第二节细胞工程简介二动物细胞工程
2-2 动物细胞工程(第一课时)-2023-2024学年高二生物精品课件(人教版2019选择性必修
渗透压:需要考虑的一个重要环境参数
气体环境 O2: 细胞代谢所必需的 (95%空气和 CO2:维持培养液的pH 5% CO2 )
微生物培养中的作用不同(为自养型 微生物提供碳源)
CO2 培养箱
2 动物细胞培养的过程
动物组织块 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
(将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配置而成的培养基)
液体培养基 (培养液)
1 动物细胞培养的条件
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
无菌 ②在无菌环境下进行操作 无毒 定期更换培养液,以便清除代谢物
超净工作台
1 动物细胞培养的条件
适宜的温度、pH和渗透压
温度:哺乳动物多以(36.5±0.5)℃
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;
②使得在细胞水平操作的其它技术得以实现。
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。
2 动物细胞培养的过程
动物细胞工程
(第一课时)
➢ 动物细胞培养 ➢ 动物细胞融合 ➢ 动物细胞核移植
第二节细胞工程简介二动物细胞工程
髓瘤细胞能无限增殖,杂交瘤细胞既能 产生抗体又能无限增殖。 ❖ 实验材料:小白鼠 ❖ 实验器材:培养皿、针筒等等。 ❖ 实验过程:如下页
单 克 隆 抗 体 制 备 过 程
单克隆抗体的应用
❖ 主要用于疾病的诊断、治疗和预防。与常规 抗体相比,具有特异性强、灵敏度高的优点。 如;各种癌症、肝炎病毒、SARS病毒、细 菌及血吸虫等数百种疾病的诊断;在疾病治 疗方面,单克隆抗体犹如人体卫士,能识别 “自己”与“异己”,一旦发现 致病因素便 与之结合将其杀死。若在单抗上带上抗癌药 物制成“生物导弹”,将药物定向带到癌细 胞所在部位,既消灭了癌细胞又不会伤害健 康细胞。
中央电教馆资源中心 2003.10
2. 检测有毒物质 3. 用于某些器官移植
动物细胞融合
物理法 化学法 生物法
紫外线 仙台病毒
丧失感染活性 (不感染细胞)
保留融合活性 (诱导细胞融合)
融 合 过 程 示 意 图
单克隆抗体的概念
❖ 单: 单个细胞 ❖ 克隆: 无性繁殖 ❖ 抗体: 化学性质单一、特异性强
根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯 勒设计的 实验方案:
第二节细胞工程简介二动物细胞工程
动物细胞培养过程
胚胎成幼龄动物的组织器官(细胞来源) 剪碎胰蛋白酶 分离细胞 单个细胞
洗涤、稀释、分离 原代培养 原代细胞 传代培养 细胞株(遗传物质养应用
1. 生产有价值的蛋白质制品,(如病毒疫 苗、干扰素、单克隆抗体、动物激素)
2.2动物细胞工程
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
动物细胞工程
二 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 动物细胞融合 单克隆抗体 胚胎移植 核移植
动物细胞培养(目的)
1、过程:
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胰蛋白酶
动物组织细胞间隙中 分解蛋白质 细胞悬浮液 含有一定量的弹性纤 维等蛋白质,将细胞 原代培养 网络起来形成具有一 10代细胞 定弹性和韧性的组织 细胞株 和器官。
• 用于科学研究(生理、病理、药理)
动物细胞融合
1、过程: 细胞A 细胞B
仙台病毒
灭活的病毒 疱疹病毒
杂种细胞
新城鸡瘟病 丧失感染活 毒 性 保留融合活 性
2、用途: 制备单克隆抗体
