动物细胞工程第二节.ppt

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1、动物细胞工程动物细胞工程动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞工程常用的技术手段有：动物细胞工程常用的技术手段有：动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞核移植动物细胞核移植 动物细胞融合动物细胞融合 生产单克隆抗体生产单克隆抗体“太空婚礼”2003年1月5日，神舟四号准确着陆。这次历时6天零18个小时的太空飞行开展了多项在轨研究，其中有一项被媒体描述成“太空婚礼太空婚礼”的生物实验。不过婚礼中的“新郎新郎”和“新娘新娘”是一些体细胞体细胞：植物细胞植物细胞“新人新人”是有液泡的黄花烟有液泡的黄花烟草原生质体草原生质体和脱液泡的革新一号烟草原生质体，脱液泡的革新一号烟草原生质体，动

2、物细胞动物细胞“新人新人”是小白鼠小白鼠B B淋巴细胞淋巴细胞和骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞。作为“新房新房”的是一个黑色的小盒子电融合仪电融合仪。原来这是科技工作者在空间微重力的条件下进行的细胞融合实验。动物细胞融合动物细胞融合 动物细胞融合也称细胞杂交动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。物细胞结合形成一个细胞的过程。细胞细胞细胞细胞（一）概念（一）概念（二）原理和结果（二）原理和结果原理原理：细胞膜的流动性：细胞膜的流动性结果：形成杂交细胞结果：形成杂交细胞:具有原来具有原来两个或多个细胞的遗传物质两个或多个细胞的遗传物质植物体细胞杂植物体细胞杂

3、交：细胞交：细胞完完整的植物体整的植物体（三）促进动物细胞融合的方法：（三）促进动物细胞融合的方法：电激、振动、离心等物理方法电激、振动、离心等物理方法聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）等化学方法）等化学方法灭活的病毒灭活的病毒促进植物细胞融合的方法：促进植物细胞融合的方法：电激、振动、离心等物理方法电激、振动、离心等物理方法聚乙二醇（聚乙二醇（PEG）等化学方法）等化学方法杂杂种种植植株株融合的融合的原生质原生质体体ABAB再再生生出出细细胞胞壁壁脱脱分分化化愈愈伤伤组组织织再再分分化化植物细胞的融合植物细胞的融合植物组织培养植物组织培养植物细胞植物细胞A原生质体原生质体B原生质体原生质体A杂种杂

4、种细胞细胞AB去去 壁壁去去 壁壁人人工工诱诱导导纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶物理方法物理方法化学方法化学方法融合完成的融合完成的标志标志植物细胞植物细胞B植物体细胞杂交植物体细胞杂交不同不同DNADNA的两个细胞的两个细胞灭活病毒诱导细胞融合灭活病毒诱导细胞融合融合后的细胞融合后的细胞进行有丝分裂进行有丝分裂（四）动物细胞融合过程（四）动物细胞融合过程动物细胞无细胞壁不需要酶处理，动物细胞无细胞壁不需要酶处理，促进融合的方法除了物理化学方法促进融合的方法除了物理化学方法外还可以用外还可以用灭活的病毒灭活的病毒。动物细胞融合只包含融合这动物细胞融合只包含融合这一个阶一个阶段段，形成，形成杂

5、交细胞杂交细胞，而植物体细胞，而植物体细胞杂交技术则需要杂交技术则需要两个阶段两个阶段完成，将完成，将植物体细胞融合得到杂交细胞后，植物体细胞融合得到杂交细胞后，再利用植物组织培养技术把杂交细再利用植物组织培养技术把杂交细胞进一步培养成胞进一步培养成完整植株完整植株。二者的比较：二者的比较：（五）动物细胞融合的应用（五）动物细胞融合的应用1.1.突破有性杂交方法的局限突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为使远缘杂交成为可能。可能。2.2.成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。新品种培育等的重要手段。3.3.为制造为制造单克隆抗体单克

