内容正文:
第二章 细胞工程
第三节 动物细胞工程及其应用
选择性必修3
高中生物学
(2019苏教版)
第3课时 动物细胞融合技术及其应用、干细胞技术及其应用
核心素养
学习目标
01
素养要求
02
1.阐明动物细胞融合技术的概念,举例说出诱导动物细胞融合的方法。
2.概述单克隆抗体的制备过程。
3.概括干细胞的类型和特点。
4.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
1.科学思维:建立模型——动物细胞融合的方法和单克
隆抗体制备的基本操作流程。
2.社会责任:认同单克隆抗体在临床上具有重要的应用
价值。认同干细胞技术在疾病治疗和新药研制和
开发等方面有广泛的应用价值和优势。
植物体细胞杂交
植物细胞融合
植物组织培养
温故而知新
植物体细胞杂交技术跨越不同种植物之间生殖隔离的屏障,克服远缘杂交不亲和的障碍,培育出新的作物类型。
有没有技术让不同种动物的体细胞杂交,培育出集不同细胞优势于一身的动物细胞呢?
人——鼠细胞荧光标记融合实验
融合细胞
细胞
融合
37℃
40min
正在融合的细胞
红色荧光染料标记膜蛋白
绿色荧光染料标记膜蛋白
人细胞
小鼠细胞
该实验说明:
细胞膜具有流动性
温故而知新
01
动物细胞融合技术
一、动物细胞融合技术
使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
形成具有原来两个或多个细胞的遗传信息的杂交细胞
细胞膜的流动性
1.概念:
4.结果:
2.原理:
3.诱导方式
物理法:离心、振动、电激
化学法:聚乙二醇(PEG)
生物法:灭活的病毒
动物细胞融合特有
自发融合
缺点:频率极低。
人为促进细胞融合
①生物方法
a.诱导物:灭活的病毒,如仙台病毒、疱疹病毒、腮腺炎病毒等。
动物细胞融合——诱导方法
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)
★什么是病毒的灭活?
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。
★为什么能用灭活的病毒进行动物细胞膜的融合?
动物细胞融合所特有的融合方式
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程:
灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面
↓
细胞膜被病毒颗粒穿通
↓
细胞膜连接
↓
细胞核融合,形成杂交细胞
动物细胞融合——诱导方法
灭活原理: 灭活的病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞质膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞质膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞质膜打开,细胞发生融合
b.诱导机理:病毒可以与细胞质膜发生作用,使细胞紧密凝集,直至融合。
c.缺点:病毒进入细胞后,可能会对细胞的 产生一定的干扰。
生命活动
②化学方法
a.诱导剂:聚乙二醇。
b.局限性:有一定的毒性,对某些细胞(如卵细胞)不适用。
③物理方法
a.诱导方法:电场诱导融合法。
b.优点:对细胞伤害小,易操作、控制和观察。
动物细胞融合——诱导方法
正在融合的
淋巴细胞与骨髓瘤细胞
正在融合的鸡血细胞
动物细胞融合
一、动物细胞融合技术
5.意义:
突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。
6.应用:
(1)细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
(2)利用动物细胞融合技术发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
至今,种间、属间、科间,甚至动植物之间融合都已获得了成功。
生物种类 细胞来源 成功年代
酵母菌—鸡 原生质体—血红细胞 1975年
人—胡萝卜 腹水癌细胞—原生质体 1976年
人—小鼠 纤维肉瘤细胞——畸胎瘤细胞 1978年
动物细胞A
动物细胞B
动物细胞______
_______
法诱导
培养
物理 化学 生物
杂交细胞(单核)
膜融合质融合
①融合过程:细胞膜融合→细胞质融合→ ________融合。
②细胞膜融合的过程体现出细胞质膜具有__________________。
③融合后杂交细胞的特点: 具有____________________,杂交细胞表现出两个____________的特点。
④融合后的杂交细胞经过 ________后仍能形成两个完整的杂交细胞
细胞核
一定的流动性
亲本细胞
有丝分裂
动物细胞融合的过程
两种细胞的遗传信息
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
步骤
诱导融合的方法
意义
打破生殖隔离,实现远缘杂交育种
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性
植物细胞的全能性
纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁后,诱导原生质体融合,形成杂种细胞,再经植物组织培养形成杂种植株
胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞后,诱导细胞融合,形成杂交细胞
化学融合法(聚乙二醇法)、物理融合法(电融合法)
生物方法(病毒诱导)、