动物细胞工程PPT课件(1)
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动物细胞工程
动物细胞培养 动物 细胞 工程 常用 技术 核移植 动物细胞融合 单克隆抗体技术
• 一、教学目标： • 1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用 • 2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物 的过程及应用前景 • 3、举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原 理和应用 • 二、教学重点和难点： • 1.动物细胞培养的过程及条件 • 2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程 • 3.单克隆抗体的制备和应用
胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞 间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单 个细胞。
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。初次培养称为原代细胞培养。 • 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。
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。 浆细胞产生抗体。
B淋巴细胞与抗体的关系：
１．B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产 生抗体。 ２．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。 ３．每一个淋巴细胞只能产生一种抗 体。 所以传统的抗体的生产方法及缺陷是什么？ 怎样解决这个问题？
另一头绵羊的子宫
妊娠、出生
克隆羊多利
胚胎移植技术
胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例）
2.体细胞核移植技术的应用前景
3.体细胞核移植技术存在的问题
思考下列问题：
• 1、什么叫动物细胞融合？植物体杂交技术与动物细胞 融合有什么不同呢？
• 2、动物细胞在结构上有何区别？这与它们杂交或融合
过程有什么影响？
• 3、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是否
相同？两者的融合过程是否也一样？
一、动物细胞融合
细胞融合是正常的生命活动
受精作用
两个细胞正在融合
动物 细胞 融合
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
杂种细胞
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程
病毒颗粒 细胞核
2、动物细胞培养的应用和概念： 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.
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
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
动物胚胎或幼龄动 3、动物细胞培养过程： 物的组织、器官
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
细胞增殖
液体培养基
植物激素 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
细胞株、细胞系 获得细胞或细胞 分泌蛋白
思考：
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？ 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 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？ 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强 3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？ 成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养 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？ 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
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。
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 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.
核移植技术
1.克隆羊培育过程
黑面绵羊去 核卵细胞 白面绵羊乳 腺细胞核
细胞核移植
重组ห้องสมุดไป่ตู้胞 电脉冲刺激 早期胚胎 胚胎移植
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 诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。 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。 细胞融合技术应用于哪些方面？ 细胞学、遗传学、免疫学及制备单克隆抗体。
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
4.动物细胞培养技术的应用:
• 1.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
• 2.健康细胞培养
培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
• 3.细胞的生理、药理、病理研究
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
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。
遗传物质 未改变
单个细胞
胰蛋白酶 （分解弹性纤维） 加培养液
细胞悬浮液 原代培养 10代细胞
细胞株
50代细胞
遗传物质 已改变
传代培养
细胞系 无限传代
• 思考讨论：在动物细胞培养过程中，
• 为什么要用胰蛋白酶对取出的动物 • 组织进行处理？
有关概念
细胞株：原代细胞一般传至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40~50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。
动物细胞培养 动物 细胞 工程 常用 技术 核移植 动物细胞融合 单克隆抗体技术
• 一、教学目标： • 1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用 • 2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物 的过程及应用前景 • 3、举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原 理和应用 • 二、教学重点和难点： • 1.动物细胞培养的过程及条件 • 2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程 • 3.单克隆抗体的制备和应用
胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞 间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单 个细胞。
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。初次培养称为原代细胞培养。 • 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。
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。 浆细胞产生抗体。
B淋巴细胞与抗体的关系：
１．B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产 生抗体。 ２．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。 ３．每一个淋巴细胞只能产生一种抗 体。 所以传统的抗体的生产方法及缺陷是什么？ 怎样解决这个问题？
另一头绵羊的子宫
妊娠、出生
克隆羊多利
胚胎移植技术
胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例）
2.体细胞核移植技术的应用前景
3.体细胞核移植技术存在的问题
思考下列问题：
• 1、什么叫动物细胞融合？植物体杂交技术与动物细胞 融合有什么不同呢？
• 2、动物细胞在结构上有何区别？这与它们杂交或融合
过程有什么影响？
• 3、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是否
相同？两者的融合过程是否也一样？
一、动物细胞融合
细胞融合是正常的生命活动
受精作用
两个细胞正在融合
动物 细胞 融合
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
杂种细胞
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程
病毒颗粒 细胞核
2、动物细胞培养的应用和概念： 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.
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
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
动物胚胎或幼龄动 3、动物细胞培养过程： 物的组织、器官
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
细胞增殖
液体培养基
植物激素 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
细胞株、细胞系 获得细胞或细胞 分泌蛋白
思考：
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？ 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 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？ 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强 3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？ 成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养 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？ 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
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。
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 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.
核移植技术
1.克隆羊培育过程
黑面绵羊去 核卵细胞 白面绵羊乳 腺细胞核
细胞核移植
重组ห้องสมุดไป่ตู้胞 电脉冲刺激 早期胚胎 胚胎移植
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 诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。 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。 细胞融合技术应用于哪些方面？ 细胞学、遗传学、免疫学及制备单克隆抗体。
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
4.动物细胞培养技术的应用:
• 1.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
• 2.健康细胞培养
培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
• 3.细胞的生理、药理、病理研究
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
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。
遗传物质 未改变
单个细胞
胰蛋白酶 （分解弹性纤维） 加培养液
细胞悬浮液 原代培养 10代细胞
细胞株
50代细胞
遗传物质 已改变
传代培养
细胞系 无限传代
• 思考讨论：在动物细胞培养过程中，
• 为什么要用胰蛋白酶对取出的动物 • 组织进行处理？
有关概念
细胞株：原代细胞一般传至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40~50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。