6、隆抗体开辟了新途径。开辟了新途径。鼠鼠鸡、鼠鸡、鼠兔、鼠兔、鼠猴、人猴、人鼠、人鼠、人兔、兔、人人鸡、人鸡、人蛙、蛙、酵母菌酵母菌鸡鸡 、人、人胡萝卜胡萝卜等等主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体培育作物新品种培育作物新品种物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、振物理（离心、振荡、电刺激）荡、电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）使细胞分散后诱使细胞分散后诱导细胞融合导细胞融合去除细胞壁后诱去除细胞壁后诱导原生质体融合导原生质体融合细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性用途用途诱导方法诱导方法细胞

7、融合的过程细胞融合的过程原理原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目植物体细胞杂交、动物细胞融合的植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较比较1.1.抗体是由何种细胞产生的？抗体是由何种细胞产生的？2.2.抗体是如何产生的？抗体是如何产生的？单克隆抗体单克隆抗体产量少、纯度低、特异性差产量少、纯度低、特异性差单克隆抗体单克隆抗体4 4、传统制备抗体的缺点是？、传统制备抗体的缺点是？3 3、传统制备抗体的方法是？、传统制备抗体的方法是？向动物体内反复注入某种抗原，向动物体内反复注入某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。清中分

8、离所需抗体。一个美丽的发现：一个美丽的发现：科学家们发现，哺乳动物感染病原体后，科学家们发现，哺乳动物感染病原体后，体内会形成相应的体内会形成相应的B淋巴细胞。淋巴细胞。B淋巴细胞淋巴细胞能分泌抗体，凝聚或杀死这些病原体。动能分泌抗体，凝聚或杀死这些病原体。动物在免疫反应的过程中，体内产生的特异物在免疫反应的过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上，但是性抗体种类可多达百万种以上，但是每一每一个个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。因因此，要想获得大量的单一抗体，必须克隆此，要想获得大量的单一抗体，必须克隆单一的单一的B淋巴细胞，形成细胞群。淋巴细胞，形成细胞

9、群。一个难题：一个难题：在体外培养的条件下，在体外培养的条件下，一个一个B淋巴细胞淋巴细胞不可不可能无限增殖。能无限增殖。一个大胆的猜想：一个大胆的猜想：1975年英国科学家米尔斯坦和科年英国科学家米尔斯坦和科勒在前人工作的基础上，设计了勒在前人工作的基础上，设计了一个极富创造性的实验方案：他一个极富创造性的实验方案：他们想到，如果把们想到，如果把一种一种B淋巴细胞淋巴细胞与能在体外大量增殖的与能在体外大量增殖的骨髓瘤细骨髓瘤细胞胞进行融合，所得到的融合细胞进行融合，所得到的融合细胞就能大量就能大量 增殖，产生足够数量的增殖，产生足够数量的特定抗体。特定抗体。B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤

10、细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞动物细胞动物细胞融合融合既能无限增既能无限增殖又能产生殖又能产生特异性抗体特异性抗体单克隆抗体的概念：单一的单一的B淋巴细胞经过与骨髓瘤细淋巴细胞经过与骨髓瘤细胞融合，大量增殖而产生的特异性胞融合，大量增殖而产生的特异性强，灵敏度高的抗体。强，灵敏度高的抗体。向小鼠体内注射特定的抗原向小鼠体内注射特定的抗原从小鼠脾脏中获得从小鼠脾脏中获得B淋巴细胞淋巴细胞培养骨髓瘤细胞培养骨髓瘤细胞获得骨髓瘤细胞获得骨髓瘤细胞动物细胞融合动物细胞融合第一次筛选：选第一次筛选：选择性培养基择性培养基BB细胞细胞瘤瘤细胞瘤瘤细胞B瘤细胞瘤细胞杂交瘤细胞杂交瘤细胞能产生特异性抗体的杂交瘤细胞