植物、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 细胞膜的流动性 细胞的全能性 细胞膜的流动性
原理 细胞融合的方法
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、化学方法 物理(离心、 振动、电刺激) (同左) 灭活的病毒(诱导剂) 化学(聚乙二醇)
诱导方法
用途
获得杂种植株
主要用于制备 单克隆抗体
灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面
细胞Байду номын сангаас被病毒颗粒穿通
细胞膜连接
细胞融合,形成杂种细胞
抗原
一、单克隆抗体
应用:
• 生产蛋白质生物制品 • 检测有毒物质
– (许多致畸、致癌物质加入培养液后,培养细胞会发 生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培 养细胞的百分数,可以判断某种物质的毒性。)
• 为烧伤病人植皮
– 利用动物细胞培养技术中细胞的贴壁生长和接触抑制 特点,可以用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大 量的自身薄层皮肤细胞供植皮所需。
第二讲细胞工程-PPT
3、2、2、1 制片技术
1)超薄切片
通常以锇酸与戊二醛固定样品,以环氧树脂包埋,以 热膨胀或螺旋推进得方式推进样品切片,切片厚度 20~50nm,切片采用重金属盐染色,以增大反差,图
2)负染技术
负染就就是用重金属盐(如磷钨酸、醋酸双氧铀) 对铺展在载网上得样品进行染色;吸去染料,样品干 燥后,样品凹陷处铺了一薄层重金属盐,而凸得出地 方则没有染料沉积,从而出现负染效果,分辨力可达 1、5nm左右,图
3、2、4 扫描隧道显微镜
扫描隧道显微镜由Binnig等1981年发明,根据量子 力学原理中得隧道效应而设计。当原子尺度得针 尖在不到一个纳米得高度上扫描样品时,此处电子 云重叠,外加一电压,针尖与样品之间产生隧道效应 而有电子逸出,形成隧道电流。电流强度与针尖与 样品间得距离有函数关系,当探针沿物质表面按给 定高度扫描时,因样品表面原子凹凸不平,使探针与 物质表面间得距离不断发生改变,从而引起电流不 断发生改变。将电流得这种改变图像化即可显示 出原子水平得凹凸形态。扫描隧道显微镜得分辨 率很高,横向为0、1~0、2nm,纵向可达0、001nm。
基中添加较高浓度得生长素类激素使植物 重新处于旺盛得有丝分裂状态
6、1、3 继代增殖阶段 6、1、4 生根发芽阶段 6、1、5移栽成活阶段 植物组织培养过程 转基因植物培育过程
6、2 植物细胞原生质体得制备与融合
6、2、1原生质体得制备 植物细胞原生质体就是指那些已去除全部
细胞壁得细胞
原生质体得制备包括取材与除菌、酶解、 分离、鉴定5个步骤
激光共聚焦扫描显微镜
激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细 胞形态,也可以用于细胞内生化成分得定量 分析、光密度统计以及细胞形态得测量,其 原理就是利用激光作扫描光源,逐点、逐行、 逐面快速扫描成像,由于激光束得波长较短, 光束很细,所以共焦激光扫描显微镜有较高 得分辨力,大约就是普通光学显微镜得3倍
人教版教学课件人教新课标版(选修3)细胞工程—第二节动物细胞工程1
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
细胞的全能性 固体培养基 植物激素
细胞增殖 液体培养基 动物血清
培养结果
培养目的
植物体
快速繁殖、培育 无病毒植株等
细胞株、细胞系
大量获得细胞 或细胞产物
动物细胞培养应用
生产有价值的蛋白质制品(病毒疫苗、干扰素、
动物细胞工程
动物细胞与组织培养 细胞核移植与动物体细胞克隆
细胞融合和单克隆抗体制备
漯河高中丁鹏举 dpj7210@
动物细胞培养
定义:是指在体外模拟动物体内环境,将动物细
胞或组织在无菌、温度适宜和营养充足的条件下 培养,使其继续生长、增殖并维持原有结构和功 能的技术。
4.如何界定原代培养和传代培养;细胞株和细胞 系?
