人教版选修3专题二第二节动物细胞工程(共74张PPT)

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名称 人教版选修3专题二第二节动物细胞工程(共74张PPT)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2014-11-02 19:05:02

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课件74张PPT。动物细胞工程动物细胞工程概述动物细胞工程动物细胞与组织培养 动物细胞融合 单克隆抗体制备应用核 移 植动物细胞培养就是从动物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。5.培养动物细胞需要哪些条件?液体、营养物质(血清)、
PH、温度、气体、无菌等动物组织块细胞悬液原代培养传代培养胰蛋白酶处理分散成单个细胞幼龄动物的器官组织;动物胚胎细胞贴壁
接触抑制原代培养
传代培养加入培养液用胰蛋白酶等处理贴壁细胞适宜条件不死性细胞动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶单个细胞加培养液制成细胞悬浮液10代
细胞部分细胞“癌变”,遗传物质改变,无限传代动物细胞培养不能
最终培养成动物体50代细胞原代培养传代培养细胞贴壁剥离、分瓶细胞株细胞细胞系3.过程:如何界定原代培养和传代培养;细胞株和细胞系?遗传物质改变几个有关概念:原代培养:从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
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。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。1、无菌、无毒: 2、全部的营养物质: 3、适宜的温度和PH值: 4、必要的气体条件:(添加一定量的抗生素,定期更换培养液)(葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。)保证细胞顺利的生长增殖36.5+(-)0.5度, 7.2-7.4O2和CO2(95%空气和5% CO2 )2、条件:维持培养液的PH(1)生产蛋白质生物制品:病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
(2)培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
(3)用于检测有毒物质
(4)用于生理、病理、药理等方面的研究动物细胞培养的应用 细胞的全能性细胞株、细胞系植株培养结果获得细胞或细胞产物快速繁殖、培育无病毒植株等培养目的葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素培养基特有成分液体培养基固体培养基培养基性质细胞增殖原理动物细胞培养植物组织培养比较项目植物组织培养和动物细胞培养的比较1.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
2.下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是( )
A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中
D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株CB 3.下列关于动物细胞培养的叙述中,错误的是( )
A、用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组

B、将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单
个细胞
C、在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,
制成悬浮液
D、动物细胞培养只能传50代左右,所培养的细胞会衰
老死亡D 4.下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答:
(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自
______________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是
,然后用 酶处理,这是为了使细胞
分散开来,这样做的目的是
(3)培养首先在B瓶中进行,瓶中的培养基成分有
_______________________________________等。幼龄动物的组织或器官或动物胚胎剪碎组织 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触 葡萄糖、氨基酸、水、无机盐、促生长因子
与微量元素和动物血清 在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这是培
养到第 代,到这时的培养称为_____________。
⑷为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中,用 处理
然后配置成 ,再分装。
⑸在C瓶中正常培养了一段时间后,发现细胞全部死亡,
原因是 10 原代培养 胰蛋白酶 细胞悬液 细胞没有发生癌变 核移植技术和克隆动物 1. 概念: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成动物个体。核移植(难度高)受体细胞:MⅡ期的卵母细胞细胞分化程度低,恢复全能性容易用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
原理:动物体细胞核的全能性。胚胎
移植体细胞核移植过程 (体细胞克隆动物)取供体细胞取卵母细胞 供体细胞培养培养到 MⅡ中期 卵母细胞去核 供体细胞注入去核的卵母细胞 供体核进入受体卵母细胞 重组胚胎 代孕母牛 生出与供体遗传物质基本相同的个体2.过程:1、卵母细胞为减数第二次分裂卵母细胞
2、原因?细胞比较大,易操作
细胞质中含有使体细胞核全能性表达出来的物质3、克隆过程运用的技术手段?动物体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植4、多利的大部分性状与谁一样?白面绵羊5、结论?高度分化的体细胞核具有全能性3.克隆动物的研究意义:1.克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白
2.改良动物品种
3.治疗人类疾病,作为供体
4.保护濒危动物4.体细胞核移植技术存在的问题:1.许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型
过大,异常肥胖,发育困难,免疫失调等。
2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。1.下列哪—项属于克隆( )
A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中
B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤
细胞
D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系D2.(多选)美国杜克大学医疗中心的一个研究小组利用
成年猪的动脉血管细胞和模拟胚胎环境的新型生物反应
器,成功地在实验室里培育出新的动脉血管,这种血管的
外形和功能都与真的血管一样,这一研究成果是生物组织
培养领域的重大进展。下列关于以上技术的叙述中,正
确的是( )
A.属于“克隆” B.可能要利用去核卵细胞
C.关键是激发血管细胞的全能性
D.关键是激发血管细胞发育成血管的潜能ABD3 .从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入到母羊乙去掉
核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植
入到另一只母羊丙的子宫内,出生小羊的大多数性状
( )
A、难以预测 B、像甲 C、像乙 D、像丙
4.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再
是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成功
“复生”野驴的方法是 ( )
A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分
化、再分化,培育成新个体
B.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个

