预防与诊疗年山东高考题传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒，已知某传染性疾病的病原体为病毒病毒表面的A蛋白为主要抗原蛋白为主要抗原，病毒表面的蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图。抗体制备的流程之一如下图。
三、动物细胞融合与单克隆抗体制备 1．原理：细胞膜的流动性。．原理：细胞膜的流动性。 2．诱导融合的因素：聚乙二醇．诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、灭活、的病毒、电激等。的病毒、电激等。 3．意义：最重要的用途是制备单克隆抗体。．意义：最重要的用途是制备单克隆抗体。
4．单克隆抗体的制备． (1)过程：过程：过程
【答案】 (1)逆(反)转录 (2)限制性核酸内答案】逆反转录限制性核酸内切酶(限制性内切酶限制酶) 限制性内切酶、切酶限制性内切酶、限制酶 DNA连接酶连接酶 (注：两空顺序可颠倒 (3)细胞融合杂交瘤注两空顺序可颠倒) 细胞融合基因)序列细胞 (4)A蛋白核酸基因序列抗A蛋白蛋白核酸(基因蛋白的单克隆抗体

高中生物专题2细胞工程2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学案新人教版选修3

2．2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。

2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。

方式一2003年，四川少年小林点燃鞭炮，导致面部、四肢被严重烧伤并感染。

为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”，烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。

为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面，医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块，儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌，估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机，孩子的痊愈指日可待。

思考：1．小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？2．选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？3．自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身的皮肤？方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事，表达了人类对复制自身的幻想。

1978年，美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书，内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中，然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中，经过足月的怀孕，最后生下了一个健康的男婴，这个男婴就是一个克隆人。

现在，克隆人已经不是科幻小说里的梦想，而是呼之欲出的现实。

由于克隆人可能带来复杂的后果，一些生物技术发达的国家，现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。

克隆人，真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗？我们应该怎样正确看待克隆技术呢？一、动物细胞工程和动物细胞的培养1．动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)概念：从动物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。

(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。

选修3-2-2-动物细胞工程XXXX

2.动物细胞培养 (1)概念:
44页4段
从动物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。
(2)原理: 细胞增殖
(3)条件
46页
①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累造成危害。
【例1】回答下列有关动物细胞培养的问题。 (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相_互__接__触___时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的 __接__触__抑_制_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是___一_层__。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是 __胰__蛋__白_酶_。
【例2】右图为某哺乳动物的生殖过程图，
正确的叙述是
( )。
A．个体2为克隆动物，c为高度分化的
体细胞
B．个体2的遗传性状与提供b细胞的母
羊完全不同
C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
答案 A
【巩固1】一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件
( )。
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆
2．2 动物细胞工程
图2—15 用培养的人细胞构建的人造皮肤
1．动物细胞工程
44页1段
基础
技术手段
应用
动物细胞培养技术
动物细胞培养、 ①深入探索并改
动物细胞性
单克隆抗体的制备等 ②大量培养细胞
2．2.1 动物细胞培养和核移植技术
1、动物细胞培养的流程：动物胚胎或幼龄动物的器官或组织

人教版教学课件2.2 动物细胞工程

需抗体的细胞(很多种杂交瘤细胞),需经克隆化培
养和抗体检测,经多次筛选后就可获得足够数量的
能分泌所需抗体的细胞。
(4)2个培养提取场所
①体外培养——培养液提取。
②体内小鼠腹腔中培养——小鼠腹水中提取。
提醒
取相应B细胞前必需先注射相应抗原,形
象地说先“打针”,否则失败。 (5)原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。拓展提升植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较
障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围 (2)克服有性杂交的母系遗传现象、获得细胞质基因的杂合子、研究细胞质遗传
(1)制备单克隆抗体 (2)诊断、治疗、预
防疾病。例如:单抗
诊断盒、“生物导
弹”治疗癌症
对位训练
3.利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（ D ） A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体 B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS 病毒的单克隆抗体 C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D.利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
冷冻（或超低温、（5）在细胞培养过程中，通常在________________ 液氮）条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中酶的活性降低，细胞新陈代谢的速率降低。
（6）给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发
生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当
作抗原进行攻击。
考点二
动物体细胞核移植技ຫໍສະໝຸດ 与克隆动物植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)
理论基础细胞膜的流动性、细胞的细胞膜的流动性、细胞增殖 (原理) 全能性融合前酶解法去除细胞壁(纤维注射特定抗原,免疫处理正处理素酶、果胶酶) 常小鼠