随细胞增多,细胞会出现接触性抑制
细胞株 细胞系遗传物质改变
细胞 悬浮 液
10代 细胞
50代 细胞
传代培养
无限传 代
原代培养
多数组织细胞粘附在培养 瓶表面生长和分裂。
动物细胞培养条件:
1、无菌、无毒的环境: (添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以便清除代 谢产物。) 2、营养物质: (葡萄糖、氨基酸、核酸、无机盐、维生素、动物血清等。) 3、温度和pH: 37摄氏度左右, 7.2-7.4 4、气体环境: O2和CO2(95%空气和5% CO2 )
A.动物细胞融合
C.胚胎移植
B.单克隆抗体
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,其主 要原因是这样的组织细胞 ( D ) 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
高二动物细胞工程知识点
高二动物细胞工程知识点动物细胞工程是指运用细胞生物学、遗传学、分子生物学等理论和技术,对动物细胞进行研究、操作和改良的一门学科。
它在农业、医学和科学研究等多个领域具有重要的应用价值。
本文将介绍一些高二动物细胞工程的基础知识点。
一、细胞培养基础动物细胞培养是动物细胞研究中最基本的技术手段之一。
常见的细胞培养基包括无血清培养基和含血清培养基。
无血清培养基不含动物血清,通过添加人工合成的营养物质来满足细胞生长所需。
而含血清培养基则利用动物血清中所含有的生长因子和营养物质来维持细胞的生长。
二、细胞培养技术1. 细胞传代:细胞传代是指将原始培养的细胞分为若干个小培养皿中,使细胞继续生长和分裂。
细胞传代的目的是为了扩增细胞数量,以满足后续的实验需求。
2. 细胞冻存:细胞冻存是将细胞在低温下保存,以便日后使用。
通过添加特定的保护剂和冷冻液,可以在极低温度下减少细胞的代谢活动,避免细胞死亡。
3. 细胞鉴定:细胞鉴定是通过观察细胞的形态、生长特性、标记物等来确定细胞的身份和纯度。
常用的方法包括细胞形态观察、细胞分子标记和遗传分析等。
4. 细胞转染:细胞转染是将外源基因导入细胞的过程。
常用的转染方法有化学法、电穿孔法和病毒介导的转染法等。
三、动物细胞培养的应用1. 药物筛选:动物细胞培养可以用于药物的筛选和评价。
通过将药物添加到细胞培养系统中,观察其对细胞的影响,可以评估药物的毒性和疗效。
2. 组织工程:动物细胞培养可以为组织工程提供细胞来源。
通过培养和增殖体外的细胞,可以获得大量的细胞用于组织重建和移植。
3. 基因工程:动物细胞培养可以用于基因工程研究。
通过导入外源基因,可以改变细胞的性质和功能,用于疾病基因治疗和基因表达研究。
四、动物细胞工程的挑战与展望尽管动物细胞工程在许多领域都已取得了重要的成果,但仍面临着一些挑战。
例如,细胞培养过程中的细胞衰老、细胞突变和污染等问题需要得到解决。
此外,细胞工程的应用还需要更深入的研究和探索,以满足不断发展的医学和科学需求。
2。2动物细胞工程
5.
6.
如B1G,B2G---BnG。而BB,GG在此培养基上不能存活。) 第二次筛选:在“多孔培养板上”培养杂交瘤细胞系列 ,每 孔只放一个杂交瘤细胞。“克隆化培养”每个杂交瘤细胞,并 进行“单一抗体检测”,“检测阳性”的孔内即是所需要的杂 交瘤细胞。 选择所需要的杂交瘤克隆细胞群,体外培养或注射到小鼠腹腔 内增殖。 提取单克隆抗体。
经免疫的小鼠
提取
B淋巴细胞
小鼠骨髓瘤细胞
灭活的病毒等手段
杂交 细胞
用特定的选 择性培养基
第一次筛选
杂交瘤细胞 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
注射到小鼠腹腔
体外培养
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提取单克隆抗体
1.
动物特异性免疫
1、单抗的制备过程要点:
2.
3. 4.
分离B淋巴细胞(B);找到骨髓瘤细胞(G)。注意B淋巴细
B淋巴细胞在体外不能无限增殖。
单克隆抗体的制备—极富创造性的方案
将能够产生特定抗体的B淋巴细胞和具有无限增殖能 力的骨髓瘤细胞融合在一起,形成杂交瘤细胞。杂交 瘤细胞既能在体外快速生长,又能持续分泌成分单一 的特异性抗体。这种单一类型的只针对某一特定抗原 决定簇的抗体分子,就是单克隆抗体。 • 米尔斯坦(阿根廷)和科勒(德国)因此在1984年获诺贝 尔奖。
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。
问题1: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? 因为其细胞生命力旺盛,分裂能力强,分化程度低。 问题2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞? 扩大细胞与培养液的接触面积,利与细胞吸收营养。 问题3:为什么用胰蛋白酶处理? 动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,胰 蛋白酶处理动物组织,可以使动物组织细胞间的蛋白质和 细胞外的其他成分酶解,获得单个细胞。 问题4:为什么用胰蛋白酶处理而不用胃蛋白酶?
