《动物细胞细胞工程》PPT课件.ppt

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1、 动物细胞工程动物细胞工程动物物细胞培养胞培养动物物细胞融合胞融合单克隆抗体技克隆抗体技术核移植技核移植技术动物细胞工程常用技术动物细胞工程常用技术一、动物细胞培养一、动物细胞培养动物胚胎或幼龄动动物胚胎或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶1010代细胞代细胞原代培养原代培养5050代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系遗传物质遗传物质改变改变遗传物质未遗传物质未改变改变1 1、过程、过程(取取材材)有关概念解读有关概念解读原代培养：原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的原代细胞。培养

2、的第第1 1代代细胞与细胞与传传1010代以内代以内的细胞称为原代细胞培养。的细胞称为原代细胞培养。传代培养：传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配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，称为传代培养培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至1010代左右细胞生长代左右细胞生长 停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40504050代，这种传代细胞为细胞株。代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至5050代后

3、又出现细胞生长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，停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，具有癌细胞的特点，具有癌细胞的特点，使其在培养条件下可以无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。限制传代，这种传代细胞为细胞系。2、动物细胞培养的条件、动物细胞培养的条件无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境 培养液和所有培养用具进行无菌处理培养液和所有培养用具进行无菌处理 措施：培养液中加抗生素，定期更换培养液措施：培养液中加抗生素，定期更换培养液营养营养 糖、氨基酸、无机盐、微量元素、糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维生素、激素等）和动物血清促生长因子（维

4、生素、激素等）和动物血清温度和温度和PH 气体环境气体环境 O2 CO2 95空气空气 5的的CO23.动物细胞培养的应用动物细胞培养的应用（）解决为大面积烧伤病人移植皮肤问题。（）解决为大面积烧伤病人移植皮肤问题。（利用贴壁生长和接触抑制原理）（利用贴壁生长和接触抑制原理）（）检测有关物质毒性。（）检测有关物质毒性。（）培养正常或病变细胞，用于科研。（）培养正常或病变细胞，用于科研。（1）获得细胞产物，如蛋白质生物制品）获得细胞产物，如蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项

5、目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理培养基性质培养基性质培养基特有成分培养基特有成分培养结果培养结果培养目的培养目的植物体植物体植物体植物体细细胞株、胞株、胞株、胞株、细细胞系胞系胞系胞系快速繁殖、培育快速繁殖、培育快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等无病毒植株等无病毒植株等获获得得得得细细胞或胞或胞或胞或细细胞胞胞胞产产物物物物蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素葡萄糖、葡萄糖、葡萄糖、葡萄糖、动动物血清物血清物血清物血清固体培养基固体培养基固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基液体培养基液体培养基细细胞的全能性胞的全能性胞的全能性

6、胞的全能性细细胞增殖胞增殖胞增殖胞增殖二、核移植技术二、核移植技术克隆多利羊培育过程克隆多利羊培育过程黑面绵羊去黑面绵羊去核卵母细胞核卵母细胞白面绵羊乳白面绵羊乳腺细胞核腺细胞核细胞核移植细胞核移植重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利1、过程、过程克隆动物的概念：克隆动物的概念：用核移植的方法得用核移植的方法得到的动物称为克隆到的动物称为克隆动物动物2、体细胞核移植技术的应用前景、体细胞核移植技术的应用前景 畜牧业、医药卫生以及其他领域畜牧业、医药卫生以及其他领域有着有着 广泛应用前景广泛应

7、用前景1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜 群繁育群繁育2、保护濒危物种，增加动物的存活数量、保护濒危物种，增加动物的存活数量3、可作为生物反应器，生产医用蛋白、可作为生物反应器，生产医用蛋白、克隆动物细胞、组织、器官可作为移植克隆动物细胞、组织、器官可作为移植的供体了解胚胎发育及衰老过程、做疾的供体了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等病模型等4、器官移植的供体、器官移植的供体3、体细胞核移植技术存在的问题、体细胞核移植技术存在的问题胚胎移植动物幼体产出胚胎移植动物幼体产出 概率概率10克隆动物存在着健康问题克隆动物存在着健康问题克隆动物的食品安全性问题存在争

8、议克隆动物的食品安全性问题存在争议一、动物细胞融合（细胞杂交）一、动物细胞融合（细胞杂交）概念：两个或多个动物细胞结合形成概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程一个细胞的过程细胞细胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞灭活的病毒灭活的病毒物理法物理法化学法化学法仙台病毒仙台病毒疱疹病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒新城鸡瘟病毒用灭活的病毒诱导动物细胞融合示意图用灭活的病毒诱导动物细胞融合示意图细胞核细胞核病毒颗粒病毒颗粒细胞核细胞核阅读思考阅读思考 长期以来，为了获得抗体，采用的长期以来，为了获得抗体，采用的方法方法是把某种抗是把某种抗原反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需原反复注射到动物体内

9、，然后从动物血清中分离出所需抗体。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体抗体。用这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的淋巴细胞可以产生多物发生免疫反应的过程中，体内的淋巴细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个淋巴细胞只分泌达百万种以上的特异性抗体，但是每个淋巴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，必须用单个淋巴细胞进行无性繁殖，即克隆单一抗体，必须用单个淋巴细胞进行无性繁殖，即

10、克隆怎样才能获得单克隆抗体？怎样才能获得单克隆抗体？仅用细胞培养技术可行吗？仅用细胞培养技术可行吗？哪种细胞是可以无限增殖的？哪种细胞是可以无限增殖的？有什么方法能使淋巴细胞产生抗体的同时，也有什么方法能使淋巴细胞产生抗体的同时，也能能 无限增殖？无限增殖？二、二、单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备抗抗原原B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、筛选细胞融合、筛选杂交细胞杂交细胞细胞培养细胞培养筛选，继续培养筛选，继续培养足够数量的、能产生足够数量的、能产生特定抗体的细胞群特定抗体的细胞群单克隆抗体单克隆抗体1、过程、过程体内培养体内培养体内培养体内培养体外培养体外培养体外培养体外培养同

