2.2 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
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，
2.2 动物细胞工程(第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体)
2.2 动物细胞工程第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体一、单选题1.下图为某生物技术的操作过程，有关叙述错误的是（）A. 甲细胞可来自经免疫处理小鼠的脾脏中B. ①中可加入乙二醇以促进细胞融合过程C. ④可置于CO2培养箱中进行培养D. 该技术可用于研发相应的诊断试剂盒2.下图为某生物技术的操作过程，有关叙述错误．．的是（）A. 甲细胞为经免疫处理小鼠的脾细胞B. ①中可加入甘露醇以促进细胞融合过程C. ④应置于CO2培养箱中以提高细胞克隆形成率D. 该技术可研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能3.下列有关生物工程的说法正确的是（）A. 单克隆抗体制备中使用的细胞是小鼠骨髓瘤细胞和卵细胞。
融合后得到的杂种细胞的特点是既能够无限分裂，又能产生专一性抗体。
B. 基因工程所用的工具有限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。
C. 动物细胞培养时，如果缺少氨基酸供应，细胞一般会停留在细胞周期的分裂期。
D. 胚胎干细胞在功能上的最大特点是具有专能性，能分化为成年动物体内任何一种组织细胞4.下列有关制备单克隆抗体的叙述中，错误的是（）A. 采用的细胞工程技术包括细胞培养和细胞融合B. 两次筛选的目的分别是筛选出杂交瘤细胞和筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞C. 要先用胃蛋白酶处理得到单个细胞，然后用诱导剂处理得到杂交瘤细胞D. 运用的生物学原理包括细胞分裂和细胞膜具有一定的流动性5.下列关于细胞工程的叙述，正确的是（）A. 培养人的浆细胞能产生单克隆抗体B. 将动物组织分散成单个细胞需用胃蛋白酶处理C. 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理不同D. 用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞6.制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括（）①细胞培养②细胞融合③胚胎移植④细胞核移植A. ①②B. ①③C. ②③D. ③④7.某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的（）植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养，植物体细胞杂交动物细胞培养融合，单克隆抗体的制备特殊处理机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理，制成细胞悬液融合方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、生物方法典型应用人工种子、杂种植株单克隆抗体的制备培养液区别生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化动物血清不可缺少A. 1B. 2C. 3D. 48.下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（）A. 生物导弹是用癌细胞的单克隆抗体杀死癌细胞B. 乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养C. 细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行D. 灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布9.请据如图判断，下列说法不正确的是（）A. 若a、b分别对应骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d能产生单克隆抗体是b的遗传物质选择性表达的结果B. 若d形成有性杂交后代，则a和b融合形成d的过程叫受精作用C. 若d形成无性杂种植株，则采用了细胞工程中的核移植技术D. 若d形成无性杂种植株，由于杂种细胞具有双亲叶绿体，则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株10.如图为杂交瘤细胞制备示意图。
2.2.动物细胞工程课件-高二下学期生物人教版选择性必修三
1.动物细胞培养的条件 一般使用液体培养基，也称培养液。
糖类 氨基酸 无机盐 维生素
血清
营养物质 <
血清中含有人类未知，细胞 生长增殖所必须的物质。
动物细胞 培养的
条件
<
稳定的 内环境
适宜的温度、pH和 渗透压
适宜的气体环境
无菌、无毒的环境
如何维持无菌、无毒的环境？
与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备
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教材基础诊断
√ 2. 灭活是用极端的物理或化学手段杀灭细菌或病毒，使其各种结构都失去相应的 功能。（选必3 P48相关信息）( × ) 3. 在选择性培养基上，未融合的亲本细胞会死亡，融合的三种细胞类型（只考虑 两个细胞间融合）都能生长。（选必3 P48、P49图2-16）( × )
A. 步骤①的操作不需要在无菌环境中进行 B. 步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离 C. 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D. 步骤④培养过程中不会发生细胞转化
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3. （2020江苏，23，3分）不定项 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，
制备流程如图所示。下列叙述错误的是( ABC )
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（3） 为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中 筛选1所采用的培养基属于__选__择__培__养__基__，使用该培养基进行细胞培养的结果是 __只__有__杂__交__瘤__细__胞__能__够__生__存__。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是 __抗__原__与__抗__体__的__反__应__具__有__特__异__性__。
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
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
新教材高中生物第2章第2节动物细胞工程：动物细胞融合技术与单克鹿体pptx课件新人教版选择性必修3
正在融合的淋巴细胞与骨髓瘤细胞
一、动物细胞工程 2.动物细胞融合
1965年，研究证实了灭活的病毒在适当条件下确实可以诱导动物细胞融合。
一、动物细胞工程
2.动物细胞融合
病毒的灭活 ：灭活是指用物理或化学手段使病毒失去感染能 力，但是并不破坏病毒的抗原结构。
仙台病毒
紫外线 灭活
丧失感染活性（不感染细胞） 保留融合活性（诱导细胞融合）
讨论： 1.但如何才能让两个不同的细胞融合? 2.细胞融合技术在生产实践中有哪些应用?