第十七章 细胞工程(胡以平)
4.灌注培养系统(perfusion culture system) • 可使细胞始终处于一个较好的营养状态和生存环境 • 可以在 “旧”培养基中连续收集培养细胞所分泌
的某些产物
• 可以根据特殊的要求,通过改变培养液的组成实现 对于细胞状态的人为调控
BB CC
DD
AA
(三)影响细胞生长的因素
1.量化评估大规模培养细胞的营养需求 2.探索大规模培养细胞合适的生存环境 3.鉴定细胞的健康状况
GCS technology enables life science researchers to mimic in vivo morphology in an in vitro environment
Glass Ball Spinner System
(2)中空纤维(hollow fiber )
胞团细胞为供核细胞获得克隆后代。 • 1984年, Willadsen,世界上第一只以未分化的胚
胎细胞为供核细胞的核移植绵羊。 • 1995年7月,Wilmut等,已分化的胚胎细胞作为供
核细胞,克隆了Megan和Morag。
克隆羊Megan和Morag
2.成体细胞核移植
• 1962年,Gorden,紫外线照射方法,非洲爪蟾 的未受精的卵细胞的核失活,同种爪蟾的小肠 上皮细胞的核植入其中,结果约1%的重组卵发 育为成熟的爪蟾。这一成功,标志着由体细胞 核培育动物的技术体系在两栖类获得了成功。
二、核移植(nuclear transfer)
是指利用显微注射装置,将一个细胞的核植入于另 一个已经去核的细胞中,以得到重组细胞的技术。通常 所说的核移植,则是指将一个二倍体的细胞核植入于另 一个已经去核的细胞(受精卵或处于MⅡ期的卵母细胞) 中,以得到重组细胞,并使其在一定环境中生长发育, 最后获得新的个体的综合技术体系。
专题二动物细胞工程课件
(3) 温度和PH
36.5+(-)0.5度, 7.2-7.4 (4) 气体环境:
O2和CO2(9•专5题%二空动物细气胞工和程 5% CO2 ) •17
c、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?
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(动物体细胞大 都生活在液体的环境) 2、成分中有动物血 清等
无限传代 •专题二动物细胞工程
•8
动物细胞的培养过程
取动物器官 和组织
幼龄动物
剪碎组织
胰蛋白酶处理
单个细胞
细胞培养
•专题二动物细胞工程
•9
1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。培养的第1代细胞与传 10代以内的细胞称为原代细胞培养。
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。
A.动物细胞培养的目的就是为了获得大量的细胞 分泌蛋白
B.动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散
C.细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D.培养至50代后继续传代的细胞是细胞株
•专题二动物细胞工程
•33
6、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养 条件下无限制地传代下去,这种传代细胞称之 为( D )
•专题二动物细胞工程
•18
d、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?
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
•专题二动物细胞工程
•19
e、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。
公开课《动物细胞工程》
(06年)3.下列关于动物细胞培养的叙述,正 确的是: A 培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体 B 培养中的人B细胞能够无限增殖 C 人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D 用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 答案:D
(08年)5.下列关于细胞工程的叙述,是否正确:
A 电刺激可诱导动物细胞融合 √ B 将动物组织分散成单个细胞需酶处理√ C 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫鼠的B 淋巴程
为什么还需要筛选?
单克隆抗体的应用
1、在生物学基础理论研究中有重要意义。
2、在疾病的诊断、治疗和预防。与常规 抗体相比,具有特异性强、灵敏度高的优 点。 3、人们正在研究用单克隆抗体治疗癌症。 如制成“生物导弹”。
小结:
本章高考试题分布:
06年:(3题) 动物细胞培养 07年:-----08年:(5题)细胞工程综合题 09年:(4题)植物细胞工程与细胞质遗传 10年:-----11年:?