C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,
经孕育培养成新个体
D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体B C 5.下图所示为用两栖动物卵所做的实验图解,据图回答
下列问题:⑴蝌蚪肠上皮细胞核中含有青蛙发育所需的_________,重新组合的细胞相当于蛙的______ 细胞,经过
____________ 和________________形成组织和器官。
全部基因 受精卵 细胞分裂 细胞分化 ⑵本实验结果说明_____________________具有全能性,图中A过程采用的技术手段称做_______________。 动物体细胞核 核移植技术动物细胞融合温故而知新——植物体细胞杂交(马铃薯番茄)融合的原生质体AB再生出细胞壁植物细胞的融合杂种细胞AB人


导动物细胞可以融合吗?
如果可以,两者相同吗? 1970年,有两位科学家
做了一个著名的实验:
人—鼠细胞融合的实验,
以证明细胞膜上的蛋白
质分子是运动的。 人—鼠细胞是怎样实现融合的?动物细胞融合有什么实践意义呢?三、动物细胞融合与单克隆抗体
1.细胞融合:
是指两个或两个以上的细胞融合为一个细胞的过程。
⑴自然发生:
受精卵
⑵人工诱导:
利用诱导剂诱导动物细胞融合
诱导因素:聚乙二醇、灭活的病毒或电激等。 1、概念:2、结果:形成单核的杂交细胞3、原理:细胞膜的流动性4、诱导方法物理法:离心、振动、电激化学法:聚乙二醇(PEG)生物法:灭活的病毒1.过程:动物细胞A
动物细胞B诱导,融合完整的杂交细胞AB有丝分裂(膜融合、质融合)(核融合)注意:动物细胞的融合也需要把多个两种细胞放在一起,让它们随机融合后,再从中筛选杂交细胞①什么是病毒的灭活? 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。②灭活病毒诱导细胞融合的原理
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。 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 正在融合的
淋巴细胞与骨髓瘤细胞 正在融合的鸡血细胞⑶动物细胞融合的原理:细胞膜的流动性 把两个不同的动物细胞放在一起,用灭活的病毒处理细胞,它们先发生质融合,再出现核融合,进而形成杂交细胞。
融合后的杂交细胞经过有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞2.优点:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交(种间、属间、科间、动植物之间)成为可能。3.应用: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
特别是利用杂交瘤技术制造单克隆抗体植物体细胞杂交和动物细胞融合比较细胞膜的流动性、
植物细胞的全能性细胞膜的流动性用纤维素酶、
果胶酶去壁用胰蛋白酶
使细胞分散物理、化学方法物理、化学、
生物方法获得部分或完整植株主要用于制备
单克隆抗体1、基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合,用灭活
的仙台病毒处理后,不可能获得下列哪种基因型的细胞
A.AAaa B.AaBb C.Aabb D.BBbb
2、动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是
①诱导融合的方法完全相同 ②所用的技术手段不相同
③所采用的原理完全相同 ④都能形成杂种细胞
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
3、动物细胞融合和植物原生质体融合比较,在动物细胞融合中有特殊性的是
A、融合的原理 B、融合的优点
C、融合的诱导手段 D、融合的过程C C C 4.科学工作者用绿色和红色荧光材料,分别标记人和鼠的
细胞膜上的蛋白质。当两个标记细胞融合成一个细胞后,
起初一半膜发出绿色荧光,另一半膜发出红色荧光,一段
时间后,两种颜色的荧光点均匀分布,如图所示。请分析
回答: ⑴该实验结果说明了细胞膜 ,这是因为
⑵若在两个细胞融合成一个细胞后,将融合细胞置于0℃
条件下再保持40min,则融合细胞仍然是一半膜发绿色荧
光,另一半膜发红色荧光,这说明具有一定的流动性 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大都是可以运动的 膜的流动性受温度影响,在低温下分子的运动受抑制单克隆抗体使用相应的抗体检测乙肝病毒——抗原3.单克隆抗体的制备
医院一般怎样检测人体内是否存在乙肝病毒?乙肝病毒模式图
凡能够引起机体产生特异性
免疫应答的物质叫做抗原。⑴什么是抗原? 例如花粉、病菌、病毒等。有时自身的组织或细胞也会成为抗原,如癌细胞等。抗原决定簇:
抗原表面具有的某些特定的化学基团,能决定抗原特异性,是免疫细胞识别抗原的重要依据。
各种抗原的决定簇数目不同,同一抗原的决定簇可能有多种。
⑵什么是抗体?由何种细胞产生?主要分布在哪里?起何作用? 当机体受到抗原刺激剂后由效应B细胞(浆细胞)产生的,并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白——抗体。
抗体分布于血清中,也分布于组织液及外分泌液中。抗体与相应抗原特异性结合抗体由何种细胞产生?主要分布在哪里?血清抗体(也称多克隆抗体)
由血清中提取的抗体是由不同淋巴细胞产生的多种抗体的混合物,可达百万种以上,称为多克隆抗体。
特点:
产量低、纯度低、特异性差、反应不够灵敏。抗原不纯抗体不纯 每一个B淋巴细胞只分泌一种化学性质单一,特异性强的抗体。
如果利用单个B淋巴细胞进行无性繁殖(克隆),形成细胞群,这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体——单克隆抗体。问题:
怎样获得化学性质单一、特异性强的抗体呢?在体外培养的条件下,一个B淋巴细胞能无限增殖形成细胞群吗?
什么样的细胞能够在体外无限增殖呢? ——肿瘤细胞!科勒米尔斯坦荣获1984年诺贝尔生理学或医学奖 如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合,所得到的融合细胞既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。 ⑵如何诱导融合?