选修3 专题2.2 动物细胞工程

【典例4】如图表示高等动、植物细胞融合的部分过程，请据图回答： (1)若上图表示植物体细胞杂交的部分过程，欲将丁细胞培育成植株，可选用植物组织培养 ______________技术，这一技术的两个关脱分化再分化键步骤是___________和________。
(2)若上图表示制备单克隆抗体的部分过程，甲细胞为小鼠的骨髓瘤细胞，则乙细胞为 B淋巴细胞 _____________。在分离乙细胞之前，应对小鼠进行的处理是将抗原注射入小鼠体内 ________________________________。过程①区别于植物细胞常用的诱导方法是用灭活的病毒诱导 __________________，过程②可利用特定的选择性 _____________培养基进行筛选，筛选得到克隆化培养的丁细胞还需进行___________和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。上述制备过程涉及到的动物细胞融合、动物细胞培养生物技术有_____________________。
【典例1】科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)，请结合图示回答下列问题：
(1)在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，胰蛋白这个过程中需要利用________酶处理。 (2)用于核移植的供体细胞，一般都选用传该种细胞代谢旺代10代以内的细胞，原因是______________ 盛、分裂能力强，且遗传物质没有发生改变 ______________________________________
(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%的复 ①生物的性状受细胞核制，原因最可能是______________________ 基因和细胞质基因共同控制； ______________________________________ ②生物的性状还受环境因素的影响 ______________________________________

动物细胞工程课件高二下学期生物人教版选择性必修3

多孔细胞培养板
从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
通常采用有限稀释克隆细胞的方法，将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在多孔细胞培养板上培养
单克隆抗体制作的流程
注射特定的抗原
用特定的抗原对小
鼠进行免疫，并从
该小鼠的脾中得到
能产生特定抗体的B
淋巴细胞。
多种B淋巴细胞
诱导融合
培培养基进行筛选:在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合多种杂交细胞
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 (分泌的抗体能与特定抗原结
合)
将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。
注射到小鼠腹腔内
第二次筛选克隆化培养、抗体检测（可进行多次）
用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞，在每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
体外培养单克隆抗体
米尔斯坦【英国】
科勒【德国】
一个B淋巴细胞(产生单一的抗A的抗体)
骨髓瘤细胞能无限增殖
单克隆抗体
动物细胞培养技术
杂交瘤细胞
动物细胞融合技术
既能产生特异性抗体，又能大量增殖的细胞
通过实验，他们得到了单克隆抗体。由于发明了单克隆抗体的制备技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
2.2动物细胞工程(2)
动物细胞融合技术与单克隆抗体
旁栏思考题P49
19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？【答案】病人体内的病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。

lrf2.2 动物细胞工程

3.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（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3～4 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.动物细胞核移植技术和克隆动物 2.1 动物细胞核移植概念：
将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）
分类
胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易
经大量增殖后产生的。人B淋巴细胞并不能无限增殖，能无限增殖的是人的骨
髓瘤细胞；人的成熟红细胞不含细胞核，不可能经过培养形成细胞株；在动物培养过程中，要用胰蛋白酶处理动物组织，使其分散成单个细胞。
【答案】 D
解题技巧：本题为叙述题，要先对题干和选项进行细读，然后根据题意和所掌握的基础知识对选项进行逐项比较。
细胞融合的方法
诱导方法
用
途
获得杂种植株
主要用于制备单克隆抗体
在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（）Ｂ 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
克服不同植物远缘杂交不亲和的障碍
制备单克隆抗体
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。
3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？

2.2 动物细胞工程

第2章细胞工程第2节动物细胞工程一、动物细胞培养1.概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。

2.原理：细胞增殖3.地位：动物细胞工程的基础4.关键操作：原代培养和传代培养。

（一）动物细胞培养的条件1.营养（1）成分①已知成分将细胞所需的营养物质（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。

①未知成分使用合成培养基时，通常需加入血清等一些天然成分。

（2）培养基的物理性质培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。

2.无菌、无毒的环境①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；①在无菌环境下进行操作；①还需要定期更换培养液。