4、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
5.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 5.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。
第二章 细胞工程-【必背知识】2021-2022学年高二生物章节知识清单人教版2019选择性必修3
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第二章 细胞工程 第一节 植物细胞工程细胞工程: 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。
1.原理和方法:细胞 生物学和分子 生物学。
2.操作水平:细胞 水平或细胞器 水平。
3.目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品 。
一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性:细胞经_分裂_和_分化_后,仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞__的_潜能_,即细胞具有_全能性_。
2. 细胞具有全能性的原因(物质基础)生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质_,都有_发育成为完整个体所需的全部遗传信息_。
1. 生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因(不离体的细胞无法表现出全能性的原因) 在特定的时间时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达 2. 全能性大小比较(1)受精卵、体细胞、生殖细胞 __受精卵>生殖细胞>体细胞____(2)分化程度高的细胞、分化程度低的细胞__分化程度低的细胞>分化程度高的细胞_____ (3)分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 __分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞____ (4)植物细胞、动物细胞__植物细胞>动物细胞__________ (5)幼嫩的细胞、衰老的细胞__幼嫩的细胞>衰老的细胞____ (一)植物组织培养技术1. 概念:植物组织培养是指将_离体_的植物_器官__、_组织_或_细胞_(称为_外植体_)等,培养在人工配制的_培养基_上,给予_适宜的培养条件_,诱导其形成__完整植株_的技术。
2. 原理:__植物细胞的全能性__3. 生殖方式:_无性生殖__4. 分裂方式:__有丝分裂__5. 过程:外植体――愈伤组织―再分化胚状体或丛芽――→发育植株脱分化:在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下,_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__,转变成_未分化的细胞__的过程。
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。
高中生物第2章细胞工程第2节动物细胞工程1动物细胞培养新人教版选择性必修3
素等,有些还需要加入血清等
点
最终产生新个体,体现了
结果
产生大量细胞,不形成新个体
细胞的全能性
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作;②都需要适宜的温度、pH 等条件;③都进行有丝分裂,都不涉及减数分裂
3.培养条件的分析 (1)添加血清的作用:血清中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物 质,如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等。细胞培养时,一般需添 加10%~20%的血清。 (2)气体环境:CO2维持培养液的pH,O2维持细胞有氧呼吸。
5.传代培养:分瓶后的细胞培养。传代培养时,悬浮生长的细胞 直接用__离__心____法收集;贴壁生长的细胞要先用__胰__蛋__白__酶____等处理, 再用___离__心___法收集。
四、干细胞的培养及其应用 1.干细胞功能:在一定条件下,可以分化成__其__他__类__型__的__细__胞___。 2.干细胞的存在:__早__期__胚__胎____、__骨__髓____和___脐__带__血___等多种 组织和器官中。 3.干细胞的种类 胚胎干细胞和成体干细胞等。
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程
新课程标准
核心素养
1.阐明动物细胞培养的条件和过程。 2.阐述干细胞在生物医学工程中广泛的 应用价值。 3.举例说出动物细胞融合的概念、原理 及应用。 4.阐明利用动物细胞融合技术制备单克 隆抗体的过程。 5.认同单克隆抗体在临床上有重要的应 用价值。 6.概述动物细胞核移植技术的含义及类 型。 7.简述动物体细胞核移植的基本过程。 8.说出体细胞核移植技术的应用前景。
知识贴士 1.培养动物细胞时没有脱分化的过程,因为高度分化的动物细胞 发育潜能变窄,失去了发育成完整个体的能力。 2.不是所有的细胞增殖过程中都存在接触抑制。例如,癌细胞增 殖时不存在接触抑制,所以在培养瓶中可以形成多层细胞。
