人教版教学课件动物细胞工程 课件 2
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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
p H ： 多数细胞生存的适宜pH在7.2-7.4
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
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
高中生物2.2.1动物细胞工程课件新人教版选修2
专题2.2动物细胞工程
动物细胞工程 的基础
ห้องสมุดไป่ตู้
动物细胞培养
动物 细胞 工程 技术 细胞核移植 动物细胞融合
单克隆抗体制备
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
（一）概念: （二）原理: 细胞分裂增殖
（三）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
细胞悬浮液
原代培养
传代培养
归纳
过程
取 动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官 胰蛋白 酶 单个细胞 加入 培养 细胞悬浮液 液
接触抑制
贴满瓶壁的细胞 1-10代细胞
原代 培养
遗传物质
未 改变
原代细胞
胰蛋白 酶 培养 液 加 传代培养
10—50代细胞 遗传物质 已 改变
无限传代
（四）特点
贴壁生长，接触抑制
重要概念：
①细胞贴壁： ②接触抑制： ③原代培养： ④传代培养： ⑤细胞株：在细胞培养过程中存活10代 到50代的细胞。 ⑤细胞系：50代以后。特点：遗传物质 发生改变，有癌变特点，可无限分裂。
（四）动物细胞培养的条件 （五）动物细胞培养技术的应用
动物细胞工程 的基础
ห้องสมุดไป่ตู้
动物细胞培养
动物 细胞 工程 技术 细胞核移植 动物细胞融合
单克隆抗体制备
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
（一）概念: （二）原理: 细胞分裂增殖
（三）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
细胞悬浮液
原代培养
传代培养
归纳
过程
取 动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官 胰蛋白 酶 单个细胞 加入 培养 细胞悬浮液 液
接触抑制
贴满瓶壁的细胞 1-10代细胞
原代 培养
遗传物质
未 改变
原代细胞
胰蛋白 酶 培养 液 加 传代培养
10—50代细胞 遗传物质 已 改变
无限传代
（四）特点
贴壁生长，接触抑制
重要概念：
①细胞贴壁： ②接触抑制： ③原代培养： ④传代培养： ⑤细胞株：在细胞培养过程中存活10代 到50代的细胞。 ⑤细胞系：50代以后。特点：遗传物质 发生改变，有癌变特点，可无限分裂。
（四）动物细胞培养的条件 （五）动物细胞培养技术的应用
人教版教学课件[名校联盟]福建省三明市泰宁一中生物选修三22《动物细胞工程》课件2
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思考题
1.植物体细胞杂交时首先应用什么方法去掉细胞壁？
酶解法，如纤维素酶或果胶酶 2.动物细胞融合时需要进行去壁处理吗？为什么？ 无需，因为动物细胞无细胞壁 3.植物体细胞杂交诱导原生质体融合常用的方法有哪些？ 离心、电激等物理方法；PEG等化学方法 4.动物细胞融能利用上述两类方法吗？还有其他方法吗？ 能 还可以利用灭活的病毒进行诱导 5.植物体细胞杂交应先进行原生质体的融合再进行组织培养形 成完整的杂种个体，动物细胞融合后能形成杂种动物个体吗？ 不能
细胞A
物理法 化学法
细胞B
仙台病毒
灭活的病毒
疱疹病毒
新城鸡瘟病毒
杂交细胞
有丝分裂
动物 细胞 融合
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程
病毒颗粒 细胞核
细胞核
动物细胞融合
植物细胞A 植物细胞B
去壁
原生质体B
原生质体A
动物细胞A
动物细胞B
融合
杂种细胞
物理法 化学法
生物法： 灭活的病毒
愈伤组织
组培
杂种细胞
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 特异性强、灵敏度高 等优越性。 ③生物导弹
总结
动物细胞培养过程 两个过程 单克隆抗体制备过程 一个诱导细胞融合的新方法 －－灭活的病毒 三个“一” 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
教学反馈
单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合 后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不 能存活、增殖的细胞是 （ ） ①B淋巴细胞 淋巴细胞自身融合细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③ B
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 胞
人教版生物选修三专题--动物细胞工程-课件-共张ppt
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体
受精作用
正在融合的细胞
动物细胞融合技术的发展简史：
1、20世纪30年代，在肺结核、天花等病理组织中观 察到多核细胞；
2、20世纪70年代，在蛙的红细胞中观察到多核细胞； 3、1962年，发现日本血凝性病毒能引起艾氏腹水瘤
细胞融合成多核细胞； 4、1965年，证实了灭活的病毒在适当条件下可以诱
疫作用。 3、每一个B淋巴细胞只能产生一种抗体。
不能无限增殖 单克隆抗体
由单个B淋巴细胞经无性繁殖（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。
一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体 细
胞
小鼠骨髓瘤细胞－－能够无限增殖 融
合
杂交瘤细胞 技 （动物细胞培养技术大量培养）术
此外，体细胞核移植后的重组细胞直接发育成新个体 属于无性繁殖，产生的后代无更大变异性，而环境是
多变的，易造成该个体适应能力降低，易被淘汰。
P50 思考与探究
2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？