一、动物细胞工程 2.动物细胞融合
动物细胞融合技术的发展历史
时间
19世纪30年代 1858年 1875年 1876年 1962年 1965年 1974年
1975年
20世纪80年代
成果
观察到肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病理组织中有多核细胞 观察到正常组织、发炎组织以及肿瘤组织中的多核细胞现象。 第一个观察到脊椎动物（蛙类）的血液细胞发生融合的过程。 在无脊椎动物中发现了细胞合并现象。 日本学者冈田发现仙台病毒具有触发动物细胞融合的效应。 英国科学家证实了灭活的病毒可诱发动物细胞融合 华裔加拿大学者高国楠创立了聚乙二醇（PEG）化学融合法。 Kohler和Milstein成功地融合了小鼠B-淋巴细胞和骨髓瘤细胞而产生能分 泌稳定单克隆抗体的杂交瘤细胞。 发展出了电融合技术(1985年酵母原生质体电融合)
思考：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未 融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需 要进行筛选。
一、动物细胞工程 2.动物细胞融合
(5)意义： ①突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。 ②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要 手段。 ③利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体 开辟了新途径。
2.2 动物细胞工程(第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物)
2.2 动物细胞工程第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物一、单选题1.随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。
如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，下列相关叙述错误的是（）A. 应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于供体1和供体2个体B. 应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精，且精子必需进行获能处理C. 应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割D. 应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官，用于器官移植研究2.下列关于动物体细胞克隆和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 克隆羊“多莉”的培育过程中不需要进行胚胎移植操作B. ES 细胞在饲养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化C. 排异反应是胚胎工程需要重点克服的难题之一D. 同期发情处理可以使受体的生理状态更适宜来自供体的胚胎着床3.2009年山东省干细胞技术研究中心宣布，成功克隆出5枚人类囊胚。
其中4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞，1枚来源于帕金森患者的淋巴细胞，卵细胞通过健康志愿捐献者促排卵获得。
下列相关叙述正确的是（）A. 可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，通过核移植后获得囊胚B. 囊胚阶段的细胞处于未分化状态，可从囊胚中获得胚胎干细胞C. 获得的胚胎干细胞可在饲养层细胞上分化成所需要的器官D. 通过该技术可以达到科学家培养克隆人的目的4.下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质B. 细胞培养所需气体CO2的主要作用是维持培养液的pHC. 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化D. 体细胞核移植获得克隆动物的难度低于胚胎细胞核移植5.下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果B. 胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育C. 胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体D. 从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用6.以下技术与应用匹配不正确．．．的是（）A. 核移植技术——培养鲤鲫核质杂交鱼B. 干细胞技术——提供用于移植的细胞或器官C. 细胞融合技术——培育单倍体植物D. 酶的固定化技术——固定α淀粉酶连续水解废水中的淀粉7.进行生物工程设计时，下表各组所选择的实验材料与实验目的配置，不正确的是（）组别实验目的实验材料材料特点1 动物细胞核移植卵母细胞细胞大，细胞质能有效调控核发育2 体细胞诱变育种愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发突变3 植物体细胞杂交培育新品种花粉粒易于获取，易于培养4 烧伤患者皮肤细胞移植自体皮肤生发层细胞分裂能力强，且不会引起免疫排斥A. 1组B. 2组C. 3组D. 4组8.中国科学家应用体细胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“华华”。
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。
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。
2.2 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(47张PPT)
原代培养——初次培养 传代培养——分瓶后的培养
动物细胞培养技术常将细胞培养至10代以内。
细胞株：原代培养的细胞一般传至10代左右，细胞的生长就会出现 停滞，大部分细胞衰老死亡。但极少数细胞能存活下来并继续传下去， 一般还可以顺利地传至40～50代，这种细胞被称作细胞株。 细胞系：一般情况下，当细胞株传至50代以后会再次出现停滞，不 能再传代。但有部分细胞的遗传物质发生了改变（细胞核型发生变 化），并带有癌变的特点，从而有可能在培养条件下无限制地传下去 （不死性），这种细胞叫做细胞系。
3.动物细胞培养经历原代培养和传代培养： （1）原代培养：从动物体获取组织或细胞后，进行的第一次 培养过程称为原代培养，也叫初代培养。
分散成单个细胞
在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在 瓶壁上，称为细胞贴壁。培养瓶或培养皿 要求：内表面光滑、无毒、易于贴附。
3.动物细胞培养经历原代培养和传代培养： （1）原代培养：从动物体获取组织或细胞后，进行的第一次 培养过程称为原代培养，也叫初代培养。
适宜的温度
【资料4】开放培养时一般把细胞置于95%空气和5%二氧化 碳组成的气体环境中。氧气参与细胞的呼吸作用，二氧化碳 可以调节、维持培养基的pH。大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4 。
适宜的气体环境
4.动物细胞培养的条件 （1）充足的营养
