内容正文:
动物细胞工程
第4课
动物细胞工程常用技术
考点一
动物细胞培养
动物细胞培养
1
1.概念
2.原理
3.条件
动物组织
分散成
单个细胞
培养
细胞增殖(有丝分裂)
①营养
②无菌、无毒的环境
③适宜的温度、pH和渗透压
④适宜的气体环境
合成培养基 + 血清等天然成分
细胞生长和增殖
动物细胞培养
1
1.概念
2.原理
3.条件
动物组织
分散成
单个细胞
培养
细胞增殖(有丝分裂)
①营养
②无菌、无毒的环境
③适宜的温度、pH和渗透压
④适宜的气体环境
合成培养基 + 血清等天然成分
培养基类型:
液体培养基
(培养液)
①对培养液和培养用具进行灭菌处理 + 无菌操作
②定期更换培养液
清除代谢物,防止代谢物积累对细胞自身造成危害。
渗透压——维持细胞正常的形态和功能
95%空气和5%CO2的混合气体
细胞生长和增殖
4.过程
取动物组织
用机械法
用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理
分散成单个细胞
解决
悬浮生长
贴壁生长
(大多数)
细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等
接触抑制
传代培养
细胞悬液
原代培养
分瓶培养
①细胞贴壁:某些细胞需要贴附于某些基质表
面才能增殖,这类细胞往往贴附
在培养瓶的瓶壁上
②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接
触时,细胞停止分裂增殖的现象。
③原代培养:分瓶前的细胞培养,指动物组织
经处理后的初次培养
④传代培养:分瓶后的细胞培养。
加培养液
放入培养皿或松盖培养瓶内
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
细胞分裂受阻
②制成细胞悬液,分瓶培养
①收集细胞
放在co2培养箱
1.选材?为什么?
3.用胃蛋白酶将动物组织分散成单个细胞可以吗?为什么?
思考:
因为细胞分化程度低,分裂能力强,容易培养
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
不可以;多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4,而胃蛋白酶的适宜pH约为2,在此环境中会失活。
第64页
4.(2024·吉林)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图。下列叙述正确的是( )
√
A.传代培养时,培养皿需密封防止污染
B.选取①的细胞进行传代培养比②更合理
C.直接用离心法收集细胞进行传代培养
D.细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关
1.干细胞的分类:包括 和 等。
干细胞培养及其应用
胚胎干细胞
成体干细胞
1
2
存在于早期胚胎中
具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能
存在于成体组织或器官内
如造血干细胞(骨髓、外周血、脐带血中)
神经干细胞(神经系统中)
精原干细胞(睾丸中)
一般认为,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
移植
取成纤维细胞等
iPS细胞
转入相关因子
细胞发生转化
分化
病人
胰岛细胞
神经元
血细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
肝细胞
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
体外诱导
定向诱导分化
诱导多能干细胞(iPS细胞)
①诱导过程无须破坏胚胎;
②理论上可以避免免疫排斥反应。
特定基因、特定蛋白、小分子化合物
T细胞、B细胞也能被诱导成iPS细胞。
考点二
动物细胞融合技术与单克隆抗体
PEG融合法
电融合
流动性
有性杂交
动物细胞融合技术
1
1
灭活:指用物理或化学手段使病毒失去感染能力(不感染细胞),
但是并不破坏病毒的抗原结构(诱导细胞融合)。
病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞互相凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
【拓展】灭活病毒诱导细胞融合的原理
第25页
B淋巴细胞
选择培养基
2.单克隆抗体的制备过程
“第一次筛选”原理(用选择培养基筛选)
15
培养基中添加氨基蝶呤
补充资料
请根据上述资料,提出筛选出杂交瘤细胞的方法?
已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基碟呤阻断。
①淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不能分裂增殖。
②骨髓瘤细胞中只有D途径,没有S途径,但能不断分裂增殖。
第26页
杂交瘤细胞
克隆化
所需抗体
小鼠腹
水
克隆化培养、抗体检测?
