课件27张PPT。 专题2 细胞工程 1996年7月5日,世界上第一只体细胞克隆动物-----克隆羊多利诞生于英国.这样的生物技术属于何种生物工程？细胞工程 细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。什么叫细胞工程？2.1植物细胞工程2.1.1植物细胞工程的基本技术利用菊花花瓣培养的菊花为什么植物的一个花瓣就可以培育出完整的植株呢？ 一 细胞的全能性1．什么是细胞的全能性？
2．为什么细胞具有全能性？
3．菊花体内的细胞为什么没有表现出全能性，而是分化成不同的组织器官？4.所有细胞的全能性都一样吗？一 细胞的全能性1、概念：生物体的细胞具有使后代细胞发育成完整个体的潜能的特性。
2、原因：生物体的每一个细胞都含本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。 3 、在生物体内，由于基因的选择性表 达，细胞不能表现出全能性，而是分化成为不同的组织器官。1）受精卵生殖细胞体细胞＞＞*4、全能性的比较2）植物细胞全能性一般比动物细胞强利用菊花花瓣培养的菊花植物的花瓣是怎样长成一株完整植株的呢？ 菊花
花瓣愈伤组织根、芽植物体由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程离体的植物器官、组织或细胞，在培养一段间以后，通过细胞分裂，形成一种高度液泡化无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松无规则的组织。 要把一块组织通过培养得到一株完整植株, 应该如何操作呢?切取
形成层无菌接种诱导愈伤织
的形成试管苗的形成培养室移栽脱分化再分化1.植物细胞表现出全能性的必要条件是什么？
2.在植物组织培养过程中，为什么要进行一系列的消毒，灭菌，并且要求无菌操作？离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件避免杂菌在上面迅速生长而危害培养物的生长。想一想离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体外植体脱分化植物激素：
细胞分裂素、生长素再分化2、过程 植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。二、植物组织培养1、概念二、植物体细胞杂交技术番茄—马铃薯 将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。1、概念原生质体A原生质体B原生质体融合正在融合的原生质体再生出细胞壁杂种细胞愈伤组织杂种植株纤维素酶
果胶酶物理方法
化学方法：离心
振动
电刺激聚乙二醇植物组织培养植物细胞融合2、
过
程白菜甘蓝白菜－甘蓝说明：白菜—甘蓝具有两个亲本的特征，具有双亲的全部遗传物质为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？ 主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，所以杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯。
3、成果和未解决的问题 成果：克服不同生物远缘杂交的障碍，出
现自然界没有的新品种。未解决的问题：未能让杂种植物按照人们的
需要表现出亲代的优良。比较无性繁殖细胞全能性①脱分化
②再分化保持优良性状
繁殖速度快、大规模生产
提高经济效益杂交技术应用了组织培养克服不同种生物远源杂交的障碍①去除细胞壁
②融合形成杂种细胞
③组织培养膜流动性
细胞全能性染色体变异、基因重组1、不能人工诱导原生质体融合的方法是（ ）A、振动 B、电刺激
C、PEG试剂 D、重压2、植物细胞融合完成的标志的是（ ）
A、产生新的细胞壁
B、细胞膜发生融合
C、细胞质发生融合
D、细胞核发生融合AD自我评价1、下列有关细胞全能性的含义，正确的是：( )A、每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能 B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能 C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能 D、 生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程 C 2、有关全能性的表述中，不正确的是（ ）
Ａ．受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完
整个体，因此全能性最高
Ｂ．生物体内细胞由于分化全能性不能表达
Ｃ．卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能
性很高
Ｄ．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出
全能性C3.在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的（ ）
A.消毒灭菌
B.适宜的温度
C.充足的光照
D.适宜的养料和激素C4.要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，不需要（ ）
A.具有完整细胞核的细胞
B.离体状态
C.导入外源基因
D.一定的营养物质和激素C谢谢！课件43张PPT。动物细胞工程专题2 细胞工程动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术核移植动物细胞工程常用技术动物细胞培养和
核移植技术一、教学目标：
1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用
2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景
3、举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用
二、教学重点和难点：
1.动物细胞培养的过程及条件
2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程
3.单克隆抗体的制备和应用一、动物细胞培养 1.发展历史:
20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harrison)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。2、动物细胞培养的应用和概念： 动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖.动物细胞的培养过程
幼龄动物取动物器官