3.温度、pH和渗透压（1）适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5①为宜。

（2）适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。

（3）适宜的渗透压：维持适宜渗透压的目的维持细胞正常的形态和功能。

4.气体环境（1）组成：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。

（2）气体作用：①O2：O2是细胞代谢所必需的；①CO2：CO2的主要作用维持培养液的pH。

（二）动物细胞培养的过程①原代培养：将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。

①传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养；①细胞贴壁：大多数体外培养的细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁；①接触抑制：当贴壁细胞生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。

1.取动物组织（1）取材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。

（2）取材原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。

2.制成细胞悬液（1）制成细胞悬液的步骤：①将组织分散成单个细胞；①用培养液将细胞制成细胞悬液。

（2）将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；①能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。

动物细胞工程(第1课时)高二生物(人教版2019选择性必修3)

解决
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程
思考：1、选动物幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原因？
因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。
思考：2、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织块，使组织块分散成单个细胞的目的是什么？
①使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需的O2和营养物质的供应，另一方面保证细胞内代谢废物的及时排出；
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程（1）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。
培养皿
培养瓶
（2）培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程（3）接触抑制解除方法分瓶培养
贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
②使得在细胞水平操作的其它技术得以实现。
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程
思考：3、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是什么成分？
主要是蛋白质(胶原蛋白等)。思考：4、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分散成单个细胞时要注意什么问题呢？能，应注意时间的控制。因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间还会分解膜蛋白，对细胞造成损伤。思考：5、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？不能，因为动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，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。
分散
单个细胞
适宜条件
细胞生长和增殖
2.目的：获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 3.原理：细胞增殖（有丝分裂）培育的终点：细胞
那么，动物细胞的培养需要哪些条件呢？

2.2动物细胞工程

▲细胞系：传代50代以后不能再传下去，
部分细胞遗传物质发生了改变，能连续传代，获得不死性，叫细胞系。
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官剪碎用胰蛋白酶处理为什么用胰蛋白酶处理？单个细胞加培养液稀释原代培养特点：细胞贴壁、配置细胞悬液原代接触抑制转入培养瓶遗细培传胞养物株分瓶传代培养
细胞核
灭活的病毒颗粒黏附在细胞表面细胞融合，形成杂种细胞病毒颗粒经过处理后丧失感染细胞的能力，但表面抗原没有被破坏，可以黏附附与细胞表面，使细胞紧密凝集，直至融合。细胞膜被病毒颗粒穿过细胞膜连接
3、动物细胞融合技术的应用
• 细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 • 利用杂交瘤技术，制备单克隆抗体。
◆胚胎移植至 ◆促融方法：
◆激活目的：
代孕受体内有人说它三个母亲，对吗？
电刺激
妊娠、分娩
核移植流程:
1、供体细胞的采集与培养
2、受体卵母细胞的采集与体外培养
3、显微操作去除卵母细胞中的核
4、将供体细胞核注入去核卵母细胞 5、用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成减数分裂进程。 6电刺激促融使供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎。 7、胚胎移植入代孕母牛体内 8、妊娠分娩与供体遗传物质基础相同的犊牛。
思考讨论：为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？不灭活行吗？
因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，不灭活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。
思考
二：动物细胞融合的成功应用 ——单克隆抗体的制备
• 人们获得抗体的传统方法是?
–将抗原注入动物体,然后从动物血清中提取抗体