动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化 的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个 体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组 织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的 动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细
绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量 的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
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
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
第二章细胞工程第2节动物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3
旁栏边角想一想 动物细胞培养时,除了添加糖类、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需添 加血清等一些天然成分,原因是什么? 提示 人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,血清等一些天然成分 的营养成分比较齐全,可以弥补人工培养基的不足。
结论语句辨一辨
1.在25 ℃的实验条件下可顺利完成人神经细胞的培养。( × )
结论语句辨一辨 1.胚胎干细胞可以来源于早期胚胎,也可以来源于成熟个体。( × ) 2.成体干细胞没有组织特异性,可以分化成特定的细胞或组织,不具有发育 成完整个体的能力。( × ) 3.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用。( √ ) 4.体外培养胚胎干细胞可以不断增殖而不发生分化。( √ )
第2章细胞工程
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体 P34 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物 P63
课程标准
1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养, 分析动物细胞培养需要的基本条件。 2.尝试构建动物细胞培养的基本流程,比较动物细胞培养和植 物组织培养的异同。 3.概述干细胞的分类,探讨干细胞在临床上的应用及面临的风 险,理性看待生物技术。
(2)培养条件 ①营养条件:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养 基,称为合__成__培__养__基__,在使用时,通常需要加入___血__清____等一些天然成分。 ②无菌、无毒的环境:在体外培养细胞时,需要对培养液和所有培养用具进 行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便 清__除__代__谢__物__,防止其积累对细胞自身造成危害。 ③适宜的温度、pH和渗透压:维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物 细胞培养的温度多以_3_6_._5_±__0_.5__ ℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为 __7_._2_~_7_.4___。 ④适宜的气体环境:通常采用培养皿或_松_盖__培__养__瓶__,并将它们置于含有95% 空气和5%CO2的混合气体的_C_O_2_培__养__箱__中进行培养。O2是细胞代谢所必 需的,CO2的主要作用是__维__持__培__养__液__的__p_H___。
2.2-2 动物细胞工程——动物细胞融合技术与单克隆抗体-高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
课后习题·拓展应用
假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题? 解决这些问题的大致思路是怎样的?这样做会有什么风险?请查阅相关 资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。
提示：可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎，研究其发育机制，甚至可能 培育出新的物种。但是，目前相关技术还不成熟，存在融合率低、胚胎死亡率高 等问题，并且还可能带来一些伦理方面的问题。
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 ↓
细胞核融合，形成杂交细胞
相关信息
灭活病毒诱导细胞融合的原理
病毒表面的糖蛋白和一些酶与细胞膜上 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。
➢ 请同学们看图对比动物和植物细胞融合的异同：
二、单克隆抗体及其应用
1.单克隆抗体的优点
单克隆抗体能准确地识别 抗原的细微差异，与特定 抗原发生特异性结合，并 且可以大量制备
二、单克隆抗体及其应用
2.单克隆抗体的应用
（1）作为诊断试剂——最广泛的应用
抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体
比原来诊断方法提前了10d左右， 准确率在90﹪以上。
具有准确、高效、简易、快速特点
第一次筛选 置于选择性培养基上培养
多种杂交 瘤细胞
1
2
3
杂交瘤细胞
二、单克隆抗体及其应用
2.单克隆抗体制备过程
克隆化培养
多种杂交瘤细胞
第二次筛选 抗体检测 (抗原-抗体杂交技术)
能分泌所需抗体 的杂交瘤细胞
阳性细胞
二、单克隆抗体及其应用
2.单克隆抗体制备过程
能分泌所需抗体 的杂交瘤细胞
2.2《动物细胞工程》PPT课件(新人教版-选修3)
提 问
1.其由何种细胞产生？ 2.主要分布在哪里？ 3.如何得到抗体？
？
1。抗原
刺激 动物体内
效应B
抗体
2。特异性差、纯度低；
产量低、反应不够灵敏 效应B 抗体 抗体不纯 筛选单一效应B细胞 不能增值产生大量抗体
抗原
抗原不纯
刺激动物体内
-化学性质单一、特异性强的抗体。 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
动物体细胞大都生 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：