11、能产生特异性抗体的杂交瘤细胞第二次次筛选：专一抗体检验阳性第二次次筛选：专一抗体检验阳性克隆化培养克隆化培养大量的杂交瘤细胞大量的杂交瘤细胞体外培养体外培养小鼠腹腔内增殖小鼠腹腔内增殖单克隆抗体单克隆抗体单单克克隆隆抗抗体体的的制制备备过过程程 单单克克隆隆抗抗体体的的制制备备想一想？1.为什么选择一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合？单一的单一的B淋巴细胞淋巴细胞 产生单一的抗体产生单一的抗体骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞无限增殖无限增殖二者融合后的杂交瘤细胞既能产生单一的抗体又能无二者融合后的杂交瘤细胞既能产生单一的抗体又能无限增殖。限增殖。2.怎样获取这两种细胞？B淋巴细胞：淋巴细胞：先向小鼠体内注

12、射特定的抗原先向小鼠体内注射特定的抗原，后从小鼠的脾脏中提取后从小鼠的脾脏中提取骨髓瘤细胞：通过动物细胞培养即可大量获骨髓瘤细胞：通过动物细胞培养即可大量获得得3.单克隆抗体制备过程中要经过几次筛选？每次筛选的目的是什么？怎样进行筛选？至少经过至少经过两次两次筛选。第一次筛选是为了筛选出筛选。第一次筛选是为了筛选出杂交瘤细胞，杂交瘤细胞，用选择性培养基进行筛选用选择性培养基进行筛选；第二次筛选是为了筛选出；第二次筛选是为了筛选出能产能产生特异抗体的杂交瘤细胞。方法是用专一抗体检验阳性生特异抗体的杂交瘤细胞。方法是用专一抗体检验阳性4、最终获得单克隆抗体的方法有哪些？体外培养法体外培养法：将杂交

13、瘤细胞在体外做大规：将杂交瘤细胞在体外做大规模的培养，在模的培养，在细胞培养液细胞培养液中提取。中提取。体内培养法体内培养法：将杂交瘤细胞注射到小鼠腹：将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内使其大量增殖，在腔内使其大量增殖，在小鼠的腹水小鼠的腹水中提取。中提取。5 5、单克隆抗体制备过程中用到了那些技术？、单克隆抗体制备过程中用到了那些技术？动物细胞融合、动物细胞培养动物细胞融合、动物细胞培养单克隆抗体的优点:特异性强，灵敏度高，并可大量制备。特异性强，灵敏度高，并可大量制备。单克隆抗体的应用：单克隆抗体的应用：1、作为诊断试剂作为诊断试剂:最广泛的一最广泛的一个应用，它在多种人类疾病及动个应用，它在多

14、种人类疾病及动植物病害的诊断和鉴定中发挥重植物病害的诊断和鉴定中发挥重要作用。单克隆抗体在诊断的应要作用。单克隆抗体在诊断的应用上，具有准确、高效、简易、用上，具有准确、高效、简易、快速的优点。快速的优点。2、用于治疗疾病和运载药物用于治疗疾病和运载药物：主要用于：主要用于癌症的治疗癌症的治疗“生物导弹生物导弹”是指把抗癌细胞的单克是指把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，注入体内，借助单细胞毒素相结合，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用将药物定向带到克隆抗体的导向作用将药物定向带到癌细胞所在的位置原位杀死癌细胞。癌细胞所在的位置原位杀

15、死癌细胞。生生物物导导弹弹三个三个“一一”：一种促进细胞融合的新方法：一种促进细胞融合的新方法：一种新的融合细胞：一种新的融合细胞：一种新型抗体：一种新型抗体：两种技术：两种技术：动物细胞融合动物细胞融合生产单克隆抗体生产单克隆抗体灭活的病毒灭活的病毒杂交瘤细胞杂交瘤细胞单克隆抗体单克隆抗体动物细胞融合动物细胞融合概念概念结果和原理结果和原理诱导融合的方法：诱导融合的方法：灭活的病毒灭活的病毒融合的过程融合的过程应用：应用：生产单克隆抗体生产单克隆抗体单克隆抗体单克隆抗体制备过程：选取的两种细胞制备过程：选取的两种细胞 如何获得两种细胞如何获得两种细胞 两次筛选两次筛选 获得单克隆抗体的方法获得单克隆抗体的方法优点优点概念概念应用应用小结：小结：