2014届高三生物金榜频道一轮课件：选修3 专题2.2动物细胞工程

,
为了尽快获得大量的生长激素,但让g进行有性生殖会丢失目的基因,你将通过技术来实现。
(3)如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的h细胞或器官可用
于供体本人组织器官的移植,其优点是。
(4)上述过程中用到的生物技术有
(列举两项)。
【解析】本题主要考查体细胞核移植技术的过程和应用前景。 (1)图中a细胞是去核卵母细胞。过程Ⅴ取出的细胞f是胚胎干细胞(内细胞团),胚胎干细胞具有分化的全能性,但经过Ⅶ过程
(3)在进行原代培养时,细胞增殖的方式是胞增殖还表现出和接触抑制等特点。
(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中,去除卵母细胞细胞核的目的是。
(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后,
该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊,但也不是
100%地复制,原因最可能是。
2.2 动物细胞工程
一、动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础 1.动物细胞的培养过程
胰蛋白酶
原代培养胰蛋白酶
传代培养
2.培养条件
(1)无菌、无毒的环境:对_______和所有培养用具进行无菌处培养液理,添加_______,定期更换培养液以清除_________。抗生素代谢产物 (2)营养:除正常的有机和无机营养外,加入___________等一些血清、血浆天然成分。 (3)适宜的温度和pH:温度为____________(哺乳动物),pH为 36.5±0.5℃ _________。 7.2～7.4
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成
种类型的C
细胞,因此需用培养基筛选出____________________________
(填特点)的D细胞用于培养。D细胞的名称是

生物选修三专题2细胞工程2.2动物细胞工程

⽣物选修三专题2细胞⼯程2.2动物细胞⼯程专题2细胞⼯程 2.2动物细胞⼯程⼀、动物细胞⼯程：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合(⽣产单克隆抗体)★动物细胞培养技术是其他动物细胞⼯程技术的基础⼆、动物细胞培养：从动物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。

（原理：细胞增殖）2、动物细胞培养的过程：注：①细胞株和细胞系的区别：细胞株遗传物质未改变，细胞系发⽣基因突变，遗传物质已改变，细胞系具有癌细胞的特点，失去接触抑制，获得不死性，容易传代培养。

原因：传代细胞传⾄10代~50代左右时，增殖分化缓慢以⾄于完全停⽌，这时可能细胞核型会发⽣变化。

故⽬前使⽤的或保存的正常细胞通常为10代以内。

②原代培养：从机体取出后⽴即培养的细胞为原代细胞（即动物组织消化后的初次培养）。

培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代培养。

③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。

④细胞贴壁：将细胞悬液放⼊培养瓶内，置于适宜环境中培养。

悬液中分散的细胞很快就能贴附在瓶壁内，称为细胞贴壁。

⑤接触抑制：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。

⑥细胞间的成分主要是蛋⽩质。

加⼊胰蛋⽩酶或胶原蛋⽩酶分散细胞⽽不加⼊胃蛋⽩酶。

原因：胃蛋⽩酶适宜的PH约为2，当PH>6时，胃蛋⽩酶就会失去活性，⽽胰蛋⽩酶作⽤的适宜环境PH为7.2----8.4，多数动物细胞培养的适宜PH为7.2----7.4，胃蛋⽩酶在此环境中没有活性。

胰蛋⽩酶在此环境中活性较⾼，因此胰蛋⽩酶适宜⽤于细胞培养时的消化。

3、动物细胞培养的条件①⽆菌、⽆毒的环境：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、微量元素、动物⾎清、⾎浆（补充合成培养基中缺乏的物质）等。

③温度和PH：36.5 ±0.5度；PH为7.2~7.4。

2动物细胞工程

这只老鼠身上的人耳” “人耳”是由我国科学家曹谊林教授利用生物技术培养出来的. 出来的
利羊诞生于 1996年7月5 年月日，1997年年首次向公众披露。披露。它被《科学》杂科学》志评为1997 志评为1997 年世界十大科技进步的第一项，第一项，也是当年最引人注目的国际新闻之一。际新闻之一。
动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。到限制，分化潜能逐渐变弱。
怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？
利用动物体细胞核移植技术
动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、定义：动物核移植是将动物的一个细胞、定义：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新的胚胎, 细胞中.使其重组并发育成一个新的胚胎,这动物个体. 个新的胚胎最终发育为动物个体个新的胚胎最终发育为动物个体. 2、原理：动物细胞核具有全能性、原理：胚胎细胞分化程度低，度低，恢复其全能性相对容易。能性相对容易。动物体细胞分化程度高，程度高，恢复其全能性十分困难
3、分类：胚胎核移植、体细胞核移植。、分类：胚胎核移植、体细胞核移植。
4、体细胞核移植过程---动物克隆无性繁殖、体细胞核移植过程动物克隆动物克隆---无性繁殖
1.）克隆羊多）利培育过程：利培育过程：
黑面绵羊去受体核卵母细胞白面绵羊乳供体腺细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期重组胚胎胚胎移植
特别注意： ◆特别注意：克隆动物性状与供体动物完全一样吗？与供体动物完全一样吗？不可能！因为：不可能！因为：