（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 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 蔗糖、植物 激素
细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、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
3.动物细胞生长特性：
• 细胞贴壁： 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。
Байду номын сангаас
4.过程：
5.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，细胞就会停止分裂增殖
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。
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
生物选修Ⅲ人教新课标2-2动物细胞工程课件(11张)
检测筛选出产生所需抗 体的杂交瘤细胞 ⑧ （体内培养和体外培养） ⑨ 提取单克隆抗体
第二次筛选
单克隆抗体
3、使用了动物细 胞工程的那些技术
动物细胞培养 动物细胞融合
单克隆抗体
4、特点（优点） 特性强 灵敏度高 可大量制备
单克隆抗体 5、应用
瞄准装置 爆炸装置
单克隆抗体
在选择培养基上筛选出杂交瘤细胞→克隆化培养和专一 抗体检测筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞→体内培养 和体外培养→提取单克隆抗体
单克隆抗体
2、过程
① 抗原制备 ② 动物免疫 ③ 提取B淋巴细胞并培养 ④ 骨髓瘤细胞培养 ⑤ 细胞融合 ⑥ 在选择培养基上筛选出
杂交瘤细胞 ⑦ 克隆化培养和专一抗体
2 专题 细胞工程
你知道用一根嫩枝条就可以培育出10万株以上的幼苗， 有高产奶牛的耳细胞做供体就可以生产出众多的高产奶牛 吗？这些都需要通过细胞工程来实现。细胞工程应用领域 十分广泛，例如，应用动物细胞培养技术，可以大量生产 各种抗病疫苗；应用杂交瘤技术，能为人类提供诊治肿瘤 的单克隆抗体；应用动物克隆和植物微繁殖技术，可以快 速繁殖动植物的优良品种；应用植物体细胞杂交技术，能 创造出靠常规杂交育种无法得到的作物新品种------近年 来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。
2.2 动物细胞工程
动物细胞工程常用的技术手段有动物 细胞培养，动物细胞核移植，动物细 胞融合、生产单克隆抗体。
动物细胞融合 1、定义 2、原理 3、方法 4、过程
5、应用
单克隆抗体
1、定义
由一个效应Ｂ细胞 经过无性繁殖形成 的一个细胞群，产 生化学性质单一， 特异性强的抗体。
单克隆抗体
抗原制备→动物免疫→提取B淋巴细胞并培养→骨髓瘤 细胞培养→细胞融合
第二次筛选
单克隆抗体
3、使用了动物细 胞工程的那些技术
动物细胞培养 动物细胞融合
单克隆抗体
4、特点（优点） 特性强 灵敏度高 可大量制备
单克隆抗体 5、应用
瞄准装置 爆炸装置
单克隆抗体
在选择培养基上筛选出杂交瘤细胞→克隆化培养和专一 抗体检测筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞→体内培养 和体外培养→提取单克隆抗体
单克隆抗体
2、过程
① 抗原制备 ② 动物免疫 ③ 提取B淋巴细胞并培养 ④ 骨髓瘤细胞培养 ⑤ 细胞融合 ⑥ 在选择培养基上筛选出
杂交瘤细胞 ⑦ 克隆化培养和专一抗体
2 专题 细胞工程
你知道用一根嫩枝条就可以培育出10万株以上的幼苗， 有高产奶牛的耳细胞做供体就可以生产出众多的高产奶牛 吗？这些都需要通过细胞工程来实现。细胞工程应用领域 十分广泛，例如，应用动物细胞培养技术，可以大量生产 各种抗病疫苗；应用杂交瘤技术，能为人类提供诊治肿瘤 的单克隆抗体；应用动物克隆和植物微繁殖技术，可以快 速繁殖动植物的优良品种；应用植物体细胞杂交技术，能 创造出靠常规杂交育种无法得到的作物新品种------近年 来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。
2.2 动物细胞工程
动物细胞工程常用的技术手段有动物 细胞培养，动物细胞核移植，动物细 胞融合、生产单克隆抗体。
动物细胞融合 1、定义 2、原理 3、方法 4、过程
5、应用
单克隆抗体
1、定义
由一个效应Ｂ细胞 经过无性繁殖形成 的一个细胞群，产 生化学性质单一， 特异性强的抗体。
单克隆抗体
抗原制备→动物免疫→提取B淋巴细胞并培养→骨髓瘤 细胞培养→细胞融合
2.2-3 动物细胞工程——动物细胞核移植-高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
（一）应用前景
(4)在保护濒危物种方面：
该技术有望增加濒危物种的存活数量
中华眼镜蛇
白鳍豚
黑草黄弄蝶
三、体细胞核移植技术应用前景及存在的问题
（二）存在问题
(1)成功率低 胚胎移植—动物幼体产出概率＜10％
(2)克隆动物存在健康问题 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。易出现早衰（多利羊猜想）。
二、体细胞核移植的过程
以克隆高产奶牛为例
去核的卵母细胞
供体细胞
4.将整个供体细胞注入卵母细胞中有
何优点？
将供体细胞注入去核的卵母细胞的透明带
①对卵母细胞损伤较小；
电融 合法
②保证供体细胞的细胞核不被破坏， 操作方便。
早期胚胎
5.激活重构胚目的是？
重构胚
用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+
激活方法： 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等) ①物理方法； 激活重构胚胎，使其完成细胞分裂 ②化学方法 和发育进程。
毫毛变猴（视频）
毫毛
来自悟空的体细胞
是否可以实现
毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？
2017年，中国的科学 家将这一幕变成了现实， 他们利用体细胞核移植 技术成功克隆出两只猕 猴“中中”和“华华” （如下图)。克隆猴的过 程当然不会像孙悟空吹 口气那么简单，最大的 困难是如何才能激发动 物细胞表达其全能性。
思考•讨论 有关体细胞核移植的问题 4.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，这是为什么？