高中生物第2章细胞工程第2节动物细胞工程第2课时动物细胞融合技术与单克鹿体课件新人教版选择性必修3
产生所需抗体的杂交瘤细胞
在小鼠腹腔内进行体内培养,或在 培养
细胞培养液中进行体外培养 从小鼠腹水中或从培养液中获得单 提取 抗
技术方法
原理
选择培养基
—
专一性抗体 检测、克隆
化培养 动物细胞
培养
免疫学原理 (抗原—抗体 特异性结合)
细胞增殖
—
—
2.两种抗体的比较
名称 血清抗体 单克隆抗体
产生
特点
由浆细胞分泌
比较
动物细胞融合
植物体细胞杂交
项目
(单克隆抗体制备)
(番茄—马铃薯植株)
正常小鼠的处理(注射特定的抗原) 原生质体的制备(酶解法)
过程
动物细胞融合 杂交瘤细胞的筛选和培养
原生质体的融合 杂种细胞的筛选和培养
提纯单克隆抗体(特异性强、灵敏度高)
杂种植株鉴定
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
细胞膜的流动性、植物细 胞的全能性
提示:在培养基中加氨基蝶呤就可以筛选出杂交瘤细胞。因为培养 基中加入氨基蝶呤后,骨髓瘤细胞和两两融合的骨髓瘤细胞由于其唯一 的DNA合成途径被抑制而不能增殖。B淋巴细胞本身不增殖,两两融合 的B淋巴细胞也不增殖,只有杂交瘤细胞通过辅助途径合成DNA进行增 殖。
课内探究•名师点睛
1.单克隆抗体制备过程的要点分析
解析:动物细胞融合可以用灭活的病毒诱导处理,也可以用聚乙二 醇诱导融合,A错误;②过程筛选出的杂交瘤细胞不一定全部产生抗 HCG抗体,还需要进行专一抗体检测,B错误;③过程以抗HCG单克隆 抗体为抗原,利用抗原—抗体杂交的原理进行检测,C正确;④过程要 保持无菌环境,以防止细菌、病毒等污染,D错误。
基上,未融合的亲本细胞和同种细胞 有一个杂交瘤细胞的情况下 融合后形成的细胞(“BB”细胞、“瘤 开始克隆化培养和抗体检测, 瘤”细胞)都会死亡,只有融合的杂交 经多次筛选得到能产生特异
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。
第二章 第二节 动物细胞工程
二、动物细胞培养
动物细胞生长特性:
• 细胞贴壁:在适宜条件下,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶 壁上,称为细胞贴壁。 • 要 求: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: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。
动物细胞培养条件:
生物(选修3) 现代生物科技专题
专题二:细 胞 工 程
第二节 动neering
一、引
植物细胞工程常用的技术手段有哪些?
• 植物组织培养技术
• 植物体细胞杂交技术
动物细胞工程常用的技术手段:
• • • • 动物细胞培养技术 动物细胞核移植技术 动物细胞融合技术 生产单克隆抗体技术
二、动物细胞培养
动物细胞培养过程
动物胚胎或幼龄动物的 组织、器官
胰蛋白酶 动物组织细胞间隙中含有 (分解弹性纤维) 细胞“一代”指从细胞接种到分离再培养的一段期间,与细胞世 一定量的弹性纤维等蛋白质, 单个细胞 代或倍增不同。在一代中,细胞培增 3~ 6次。细胞传代后,一般 将细胞网络起来形成具有一定 传代培养:将贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后 经过三个阶段:游离期、指数增生期和停止期。 加培养液 弹性和韧性的组织和器官。
• 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
知识回顾 植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将 离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工控制的培 养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、 丛芽,最终形成完整的植株。
动物细胞培养概念?
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。
二、动物细胞培养
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单 克 隆 抗 体 制 备 过 程
单克隆抗体的应用
❖ 主要用于疾病的诊断、治疗和预防。与常规 抗体相比,具有特异性强、灵敏度高的优点。 如;各种癌症、肝炎病毒、SARS病毒、细 菌及血吸虫等数百种疾病的诊断;在疾病治 疗方面,单克隆抗体犹如人体卫士,能识别 “自己”与“异己”,一旦发现 致病因素便 与之结合将其杀死。若在单抗上带上抗癌药 物制成“生物导弹”,将药物定向带到癌细 胞所在部位,既消灭了癌细胞又不会伤害健 康细胞。
单克隆抗体的概念
❖ 单: 单个细胞 ❖ 克隆: 无性繁殖 ❖ 抗体: 化学性质单一、特异性强
根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯 勒设计的 实验方案:
❖ 实验目的:制备单克隆抗体. ❖ 实验原理:B淋巴细胞能产生抗体,骨
髓瘤细胞能无限增殖,杂交瘤细胞既能 产生抗体又能无限增殖。 ❖ 实验材料:小白鼠 ❖ 实验器材:培养皿、针筒等等。 ❖ 实验过程:如下页