加入聚乙二醇(PEG)⑴如何得到B淋巴细胞?3.制备单克隆抗体的过程⑶细胞两两融合后,有哪些类型?
B-B
B-瘤(杂交瘤细胞)
瘤-瘤 ⑷如何筛选出杂交瘤细胞?


单克隆抗体制备过程中,总共有两次筛选,第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,两次筛选的原理和方法是不相同的。
①首先用选择培养基筛选出杂交瘤细胞①细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。
②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径,没有S途径,可是能不断分裂增殖。
你想到筛选杂交瘤细胞的方案了么? 小资料: 在培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖细胞!
加入氨基嘌呤后,使 D 合成途径阻断,仅有 D 合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞因为可以利用淋巴细胞中的 S 途径合成DNA而增殖。 通常采用有限稀释克隆细胞的方法,将杂交瘤细胞多倍稀释,接种在多孔细胞培养板上培养,使每孔细胞不超过一个,再由这些单细胞克隆生长,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。最终选出分泌预定特异抗体的杂交细胞株进行扩大培养。②再筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞阳性孔方法——抗原-抗体杂交法 在单克隆抗体制备过程中,两次筛选的原理和方法是不相同的。⑻如何得到大量的单克隆抗体?
体内培养
体外培养单克隆抗体的优点
——特异性强、特异性强过程:B淋巴细胞
骨髓瘤细胞诱导融合B-B细胞B-瘤细胞瘤-瘤细胞选择培养杂交瘤细胞( B-瘤细胞)克隆化培养抗体检测产生所需抗
体的杂交瘤
细胞体外培养单克隆抗体单克隆抗体杂交细胞杂交瘤细胞骨髓瘤
细胞特异性杂交瘤细胞杂交瘤细胞系提取经过免疫的
B淋巴细胞动物细胞融合技术动物细胞培养技术单克隆抗体的制备过程:特点:既能产生专一抗体又能大量繁殖特点:特异性强灵敏度高可大量制备4、单抗隆抗体的应用①作为诊断试剂②定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病 用于体外诊断人类和动植物疾病及病原鉴定,纯度高、特异性强,具有准确、高效、简易、快速的优点。③用于治疗疾病和运载药物 利用同位素标记单抗,在特定组织成像 制成生物导弹,将药物定向带到癌细胞所在的位置,在原位杀死癌细胞,疗效高、副作用小。单克隆抗体的优点:
特异性强,灵敏度高,并可以大量制备。⑵用于治疗疾病和运载药物
①特异性强、灵敏度高
生物导弹——单克隆抗体+抗癌药物
②疗效高、毒副作用小 动物细胞工程小结动物细胞培养:原理、营养、条件、过程、细胞生长特点、结果、应用
动物细胞融合:原理、诱导方法、过程、应用
单克隆抗体的制备:原理、过程、特点、应用
核移植与克隆动物:供体、受体、核移植方法、克隆动物的方法、克隆动物的遗传特性、应用
动、植物细胞工程的比较:植物组培技术与动物细胞培养技术、植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术⑶图中B为________过程,
常用_________作为诱导剂
,该细胞继承___________的遗传特性,既能__________,又能___________ 。 1.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抗体实验方案⑴该实验方案的
目是 ;⑵A是从小鼠的脾脏中取得_______,该细胞能够产生 ;制备单克隆抗体B细胞专一抗体细胞融合灭活病毒双亲细胞分泌专一抗体无限增殖1975年Kohler和Milstein的单克隆抗体技术在生产和使用抗体方面开创了新纪元,图10示单克隆抗体制备流程阶段示意图。请据图回答下列问题:图10
(1)该技术是在动物细胞培养技术和 技术的基础上发展起来的。
(2)图10中细胞A体外培养不具有
分裂能力,但能分泌 ,
细胞B体外培养能够 。
(3)动物细胞融合常用的方