培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部 分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能 会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的 二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证 供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内 的细胞。
(4)在保护濒危物种方面：
该技术有望增加濒危物种的存活数量
中华眼镜蛇
白鳍豚
黑草黄弄蝶
三、体细胞核移植技术应用前景及存在的问题
（二）存在问题
(1)成功率低 胚胎移植—动物幼体产出概率＜10％
(2)克隆动物存在健康问题 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。易出现早衰（多利羊猜想）。
二、体细胞核移植的过程
以克隆高产奶牛为例
去核的卵母细胞
供体细胞
4.将整个供体细胞注入卵母细胞中有
何优点？
将供体细胞注入去核的卵母细胞的透明带
①对卵母细胞损伤较小；
电融 合法
②保证供体细胞的细胞核不被破坏， 操作方便。
早期胚胎
5.激活重构胚目的是？
重构胚
用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+
激活方法： 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等) ①物理方法； 激活重构胚胎，使其完成细胞分裂 ②化学方法 和发育进程。
毫毛变猴（视频）
毫毛
来自悟空的体细胞
是否可以实现
毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？
2017年，中国的科学 家将这一幕变成了现实， 他们利用体细胞核移植 技术成功克隆出两只猕 猴“中中”和“华华” （如下图)。克隆猴的过 程当然不会像孙悟空吹 口气那么简单，最大的 困难是如何才能激发动 物细胞表达其全能性。
思考•讨论 有关体细胞核移植的问题 4.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，这是为什么？
培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部 分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能 会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的 二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证 供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内 的细胞。
动物细胞工程(第二课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
实战训练
3.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右 图的相关叙述中，错误的是( ) A.a过程可表示干细胞的自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.a、b、c过程中遗传物质发生了定向改变
问题2:胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了 它在医学上的应用。我们还有其他途径干细胞吗？
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多 B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸均相同，蛋白质却不完全相同 C.若将突变的相关基因替换，或许可以起到治疗该病的作用 D.经体外诱导产生造血干细胞，在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
实战训练
11.人体骨髓中的造血干细胞在体内环境下能分裂、分化形成红细 胞、白细胞和血小板。现代科学研究发现,在体外一定条件下培养 造血干细胞,它可以分裂、分化形成神经细胞。下列有关的叙述不 正确的是 ( )
容易发生突变 D.“iPS细胞”分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细
胞的特定基因
实战训练
9.有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在他的生长发育过程中如果 出现了某种难治疗的疾病,就可以通过脐带血中的干细胞来为他治病,下列关 于这个实例说法正确的是( )
A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能 性
实战训练
4.如图2-2-3是胚胎干细胞潜能示意图,相关叙述错误的是 ( ) A.由细胞形态判断,4种细胞中细胞②最可能连续分裂 B.胚胎干细胞能分化为各种细胞的实质是遗传物质相同 C.分化得到的各种细胞,功能不同的主要差异是特定蛋白不同 D.定向诱导胚胎干细胞分化形成组织或器官,进行自体移植可避免免疫排斥
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比较项目 细胞融合的 原理 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 动物细胞融合 细胞膜的流动性
细胞融合的 去处细胞壁后人工 使细胞分散后人 方法 诱导原生质体融合 工诱导细胞融合
诱导方法 物理（离心、振荡、 物理、化学方法 电刺激） 、灭活的病毒 化学（聚乙二醇） 用途 获得杂种植株 制备单克隆抗体
动物细胞培养液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素和 动物血清等。
动物体细胞大都生 活在液体的环境（2）含有动物血清
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
动物的胚胎移植
解决某些妊 娠时间长、每胎 产子数量少的优 良种畜的繁殖速 度问题。
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 A 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Ｂ淋巴细胞
•植物细胞工程常用的技术手段有哪些？ 植物细胞工程：
植物组织培养 植物体细胞杂交
动物细胞工程：
1.动物细胞培养 3.单克隆抗体 5.核移植 2.动物细胞融合 4.胚胎移植
1.过程：
动物胚胎或幼龄动 胰蛋白酶 单个细胞 细胞 制成 悬液 物的组织、器官 剪碎 细胞增值
