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专题2细胞工程2.2动物细胞工程动物细胞培养动物细胞融合生产单克隆抗体动物细胞核移植动物细胞工程常用技术其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础2.2.1动物细胞培养和核移植技术1、动物细胞培养概念：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。一、动物细胞培养2、动物细胞培养过程动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶10代细胞原代培养50代细胞传代培养单个细胞加培养液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。（水解弹性纤维）2.动物细胞的培养过程幼龄动物取动物器官和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养单个细胞动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础细胞贴壁贴壁生长细胞分裂生长到相互接触时就停止分裂增殖的现象叫接触抑制原代培养传代培养有关概念:原代培养：指将要培养的动物细胞取出后,先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞,然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中培养。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。3.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）2、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）3、温度和PH36.5+（-）0.5度,7.2-7.44、气体环境：O2和CO2（95%空气和5%CO2）保证细胞顺利的生长增殖思考：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？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？３、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？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这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强不能，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培养结果培养目的细胞的全能性细胞增殖植物组织培养和动物细胞培养的比较固体培养基液体培养基蔗糖植物激素葡萄糖动物血清植物体细胞株、细胞系快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白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、病理研究利用动物体细胞核移植技术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。怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？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。克隆动物用核移植方法得到的动物1、动物核移植：分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植2.体细胞核移植的过程供体细胞（供核）细胞培养体细胞卵巢卵母细胞（MⅡ中期：供质）去核无核卵母细胞注入细胞融合重组细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母体生出与供体奶牛遗传基础相同的犊牛归纳:1.共分成两大阶段：核移植和胚胎移植2.取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作,它发育可直接表达性状3.严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状3.体细胞核移植技术的应用前景1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程.2、保护濒危物种.3、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植.4.体细胞核移植技术存在的问题⑴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，免疫失调等。⑵成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。体细胞核移植技术存在的问题许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。知识结构动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养动物体细胞核移植技术和克隆动物核移植技术和克隆动物的概念体细胞核移植技术的过程体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术存在的问题2002年12月30日，两场筹备了10年的“太空婚礼”首次在神舟四号飞船上举行，植物细胞“新人”—黄花烟草和革新一号烟草叶肉细胞原生质体，动物细胞“新人”是小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，两批新人同时在“产房”—电融合仪内孕育新生命。“太空婚礼”这两场“太空婚礼”实质是哪两项细胞工程技术？植物体细胞杂交技术动物细胞融合技术(1)(1)(2)(3)(4)(5)植物体细胞杂交过程示意图A细胞B细胞人工诱导1.动物细胞融合的概念杂交细胞动物细胞融合（也称细胞杂交）：是指两个或多个细胞融合形成一个单核细胞的过程。一、动物细胞融合2.2.2动物细胞融合和单克隆抗体细胞膜的流动性灭活病毒、PEG、电刺激等融合后的细胞进行有丝分裂，形成完整的杂交细胞诱导的手段融合后细胞的类型AB杂种细胞遗传物质有什么特点三种AA、AB、BB（A、B）含两种生物的遗传物质2、动物细胞融合过程原理：3、动物细胞融合技术的意义和应用突破有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能最主要用途：制造单克隆抗体比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用途植物体细胞杂交细胞膜的流动性纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动、聚乙二醇克服远源杂交不亲和，获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性用胰蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外，还有灭活病毒获得杂种细胞、制备单克隆抗体4、比较动、植物细胞杂交技术强调：效应B淋巴细胞是能够产生抗体的B淋巴细胞，下文将其简称为B淋巴细胞抗体：能够与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。能产生抗体的细胞是浆细胞（即效应B细胞）。二、单克隆抗体B淋巴细胞效应B淋巴细胞记忆B淋巴细胞分化抗体的传统生产方法抗原反复注射动物从动物的血清中分离抗体该法制备抗体的缺点：产量低、纯度低，且抗体的特异性差、灵敏度低。单克隆抗体！读下面一段资料，找出单克隆抗体的概念人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个B细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要想获得大量的单一抗体，必须用单个B细胞进行无性繁殖，即克隆。1单克隆抗体的概念•单克隆抗体：单个B细胞克隆产生的化学性质单一、特异性强的抗体提示1：对B细胞进行细胞培养可行吗？提示2：我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的？问题：如何大量生产单克隆抗体？请尝试设计一个方案。2单克隆抗体的制备一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体骨髓瘤细胞能无限增殖杂交瘤细胞动物细胞培养技术设计方案：动物细胞融合技术单克隆抗体既能产生特异性抗体，又能大量增殖的细胞1975年英国科学家米尔斯坦和柯勒的实验①为什么给小鼠注射特定的抗原蛋白？②会有几种融合方式？③杂交瘤细胞是如何筛选出来的？有何特点？④是否所有的杂交瘤细胞都能产生专一性抗体？⑤如何大规模进行培养得到大量的单克隆抗体？BB、B瘤、瘤瘤（B、瘤）（一选）选择性培养基：只有杂交瘤细胞才能存活获得产生相应抗体的B细胞（二选）：选能产生所需专一抗体的杂交瘤细胞√体外培养小鼠腹腔内培养杂交瘤细胞特点：既能产生特异性抗体，又能大量增殖。单抗制备过程分哪几步？请用箭头把以下代表单克隆抗体制备过程步骤的图解的字母按正确顺序连接起来。顺序是？3单克隆抗体的应用诊断试剂——最广泛应用准确、高效、简易、快速单克隆抗体最主要的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。“生物导弹”＝单克隆抗体＋药物单抗导向，药物为弹头治疗疾病和运载药物主要用于治疗癌症治疗，单克隆抗体作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”，准确杀伤癌变细胞。