(共42张PPT)
一、植物组织培养
1、细胞全能性的概念?原因?
2、细胞表现全能性的条件?
3、植物组织培养的原理?过程?
4、植物组织培养的培养基是 态 ,除必须的有机营养物质外,还需提供 。
离体、完全营养、植物激素、无菌
固
无机盐、植物激素
二、植物体细胞杂交
1、在植物体细胞杂交实验中所用的技术手段有哪些?其理论基础是?
2、如何去除植物细胞的细胞壁?
3、人工诱导原生质体融合的方法?
4、原生质体融合成功的标志是?
5、植物体细胞杂交技术的意义?
6、植物细胞工程应用于哪些方面?
克服远缘杂交不亲和的障碍
植物细胞融合,植物组织培养
细胞膜的流动性,细胞全能性
24日下午,中国科学院神经科学研究所的孙强团队宣布,成功克隆出了两只食蟹猴。这是世界首个体细胞克隆猴。人类首次通过体细胞核移植的方式克隆出来的灵长类动物。
克隆猴的到来
给未来更多可能性
从落后到并跑,如今领先世界
而我们,有幸见证了一个伟大时代的开始,更可以期待一个更加美好的未来。
常用的技术手段:
★动物细胞培养
★动物细胞核移植
★动物细胞融合
★单克隆抗体的制备
2.2 动物细胞工程
(基础)
1.动物细胞培养的概念
从动物机体内取出相关组织,将它分散成单个细胞,放在适宜的培养液中,让这些细胞生长和增殖。
2.动物细胞培养的原理:
一、动物细胞培养
3.培养过程(理解细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养新概念)
细胞的增殖
细胞贴壁:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。培养贴附性细胞时,细胞要能贴附于底物上才能生长繁殖.
细胞接触抑制
细胞在贴壁生长过程中,随着细胞分裂,数量不断增加,最后形成一个单层,此时细胞间相互接触,细胞分裂和生长停止,数量不再增加。
取材
细胞悬液
10代细胞
传代培养
无限传代
单个细胞
加培养液
(可用胃蛋白酶吗?)
动物组织细胞间隙中含有一定量蛋白质
重新用胰蛋白酶处理贴壁细胞
(动物胚胎或幼龄动物的组织、器官)
从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。
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
使细胞充分接触培养液,更容易进行物质交换
4.动物细胞培养的条件
⑴无菌、无毒的环境
培养液、用具无菌处理;培养液中加抗生素;
定期更换培养液(防止细胞代谢产物积累对细胞的毒害)
⑵营养
培养液:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、维生素、促生长因子、动物血清(血浆)
⑶适宜的温度和pH
哺乳动物:T:36.5±0.5℃ pH:7.2~7.4
⑷气体环境(95%空气+5%CO2)
O2:有氧呼吸等细胞代谢必需的
CO2:维持培养液的pH
与植物组织培养中所用培养基的区别?
补充合成培养基中所缺的成分,如生长因子
(1)生产蛋白质生物制品:
病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等
(2)基因工程受体细胞的培养
(3)用于检测有毒物质(根据变异率)
(4)用于生理、病理、药理等方面的研究
(5)培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
动物细胞培养的应用
1.动物核移植的概念:
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为动物个体。
2、原理:
动物细胞的细胞核具有全能性。
用核移植方法得到的动物称为克隆动物。
胚胎细胞核移植、体细胞核移植
3、过程:
胚胎
移植
体细胞核移植过程 (体细胞克隆动物)
1、受体细胞为减数第二次分裂中期的卵母细胞的 原因?
卵母细胞比较大,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、胚胎移植
4、克隆牛的大部分性状与谁一样?完全一样吗?
供体牛
5、此技术的繁殖方式属于?
无性繁殖
2、供体牛一般选传代10代以内的细胞,为什么?
保证正常的二倍体核型,以保证供体细胞正常的遗传基础
细胞质中的遗传物质;环境
体细胞核移植技术的应用前景
1.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
2.保护濒危物种
3.转基因克隆动物作为生物反应器,产医用蛋白
4.用于组织器官的移植
5.了解胚胎发育及衰老过程
6.用克隆动物做疾病模型,追踪研究疾病发展过程,治疗疾病
体细胞核移植技术存在的问题
1.成功率非常低
2.绝大多数克隆动物还存在健康问题,如体型过大,异常肥胖,发育困难,免疫失调等
3、克隆动物食品的安全性问题
动物细胞培养
植物组织培养
植物细胞的全能性
细胞株、细胞系
植物体或组织
快速繁殖、培育无病毒植株等
葡萄糖、动物血清
蔗糖、植物激素
液体培养基
固体培养基
细胞增殖
培养结果
培养目的
培养基特有成分
培养基性质
原理
回顾一动物细胞培养
1、动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性( )
2、简述动物细胞培养的过程?
2、培养动物细胞时,需要使用两次胰蛋白酶,这两次的作用分别是?