去掉组织间 蛋白
加培养液
无限传代
用途 获得杂种植株 主要用于制备 单克隆抗体
提 问
1.其由何种细胞产生？ 2.主要分布在哪里？
？
3.如何得到抗体？
1。抗原
刺激
动物体内
效应B
抗体
2。特异性差、纯度低； 产量低、反应不够灵敏
抗原 抗原不纯
刺激
动物体内
效应B
抗体 抗体不纯
筛选单一效应B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。 设计方案： 一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体
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------（ D 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
1.过程：
2.动物细胞培养技术的应用
6.世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图所 示。请仔细看图后回答问题：
⑴写出 ａ、ｂ所指的细胞工程 各称：ａ ｂ 。 ⑵实施细胞工程ａ时，所需的 受体细胞大多采用动物卵细胞 的原因是： 。 ⑶多莉面部的毛色是 判断依据： ， 。 黑面绵羊去 白面绵羊卵 核卵细胞 腺细胞核 a
⑷继植物组织培养之后，克隆 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： 。
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； 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。
核移植
细胞融合
植物体细胞杂交和动物细胞融合得比较
2。营养：葡萄糖、氨基酸、无机盐、促 生长因子、微量元素和动物血清等。 3。温度：36.5+0.5
4。PH=7.2~7.4
5。气体环境：O2和CO2（95%空气+5%CO ）
2
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 细胞的全能性 固体培养基 蔗糖、植物激素 植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株等 动物细胞培养 细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、动物血清
细胞系
原 细胞 代 贴壁 培 养
细胞株
胰蛋白酶 传代培养
动物细胞培养不能
最终培养成生物体
如何界定原代培养和传代培养？
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 细胞
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。
动物细胞培养条件 1。无菌、无毒
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 C.胚胎移植 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
促生长因子
细胞株、细胞系 获得细胞 或细胞分泌蛋白
动物体细胞核移植和克隆动物
分为胚胎核移植和体细胞核移植
1.过程：
物理法
诱导方式
化学法 生物法： 灭活的病毒 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
1.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
小鼠骨髓瘤细胞－－能无限增殖
杂种细胞
抗原 ？
2.制备过程：
效应 ？ B细胞
诱导其融合的 方法有哪些？
抗原 ？ AA型、BB型
效应 ？ B细胞
筛选
AB型杂交瘤细胞
杂交瘤细胞
筛选
能产生所需抗体的细胞
3.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 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、 灵敏度高的优势
多 莉 与 “ 母 亲 ”
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
卵细胞
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 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 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病 4..保护濒危动物
•（1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰 素、单克隆抗体等。 •（2）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， 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
2..动物细胞融合的目的中最重要的是----------------（ A A.克服远缘杂交不亲和 C.培育新品种 B. 制备单克隆抗体 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 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
C. 所采用的原理完全相同
细胞融合，形成杂种细胞
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
原理 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
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、振 物理、化学方法 荡、电刺激） （同左）
诱导方法
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒
细胞融合的 去处细胞壁后人工 使细胞分散后人 方法 诱导原生质体融合 工诱导细胞融合
诱导方法 物理（离心、振荡、 物理、化学方法 电刺激） 、灭活的病毒 化学（聚乙二醇） 用途 获得杂种植株 制备单克隆抗体
动物细胞培养液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素和 动物血清等。
动物体细胞大都生 活在液体的环境（2）含有动物血清
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
动物的胚胎移植