96孔细胞培养板
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
①将杂交瘤细胞进行有限稀释,用多孔细胞培养板培养,使每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖。
②然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,那些上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔。
检测方法?
抗原—抗体杂交技术
★
克隆化培养一段时间
取上清液进行抗体检测
1.两次筛选的方法和目的?
2.单克隆抗体被广泛用作诊断试剂的原因是什么?
思考:
第一次是利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。
第二次是对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测的方法,筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,并且可以大量制备。
单克隆抗体的应用
利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术,可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
①广泛用作诊断试剂
实例:
②运载药物:
抗体-药物偶联物ADC(抗体-接头-药物)
③用于治疗疾病。
在多种疾病的诊断和病原体的鉴定中发挥重要作用。
抗体:靶向运输药物
药物:发挥治疗效应,如杀伤靶细胞
第35页
(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。
第67页
5.(多选)(2024·江西)某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S(含有多个不同的抗原决定基,每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体)。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法,研究人员采用杂交瘤技术制备了抗-S单克隆抗体(如图)。下列说法正确的是( )
第68页
A.利用胶原蛋白酶处理,可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞
B.制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体
C.用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养,但不能冻存
D.单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白
√
√
考点三
动物体细胞核移植技术和克隆动物
23
23
采集卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
从供体高产奶牛身上取体细胞
显微操作去核
对体细胞进行培养
去核的卵母细胞
供体细胞
电融合法
将供体细胞注入去核的卵母细胞
重构胚
激活
早期胚胎
物理/化学
(以体细胞克隆牛为例)
(1)该过程用到哪些技术手段?
动物细胞培养
动物细胞融合
早期胚胎培养
胚胎移植
动物细胞核移植技术
代孕母牛
克隆牛(与供体奶牛遗传物质基本相同)
动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植
(2)选择MⅡ期卵母细胞作为核移植受体细胞的原因?
①卵母细胞体积大,易操作
②含有促使细胞核表达全能性的物质
③营养丰富
(3)将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因?
对卵母细胞损伤较小;
保证供体细胞的细胞核不被破坏;操作方便;
过程:
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24
采集卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
从供体高产奶牛身上取体细胞
显微操作去核
对体细胞进行培养
去核的卵母细胞
供体细胞
电融合法
将供体细胞注入去核的卵母细胞
重构胚
激活
早期胚胎
物理/化学
(以体细胞克隆牛为例)
(4)显微操作去核,去的是细胞核吗?
动物细胞培养
动物细胞融合
早期胚胎培养
胚胎移植
动物细胞核移植技术
代孕母牛
克隆牛(与供体奶牛遗传物质基本相同)
去的是纺锤体-染色体复合物。
(5)通过体细胞核移植技术培育的克隆动物,不是对体细胞供体动物进行了100%的复制,原因是?
过程:
克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核,但细胞质中的DNA来自受体卵母细胞和供体细胞。
(6)动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖?
无性生殖。
第48页
对对
碰1 ①克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程[2022·江苏·T4]。( )
②在克隆哺乳动物过程中,通常作为核移植受体细胞的是去核的次级卵母细胞。( )
对对
碰2 ③猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴[2021·江苏·T11]。( )
④动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。( )
对对
碰3 ⑤通过电融合法使两细胞融合,供体核进入卵母细胞形成重构胚。
( )
⑥用电刺激可激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育过程。( )
√
√
√
√
√
√
2.某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请,其培育过程可选用如下技术路线。
(1)探究“三亲婴儿”的性状表现与三个亲本的关系并分析原因。
提示 ①因基因型与母亲(卵母细胞核供体)和父亲(精子细胞核供体)的核基因有关,大多数性状由母亲和父亲共同决定。②少数性状(受质基因控制的性状)与捐献者(卵母细胞细胞质供体)相同。
(2)所谓的“三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是哪一个?该技术主要是为了避免什么疾病?
(3)动物细胞核移植技术的理论基础(原理)是什么?
提示 “三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是提供卵母细胞核的个体。该技术主要是为了避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。
提示 动物细胞核的全能性。
感谢观看与聆听
THANKS
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