3、原代培养的细胞是指从贴壁生长到发生接触抑制的细胞( )区分原代培养和传代培养
4、动物细胞培养一般能够传到40~50代,但其遗传物质发生了改变( )
5、为了防止培养过程中发生微生物污染,应将培养箱抽成真空以消毒灭菌( )
6、动物培养基与植物培养基的区别?
错
错
错
错
细胞增殖
怎样保证无菌无毒的环境?
2、受体细胞为减数第二次分裂中期的卵母细胞的 原因?
卵母细胞比较大,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?
动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植
4、克隆牛的大部分性状与谁一样?完全一样吗?
供体牛
5、此技术的繁殖方式属于?
无性繁殖
细胞质中的遗传物质;环境
1、简述动物体细胞核移植技术的原理及过程?
回顾二动物体细胞核移植技术
三、动物细胞融合
1.概念:
2、原理:
3、诱导因素:
动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞融合形成一个细胞的过程。
融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
细胞膜的流动性
聚乙二醇、灭活的病毒或离心、振动、电激等
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。
4、过程
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。
融合完成的标志:
融合成功的标志:
两个或多个细胞核融合为一个细胞核。
杂交细胞进行有丝分裂
植物体细胞杂交与动物细胞融合的主要区别?
5.意义:
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。
6.应用:
最重要的用途是
制备单克隆抗体
1. 抗体由何种细胞产生?如何产生?
2. 抗体的化学本质是什么?
与抗原作用的特点?
主要分布在哪里?
3. 用传统的方法如何获得抗体?
四、单克隆抗体
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。
(二)单克隆抗体的制备
单克隆抗体: 单个细胞克隆产生的化学
性质单一、特异性强的抗体
利用浆细胞产生抗体的功能
利用肿瘤细胞无限增殖的特性
利用细胞融合技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞
利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞
设计方案:
(选择培养基)
(抗体检测)
1、(只考虑两两融合)融合细胞几种类型?
2、本过程中进行了两次筛选,目的分别是
什么?第1次筛选要淘汰哪些细胞?
思考以下问题:
有三种类型融合细胞
第一次筛选是为了得到杂交瘤细胞,淘汰掉B淋巴细胞与B淋巴细胞的融合类型及骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞的融合类型。
第二次筛选是进行抗体检测,为了得到能产生单一抗体的杂交瘤细胞。
动物细胞融合:
1、动物细胞融合的原理: 动物细胞融合技术常用的诱导方法: 。
2、植物体细胞杂交和动物细胞融合的主要区别?
单克隆抗体的制备:
1、选取的细胞是:
2、该过程共筛选了几次?目的各是?
3、杂交瘤细胞的优点?
4、单克隆抗体的优点?
特异性强、灵敏度高、并能大量制备
灭活的病毒、聚乙二醇、电激、离心、震动
效应B细胞、骨髓瘤细胞
既能大量繁殖,又能产生专一性抗体
细胞膜的流动性
第一次筛选杂交瘤细胞;第二次筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
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。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中只有D途径,没有S途径,能无限分裂增殖。
在培养液中加入氨基嘌呤后,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。
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
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,再由这些单细胞分裂增殖,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
3、杂交瘤细胞有何特点?
4、本过程利用的哪些技术?
5、单克隆抗体的优点是什么?
既能迅速大量增殖,又能产生单克隆抗体
动物细胞培养、动物细胞融合
特异性强、灵敏度高、可大量制备
(三)单克隆抗体的应用
(1)作为诊断试剂——最广泛应用
准确、高效、简易、快速
(如同位素标记单克隆抗体,可诊断肿瘤、心血管畸形等)
(2)用于治疗疾病和运载药物
生物导弹=单克隆抗体+药物,治疗肿瘤)
(“生物导弹” —单抗导向,药物为弹头)
1、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合,得到杂交细胞,经培养可产生大量的单克隆抗体,与骨髓瘤细胞融合的是( )
A.经过免疫的B淋巴细胞
B.没经过免疫的T淋巴细胞 C.经过免疫的T淋巴细胞
D.没经过免疫的B淋巴细胞
A
2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较中,正确的是( )
诱导融合的方法完全相同
B.操作步骤基本相同
C.所用的技术手段基本相同
D. 都能形成杂种细胞
D
3. 单克隆抗体制备过程中培育的杂交细胞是( )
A.由小鼠能产生抗体的B淋巴细胞与肝细胞融合
B.由小鼠一个B淋巴细胞诱导融合而成
C.由小鼠一个B淋巴细胞与肌瘤细胞诱导融合而成
D.由小鼠一个B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合而成
D
4.只能使动物细胞融合的常用诱导方法是( )
A.PEG B.灭活的病毒
C.电刺激 D.离心
B
5.“生物导弹”是指 ( )
A.单克隆抗体
B.杂交瘤细胞
C.产生特定抗体的B淋巴细胞
D.在单克隆抗体上连接抗癌药物
D