解决某些妊 娠时间长、每胎 产子数量少的优 良种畜的繁殖速 度问题。
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 A 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Ｂ淋巴细胞
•植物细胞工程常用的技术手段有哪些？ 植物细胞工程：
植物组织培养 植物体细胞杂交
动物细胞工程：
1.动物细胞培养 3.单克隆抗体 5.核移植 2.动物细胞融合 4.胚胎移植
1.过程：
动物胚胎或幼龄动 胰蛋白酶 单个细胞 细胞 制成 悬液 物的组织、器官 剪碎 细胞增值
去掉组织间 蛋白
加培养液
无限传代
用途 获得杂种植株 主要用于制备 单克隆抗体
提 问
1.其由何种细胞产生？ 2.主要分布在哪里？
？
3.如何得到抗体？
1。抗原
刺激
动物体内
效应B
抗体
2。特异性差、纯度低； 产量低、反应不够灵敏
抗原 抗原不纯
刺激
动物体内
效应B
抗体 抗体不纯
筛选单一效应B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。 设计方案： 一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体
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------（ D 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
1.过程：
2.动物细胞培养技术的应用
6.世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图所 示。请仔细看图后回答问题：
⑴写出 ａ、ｂ所指的细胞工程 各称：ａ ｂ 。 ⑵实施细胞工程ａ时，所需的 受体细胞大多采用动物卵细胞 的原因是： 。 ⑶多莉面部的毛色是 判断依据： ， 。 黑面绵羊去 白面绵羊卵 核卵细胞 腺细胞核 a
⑷继植物组织培养之后，克隆 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： 。
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； 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。
核移植
细胞融合
植物体细胞杂交和动物细胞融合得比较
2。营养：葡萄糖、氨基酸、无机盐、促 生长因子、微量元素和动物血清等。 3。温度：36.5+0.5
4。PH=7.2~7.4
5。气体环境：O2和CO2（95%空气+5%CO ）
2
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 细胞的全能性 固体培养基 蔗糖、植物激素 植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株等 动物细胞培养 细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、动物血清
细胞系
原 细胞 代 贴壁 培 养
细胞株
胰蛋白酶 传代培养
动物细胞培养不能
最终培养成生物体
如何界定原代培养和传代培养？
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 细胞
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。
动物细胞培养条件 1。无菌、无毒
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 C.胚胎移植 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
促生长因子
细胞株、细胞系 获得细胞 或细胞分泌蛋白
动物体细胞核移植和克隆动物
分为胚胎核移植和体细胞核移植
1.过程：
物理法
诱导方式
化学法 生物法： 灭活的病毒 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
1.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
小鼠骨髓瘤细胞－－能无限增殖
杂种细胞
抗原 ？
2.制备过程：
效应 ？ B细胞
诱导其融合的 方法有哪些？
抗原 ？ AA型、BB型
效应 ？ B细胞
筛选
AB型杂交瘤细胞
杂交瘤细胞
筛选
能产生所需抗体的细胞
3.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 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、 灵敏度高的优势
多 莉 与 “ 母 亲 ”
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
卵细胞
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 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 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病 4..保护濒危动物
•（1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰 素、单克隆抗体等。 •（2）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， 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
2..动物细胞融合的目的中最重要的是----------------（ A A.克服远缘杂交不亲和 C.培育新品种 B. 制备单克隆抗体 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 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
C. 所采用的原理完全相同
细胞融合，形成杂种细胞
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
原理 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
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、振 物理、化学方法 荡、电刺激） （同左）
诱导方法
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