和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养单个细胞动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础3、动物细胞培养过程：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶10代细胞原代培养传代培养无限传代单个细胞加培养液动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。（分解弹性纤维）思考讨论：在动物细胞培养过程中，
为什么要用胰蛋白酶对取出的动物
组织进行处理？ 胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。 有关概念:原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。初次培养称为原代细胞培养。
传代培养：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培养瓶中继续培养，称为传代培养。有关概念 细胞株：原代细胞一般传至10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40~50代，这种传代细胞为细胞株。
细胞系：细胞株传代至50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，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。
细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。3.动物细胞培养的条件:1.无菌无毒的环境
2.营养
3.温度和pH
4.气体环境
4.动物细胞培养技术的应用:1.蛋白质生物制品的生产
如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
2.健康细胞培养
培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
3.细胞的生理、药理、病理研究 植物组织培养和动物细胞培养的比较思考：2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中.使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体.核移植技术1.克隆羊培育过程另一头绵羊的子宫胚胎移植技术胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例）2.体细胞核移植技术的应用前景3.体细胞核移植技术存在的问题动物细胞融合与
单克隆抗体思考下列问题：1、什么叫动物细胞融合？植物体杂交技术与动物细胞融合有什么不同呢？
2、动物细胞在结构上有何区别？这与它们杂交或融合过程有什么影响？
3、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是否相同？两者的融合过程是否也一样？一、动物细胞融合
细胞融合是正常的生命活动两个细胞正在融合 受精作用动物细胞融合细胞A细胞B杂种细胞灭活的病毒物理法
化学法仙台病毒
疱疹病毒
新城鸡瘟病毒用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞融合与融合诱导细胞融合物质：诱导剂：仙台病毒、聚乙二醇 诱导细胞融合的仙台病毒必须灭活。
思考讨论：为什么细胞融合过程中使用的病毒需要灭活？不灭活行吗？ 因为灭活的病毒能使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，不灭
活的话会感染细胞，而不能诱导细胞融合。 细胞融合技术应用于哪些方面？ 细胞学、遗传学、免疫学及制备单克隆抗体。二、单克隆抗体什么是抗体？
抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
浆细胞产生抗体。B淋巴细胞与抗体的关系： １．B淋巴细胞受抗原刺激后，可以产生抗体。
２．动物体内的B淋巴细胞可以产生百万种以上的抗体，每种抗体对特定的抗原具有特异性免疫作用。
３．每一个淋巴细胞只能产生一种抗体。所以传统的抗体的生产方法及缺陷是什么？
怎样解决这个问题？单克隆抗体 由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。
特点：
特异性强、灵敏度高 如何大量生产单克隆抗体？利用淋巴细胞产生抗体的功能
利用肿瘤细胞无限增殖的特性
利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞
利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞如何筛选？融合方式？ 单克隆抗体制备过程细胞融合、筛选足够数量的、能产生特定抗体的细胞群单克隆抗体思考：1、本过程利用了哪些原理？免疫原理，细胞融合原理和动物细胞培养原理2、为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体单克隆抗体的应用与常规抗体相比，单克隆抗体产量高，特异性强，灵敏度高，优越性十分明显。应用主要有：1、临床诊断2、作为载体，运载抗癌药物，形成“生物导弹”治疗肿瘤 资料：目前世界各国已经研制出数以百计的单克隆抗体。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，借以鉴别和定位体内“病灶”也引起人们的注意，目前，主要用于肿瘤追踪及心肌梗塞的诊断。植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较小结两个过程动物细胞培养过程单克隆抗体制备过程三个“一”一个诱导细胞融合的新方法－－灭活病毒一个新细胞－－杂交瘤细胞一个优势－－单克隆抗体特异性 强、灵敏度高的优势 下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌的实验方案制备单克隆抗体B细胞抗体细胞融合灭活病毒双亲细胞分泌抗体无限增殖原代传代501.动物细胞工程技术的基础是：（ ）
A．动物细胞融合
B．胚胎移植
C．动物细胞培养
D．核移植Ｃ２．在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是（ ）
A．结果是相同的
B．杂种细胞的形成过程基本相同
C．操作过程中酶的作用相同
D．诱导融合的手段相同
Ｂ３. 单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞
诱导融合后，要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞，
在这种培养基上不能存活增殖的细胞是（ ）
①淋巴细胞
②小鼠骨髓瘤细胞
③B淋巴细胞自身融合细胞
④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞
⑤杂交瘤细胞
A． ②④ B．①③⑤
C． ①②③④ D．②③ C再见