2.2 动物细胞工程

动物细胞培养动物细胞培养的过程（4）传代培养。将原代培养的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。 a、传至10-50代左右时：大部分细胞增殖会逐渐缓慢，直至完全停止，丧失增殖能力，这种细胞属于细胞株。 b、50代以后：少部分细胞的细胞核型发生变化，经继续传代培养会发生突变，发展成癌细胞，属于细胞系。
• 体细胞核移植技术的应用前景
• • • • • • （1）繁育优良品种; （2）保护濒危物种；（3）生产医用蛋白；（4）医学上可克隆组织、器官；（5）了解胚胎发育及衰老过程; （6）用克隆动物做疾病模型，能使人们更好的追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。
动物体细胞核移植技术和克隆动物体细胞核移植技术存在的问题
动物体细胞核移植技术和克隆动物
• 动物核移植与克隆动物 • （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 ①卵母细胞体积大，易操作最终发育为动物个体。用核移植的方法得到 ②成熟促进因子的活性最高的动物称为克隆动物。 ③细胞质已成熟，支持胚胎的全程发育 • （2）类型：胚胎细胞核移植与体细胞核移植 • 体细胞核移植的过程 • 体细胞核移植和克隆动物的成功 • 说明了： • 高度分化细胞的细胞核仍具有全能性，因为含有保持该物种的全部遗传基因。
动物细胞融合与单克隆抗体
动物细胞融合与单克隆抗体
单克隆抗体 1、制备抗体的传统方法及存在的不足方法：向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，再从动物血清中分离所需抗体。不足：产量低、纯度低，抗体特异性差。每一个B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，且在体外培养不可能无限增殖的。

2.2动物细胞工程1.2

如何大量生产抗体？如何大量生产抗体？
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
概念由单个B淋巴细胞经过无性繁殖淋巴细胞经过无性繁殖克隆），形成基因型相同的细胞群，），形成基因型相同的细胞群（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、这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体抗体称为异性强的抗体称为单克隆抗体。特点：特点：特异性强、特异性强、灵敏度高
作业：作业：
1《优化设计》相关练习 2 预习
C 3、A是从小鼠的脾脏中取得、是从小鼠的脾脏中取得 _______,该细胞能够产生抗体 B细胞该细胞能够产生______ B细胞该细胞能够产生足够数量的细胞群 4、图中为________过程，常用过程，、图中B为细胞融合过程灭活病毒作为诱导剂，该细胞继 _________作为诱导剂作为诱导剂，双亲细胞的遗传特性的遗传特性，承___________的遗传特性，既能分泌抗体又能无限增殖。体外培养注射到 __________,又能又能___________。小鼠腹腔 5、C过程指细胞培养，该过程包括过程指细胞培养，、过程指细胞培养原代培养和传代培养两个阶段，其 _____培养和培养和_____培养两个阶段培养两个阶段， 50 代以内的的细胞属于细胞株代以内的的细胞属于细胞株。中_____代以内的的细胞属于细胞株。
植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
比较项目细胞融合原理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、

2.2.2动物细胞融合

动物细胞工程动物细胞融合
1970年，有两位科学家做了一个著名的实验：人—鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。
人—鼠细胞是怎样实现融合的？动物细胞融合有什么实践意义呢？
1、动物细胞融合：是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.诱导融合的方法
物理法：电激化学法：聚乙二醇（PEG) 生物法：灭活的病毒
（2）最重要的用途是制备单克隆抗体
植物体细胞杂交示意图
动物细胞融合过程示意图
比较
比较项目
原理
植物体胞全能性
细胞膜的流动性
细胞融合的方法去壁后诱导原生质体融合
诱导方法
物理（离心、振动、电激）化学（聚乙二醇）
使细胞分散后诱导细胞融合
物理、化学方法（同左）灭活的病毒
结果
获得杂种植株获得杂交细胞8
补充1. 灭活病毒诱导细胞融合的原理：
• 病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上
的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程
3.意义和用途：（1）意义：突破了有性杂交方法的局
限，使远缘杂交（种间、属间、科间、动植物之间）成为可能。