11、核体同核体同核体同核体异核体（杂交细胞）异核体（杂交细胞）人工人工诱导还有还有3个个3个以上细胞的融合个以上细胞的融合-第一次第一次筛选得到杂交瘤细胞筛选得到杂交瘤细胞（3 3）整个制备过程为何要经过两次筛选）整个制备过程为何要经过两次筛选?第二次第二次再筛选出能产生特异性抗体的细再筛选出能产生特异性抗体的细胞群胞群 由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来的，所以产生的抗体必然是化学隆得来的，所以产生的抗体必然是化学性质单一的，特异性强的单克隆抗体。性质单一的，特异性强的单克隆抗体。这里的单克隆确有单个细胞克隆的含义，这里的单克隆确有单个细胞克隆的含义，只不过克隆的

12、不是效应只不过克隆的不是效应B B细胞，而是杂细胞，而是杂交瘤细胞。交瘤细胞。阅读：阅读：杂交瘤杂交瘤细胞的细胞的筛选筛选 已知细胞合成已知细胞合成DNADNA有有D D和和S S两条途径，其中两条途径，其中D D途径途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两条能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两条DNADNA合合成途径，但一般不分裂增值。鼠骨髓瘤细胞中尽管成途径，但一般不分裂增值。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有没有S S途径，但能不断分裂增值。将这两种细胞在途径，但能不断分裂增值。将这两种细胞在试管中混合，加试管中混合，加PEGPEG促融。如何促融。如何将杂交瘤细胞分离将杂交瘤细胞分离出来呢？出来呢？

13、可以在培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细可以在培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞。加入氨基嘌呤后，使胞。加入氨基嘌呤后，使D D合成途径阻断，仅有合成途径阻断，仅有D D合合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的中可以利用淋巴细胞中的S S途径合成途径合成DNADNA而增殖。而增殖。2、单单克隆抗体制克隆抗体制备备的原理的原理利用 产生特异性抗体的功能。利用 无限增殖的特性。利用 技术将两种细胞融合获得 杂交瘤细胞。利用 技术大量培养

14、杂交瘤细胞。效效效效应应B B B B细细胞胞胞胞骨髓瘤骨髓瘤骨髓瘤骨髓瘤细细胞胞胞胞动动物物物物细细胞融合胞融合胞融合胞融合动动物物物物细细胞培养胞培养胞培养胞培养3、单克隆抗体的应用、单克隆抗体的应用 与常规抗体相比，单克隆抗体与常规抗体相比，单克隆抗体产量产量高，特异性强，灵敏度高高，特异性强，灵敏度高，优越性十优越性十分明显分明显。（1）作为诊断试剂）作为诊断试剂（2）用于治疗疾病和运载药物）用于治疗疾病和运载药物 作为载体，制成作为载体，制成“生物导弹生物导弹”，运运载抗癌药物。载抗癌药物。资料资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。许多

15、缺乏良好诊断手段的传染病、免疫隆抗体。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，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，还可以鉴别和定位体用单克隆抗体做体内诊断，还可以鉴别和定位体内内“病灶病灶”。目前，其主要用于肿瘤追踪及心肌。目前，其主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。梗塞的诊断。4 4、植物细胞杂交与动物细胞、植物细胞杂交与动物细胞融合融合的比较的比较比较项目比较项目比较项目比较项目植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融

16、合动物细胞融合动物细胞融合动物细胞融合细胞融合原理细胞融合原理细胞融合原理细胞融合原理使用的酶使用的酶使用的酶使用的酶诱导方法诱导方法诱导方法诱导方法主要用途主要用途主要用途主要用途细细胞膜的流胞膜的流胞膜的流胞膜的流动动性性性性细细胞膜的流胞膜的流胞膜的流胞膜的流动动性性性性纤维纤维素素素素酶酶、果胶、果胶、果胶、果胶酶酶胰蛋白胰蛋白胰蛋白胰蛋白酶酶物理（离心、振物理（离心、振物理（离心、振物理（离心、振荡荡、电电刺激）刺激）刺激）刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）物理、化学方法物理、化学方法物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）（同左）（同左）灭灭

17、活的病毒活的病毒活的病毒活的病毒获获得得得得杂杂种植株种植株种植株种植株制制制制备单备单克隆抗体克隆抗体克隆抗体克隆抗体 图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产抗破伤图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产抗破伤风杆菌抗体实验方案风杆菌抗体实验方案2、该方案能达到预期效果吗？为什么？、该方案能达到预期效果吗？为什么？4、图中、图中B为为_过程，常用过程，常用_作为诱导剂，该细胞继作为诱导剂，该细胞继承承_的遗传特性，既能的遗传特性，既能_,又能又能_。1、该实验方案的目的是、该实验方案的目的是_3、A是从小鼠的脾脏中取得是从小鼠的脾脏中取得_,该细胞能够产生该细胞能够产生_5、C过程指细胞培养，该过程包括过程指细胞培养，该过程包括_培养和培养和_培养两个阶段，其培养两个阶段，其中中_代以内的的细胞属于细胞株。代以内的的细胞属于细胞株。制备单克隆抗体制备单克隆抗体B细胞细胞抗体抗体细胞融合细胞融合灭活病毒灭活病毒双亲细胞双亲细胞分泌抗体分泌抗体无限增殖无限增殖原代原代传代传代50B体外培养体外培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞足够数量的细胞群足够数量的细胞群注射到注射到小鼠腹腔小鼠腹腔AC