① 生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子等， 生长因子能促进细胞生长并维持细胞形态）
充足的营养物质
【资料2】细菌、真菌和病毒等均可造成细胞培养环境的污染 ，而离体培养的细胞已经失去了对微生物和有毒物质的防御 能力，一旦受到污染或有毒自身代谢产物积累等，培养的细 胞就会死亡。
无菌环境
4.动物细胞培养的条件 【资料3】人体细胞培养的标准温度为36.5±0.5℃，偏离这 一温度范围，细胞的正常代谢就会受到影响。培养的细胞对 低温的耐受能力高于对高温的耐受力。
生物学案：动物细胞工程(第课时)
2.2 动物细胞工程(第1课时）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和应用前景。
一、动物细胞工程的常用技术手段动物细胞工程的常用技术手段有______________、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中______________技术是动物细胞工程的基础.二、动物细胞培养1．概念动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成__________，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和______。
2．动物细胞培养的过程动物____或幼龄动物的器官、组织↓剪碎,用________或胶原蛋白酶处理单个细胞（分离细胞）↓加培养液细胞悬液____培养↓____培养细胞株____培养↓遗传物质改变细胞系（1)原代培养：将动物组织消化后______培养的过程。
（2)传代培养：把______培养增殖的细胞定期用__________处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，然后将其分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养的过程.（3）细胞株：传代培养的细胞能传到10～50代，这种传代细胞叫做________。
（4）细胞系：传代培养至50代后，少部分细胞的______________会发生改变，具有癌变的特点，能无限地传代下去，这种传代细胞叫做________.思考：所培养的细胞具有哪些特点？3．动物细胞培养的条件(1）无菌、无毒的环境：培养液和所有培养用具应进行______处理。
(2）营养:合成培养基的成分包括糖、________、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入______、血浆等一些天然成分。
（3）温度:适宜的温度为______±0。
5 ℃；适宜pH为____～7.4。
（4)气体环境：95％空气加5％______。
4．动物细胞培养技术的应用（1）生产______疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
（2)动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。
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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
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
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
杂交瘤细胞
C 3、A是从小鼠的脾脏中取得 抗体 _______,该细胞能够产生______ B细胞 细胞融合 足够数量的细胞群 4、图中B为________过程，常用 灭活病毒 _________作为诱导剂，该细胞继 双亲细胞 承___________的遗传特性，既能 体外培养 注射到 分泌抗体 无限增殖 __________,又能___________。 小鼠腹腔 5、C过程指细胞培养，该过程包括 原代 传代 _____培养和_____培养两个阶段，其 50 中_____代以内的的细胞属于细胞株。
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
小结
两个过程 动物细胞培养过程
单克隆抗体制备过程
一个诱导细胞融合的新方法－－灭活 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
下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤 风杆菌的实验方案 A 骨髓瘤细胞 制备单克隆抗体 1、该实验方案的目的是__________ 2、该方案能达到预期效果吗？为什么？ B
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。
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。
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。
另一头绵羊的子宫
妊娠、出生
克隆羊多利
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
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。
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
细胞融合的方法 去除细胞壁后诱导 使细胞分散后诱 原生质体融合 导细胞融合 诱导方法 物理（离心、振荡、 物理、化学方法 电刺激） （同左） 化学（聚乙二醇） 灭活的病毒 用途 获得杂种植株 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
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。
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
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？
融 如何大量生产单克隆抗体？ 合 方 • 利用淋巴细胞产生抗体的功能 式？
• 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 如何筛选？
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
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
重组细胞 电脉冲刺激 早期胚胎 胚胎移植
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？
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。
1.动物细胞工程技术的基础是：（ A．动物细胞融合 B．胚胎移植 C．动物细胞培养 D．核移植
Ｃ
）
２．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
３. 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（ C ） ①淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞 A． ②④ C． ①②③④ B．①③⑤ D．②③
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？
单克隆抗体