法是 。图10(1)动物细胞融合(2)分泌特异性抗体 、无限增殖(3)PEG(灭活的病毒、电刺激)1、下图是单克隆抗体制备过程示意图,其中1过程注射的物质和A细胞的名称为 ( )A、抗体、T淋巴细胞
B、抗原、T淋巴细胞
C、抗体、B淋巴细胞
D、抗原、浆细胞D2、关于单克隆抗体,下列叙述不正确的是
A、可以制成诊断盒.用于疾病的珍断
B、可以与药物结合,用于病变细胞的定向治疗
C、可以利用基因工程技术生产
D、可以在生物体内生产,不能体外生产
3、“生物导弹”是指
A、单克隆抗体 B、带有特定药物的单克隆抗体
C、杂交细胞 D、B淋巴细胞D B 4.单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究
中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述,错误
的是
A.特异性强、灵敏度高
B.与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C.体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D.由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌C 5.下图为细胞融合的简略过程(只考虑两个细胞的融合)
请据图回答: I.若A、B是基因型分别为rrHH、RRhh两个烟草品种细胞
的花粉,且这两对基因位于非同源染色体上,由于一对
隐性纯合基因(rr或hh) 的作用,在光照强度大于800勒
克斯时,都不能生长。
⑴实验开始时必须用 除去不利于原
生质体融合的物质。
⑵实验中除获得杂种细胞外,还有基因型
为      的融合细胞。纤维素酶和果胶酶rrHH、RRhh ⑶设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂
种细胞,方法:
⑷将杂种细胞培养成杂种植株依据的理论基础
是    。
II.若该过程是制备治疗“SARS”病毒的单克隆抗体,A为
人B淋巴细胞(染色体组成为2A+XX=46),B为鼠骨髓瘤
细胞(染色体组成为2A+XX=40)
⑸用单克隆抗体制成“生物导弹”主要利用了抗体
的 特性。
⑹A细胞来自于 ,杂种细胞C共有 个
染色体组。
⑺杂交瘤细胞在体外培养时与植物组织培养的主要区别是
培养基要用 培养基。(物理状态),培养基中除
了添加必要的营养物质为还需加入 。置大于800勒克斯光照下培养,收集分化的
细胞团 细胞的全能性 抗体与抗原结合,发挥特异性免疫效应 非典患者 4 液体 动物血清 6.右图是制备分泌抗X抗体的过程,根据图解回答问题: ⑴给小鼠注射抗原的目的是__________________。
⑵在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓
瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具
有________ 的特性。
⑶由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了________和
______________的动物细胞工程技术手段,前者常用的诱
导剂与植物原生质体融合不同的是可用_____________。
⑷动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机
盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是,还含
有_________________。获得能产生相应抗体的B细胞 既能无限增殖,又能产生特定抗体 动物细胞融合 动物细胞培养 灭活的病毒 动物血清 ⑸在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散
开,以利于细胞融合,可用________________处理离体组
织细胞使之分散开。
⑹图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出
_______________________,步骤⑤⑥的目的是筛选出
_________ _________。胰蛋白酶 杂交瘤细胞 能产生特定抗体的杂交瘤细胞