2026届高三生物一轮复习课件第41讲 动物细胞工程

第41讲　动物细胞工程 第10单元 生物技术与工程 考点一 动物细胞培养 考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1 课程标准 概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品 4.2 动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术 4.2.1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养 条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 4.2.2 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞 发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程 新课导入 任务一：设计实验验证TRI对肝癌细胞的抑制作用 （1）用适宜的离体条件，培养人的肝癌细胞 （2）将细胞随机分组，添加不同浓度的TRI溶液 （3）继续在适宜条件下培养一段时间后，测定各组细胞活力 实验思路： 预期结果：在一定范围内，随TRI浓度升高，细胞活力逐渐下降。 结论：TRI对肝癌细胞有明显的抑制作用 新课推进 动物细胞培养 动物细胞培养的概念和原理 动物细胞培养的条件 动物细胞培养的过程 原理：细胞的增殖 在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术 (1)营养条件 (2)无菌、无毒的环境 (3)温度、pH和渗透压 (4)气体环境 取动物组织 单个细胞 细胞悬液 原代培养 传代培养 动物细胞培养的应用 干细胞的分布 干细胞的类型 干细胞的应用 胚胎干细胞（ ES细胞） 成体干细胞 早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中 主要应用在医学上 考点一 动物细胞培养 Q1：将组织分散成单个细胞的原因是什么？ ①成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长与增殖。 ②利于与培养液充分接触，保证O2与营养供应和代谢物及时排出。 Q2：胰蛋白酶使用了几次？目的分别是什么？ ①第一次处理的目的是使组织细胞分散开。 ②第二次处理的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，便于分瓶后继续培养 区分原代培养和传代培养关键的之一 还可以怎样区分原代培养和传代培养？ 是否分瓶 考点一 动物细胞培养 Q3：动物细胞培养过程中为什么要分瓶？ 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 出现接触抑制 细胞分裂受阻 Q4：在进行传代培养时，如何收集细胞？ 悬浮培养的细胞：直接用离心法收集 贴壁细胞：用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 考点一 动物细胞培养 Q5：干细胞的种类有哪些？各有什么特点？ 胚胎干细胞（ES细胞）：可在体外分化成各种类型的细胞 成体干细胞：具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 Q6：胚胎干细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用，如何解决这一问题？ 通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。 考点一 动物细胞培养 优点 诱导多能细胞 （技术手段获得） ①将特定基因或特定蛋白导入细胞； ②用小分子化合物诱导形成。 ①诱导过程无须破坏胚胎； ②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免发生免疫排斥。 获取方法 应用 考点一 动物细胞培养 植物组织培养 动物细胞培养 原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养前处理 离体、消毒 用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开 取材 植物幼嫩的部位或花药等 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 培养基的物理性质 固体培养基 液体培养基(又称培养液） 培养基的成分 有机营养成分；无机营养成分；植物激素；琼脂 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 特有成分 植物激素 血清 Q7：植物组织培养与动物细胞培养的比较 考点一 动物细胞培养 资料：若已有研究表明TRI能够用于治疗肝癌患者，且已知肝癌细胞表面标志物包括甲胎蛋白、癌胚抗原、糖类抗原19-9等。 任务二：研发基于TRI作用的肝癌靶向药物 新课推进 ①如何获得针对肝癌细胞的单克隆抗体？以流程图的形式描述。 ②通过动物细胞融合技术制备靶向肝癌细胞的单克隆抗体有哪些优点？ ③如何利用该单克隆抗体与TRI制作肝癌靶向药物？ 概述 应用 动物细胞融合 技术 过程 结果 意义 原理 融合方法 原理 应用 单克隆抗体的制备 免疫处理 第一次筛选 诱导融合 第二次筛选 大规模培养 诊断试剂 运载药物 治疗疾病 克隆化培养 抗体检测 体外培养 小鼠腹腔 考点二 动物细胞融合 考点二 动物细胞融合 Q1：动物细胞融合有哪些方法？动物细胞融合特有的方法是什么？ Q2：什么是灭活？灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？ Q3：为什么要进行筛选？怎样进行筛选？两次筛选的目的是什么？ 考点二 动物细胞融合 考点二 动物细胞融合 通常采用有限稀释克隆细胞的方法,将杂交瘤细胞充分稀释,接种在多孔细胞培养板上，使每孔内细胞不超过一个，通过培养让其增殖,然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体(常用酶联免疫吸附试验法)，上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，继续进行有限稀释，一般重复3~4次,直至确定每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞株。 第二次筛选： 考点二 动物细胞融合 资料：若已有研究表明TRI能够用于治疗肝癌患者，且已知肝癌细胞表面标志物包括甲胎蛋白、癌胚抗原、糖类抗原19-9等。 ①如何获得针对肝癌细胞的单克隆抗体？以流程图的形式描述。 ②通过动物细胞融合技术制备靶向肝癌细胞的单克隆抗体有哪些优点？ ③如何利用该单克隆抗体与TRI制作肝癌靶向药物？ 任务二：研发基于TRI作用的肝癌靶向药物 新课推进 抗体-药物偶联物（ADC）的作用机制 【回归教材】 1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ 3.ADC在临床应用上具有什么优势？ 考点二 动物细胞融合 【回归教材】 1.ADC的抗体和药物各具有什么作用？ 2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？ 3.ADC在临床应用上具有什么优势？ 抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。 可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗。一些作用于细胞信号转导通路的药物可以通过阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长，理论上也可以将这些药物与单克隆抗体结合进行治疗。 ADC能够协同发挥抗体特异性识别的靶向作用和细胞毒素对肿瘤细胞的杀伤作用，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点 考点二 动物细胞融合 资料：原发性肝癌作为危害我国国民健康的恶性肿瘤，其发病率和死亡率均较高。虽然肝癌治疗方法多样，但外科手术仍是最常见和最有效的治疗手段之一，同时肝功能衰竭也是肝切除手术常见的并发症。 请结合教材，根据动物细胞工程技术提出治疗受损肝脏的另一种可行性方案并写出基本流程。 方案一：制备诱导多能干细胞用于治疗受损肝脏 方案二：运用体细胞核移植技术培育肝脏供体进行肝脏移植手术 任务三：提出治疗受损肝脏的方案 新课推进 考点三 动物体细胞核移植技术 Q1：为什么要将采集到的卵母细胞培养到MⅡ的中期？ Q2：对卵母细胞去核的实质是什么？去核的方法有哪些？ Q3：什么是重构胚？激活重构胚的方法是什么？ 目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。 “去核”其实是去除纺锤体一染色体复合物。 考点三 动物体细胞核移植技术 动物细胞核移植 动物细胞培养技术 动物细胞工程及其应用 动物细胞融合 单克隆抗体 克隆动物 干细胞培养 技术 应用 知识框架 课时规范练 作业设计 $