人教版高中生物选修三2．2动物细胞工程 （31张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三2．2动物细胞工程 （31张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 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 | 2020-03-05 19:40:48 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
动物细胞培养
动物细胞融合
单克隆抗体技术
动物细胞核移植
动物细胞工程常用技术
其他动物细胞工程技术的基础
如果一个大面积烧伤的病人，自体皮肤有限，其他渠道的皮肤来源不足。如何才能获得大量的自体健康皮肤？
一、动物细胞培养
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.
细胞增殖
2、原理
1、概念
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
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
传代培养的细胞一般传至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。
剪碎
接触抑制
1、无菌、无毒的环境
2、营养（与体内基本相同）
3、温度和PH
4、气体环境：
保证细胞顺利的生长增殖
无菌处理、添加一定量的抗生素，定期更换培养液
葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、维生素、动物血清、血浆等。
36.5+（-）0.5度, 7.2~7.4
O2:细胞代谢所必须
CO2：主要维持培养液的PH
（95%空气和5% CO2 ）
5、动物细胞培养的条件
6、动物细胞培养技术的应用
生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等
健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。
用于检测有毒物质
用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据
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。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
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
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、概念：
2、分类：
动物细胞的全能性特点
动物细胞特点：
分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。
细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性
3、过程
供体细胞（供核）
细胞培养
体细胞
卵母细胞
（ MⅡ中期：供质）
去核
无核卵母细胞
注入
细胞融合
杂种细胞
构建重组胚胎
胚胎移植
代孕母体
新个体(与母体基本相同的个体)
杂种细胞
核移植
胚胎移植
思考：你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，还与所处环境有很大关系.
细胞质
细胞核
细胞核移植
4、多莉羊的培育过程
6、体细胞核移植技术存在的问题
1、成功率低
2、存在健康问题
（如异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等）
3、克隆动物食品的安全性也存在争议
4、克隆动物的各个环节也有待改进
温故而知新：
哪种植物细胞工程技术可以突破不同生物之间的生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新的作物类型？
植物体细胞杂交技术
你能回忆出植物体细胞杂交的过程吗？
杂合的原生质体
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
回顾：植物体细胞杂交过程
动物细胞融合过程
实例1：自然条件
一.动物细胞融合
实例2：人工诱导
1.定义：
指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.结果：
形成含有两个或多个细胞遗传物质的单核杂交细胞
3.融合原理：
细胞膜的流动性
4.诱导方式：
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
一.动物细胞融合
动物细胞融合过程
问题：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
5.过程：
动物细胞A
动物细胞B
诱导 融合 筛选
杂交细胞AB
膜融合 质融合
核融合
一.动物细胞融合
6.意义：
广泛应用多个领域：研究细胞遗传、细胞免疫、
肿瘤和生物新品种培育等
重要用途：制备单克隆抗体
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。
7.应用：
任务二 阅读教材P52小字，了解动物细胞融合技术的发展简史
二.单克隆抗体
1.图中是哪种免疫？
２.抗体由哪种细胞产生？
３.抗体主要分布在哪里？
４.阅读教材52页，了解传统的抗体生产方法及缺陷是什么？
体液免疫
主要在血清
产量低、纯度低、特异性差
抗体与相应抗原特异性结合
抗体1
抗体2
抗体3
怎样才能获得大量的单一抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
科学家发现：１.体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上
２.每个B细胞只分泌一种特异性的抗体
单
克 隆
抗 体
克隆
一个
B淋巴细胞
细胞群
抗体
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
杂交细胞
动物细胞培养
１.原理
动物细胞融合
单克隆
抗体
既能迅速大量增殖，
又能产生专一抗体
杂交瘤细胞
2.概念：用单个B淋巴细胞进行无性增殖（扩增），也就是通过克隆，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
BB 、B瘤 、瘤瘤 （B、瘤）
（一选）选择性培养基：只有杂交瘤细胞才能存活
获得产生相应抗体的B细胞
（二选）：选能产生所需专一抗体的杂交瘤细胞
√
体外培养
小鼠腹腔内培养
杂交瘤细胞特点：既能产生特异性抗体，又能大量增殖。
小鼠腹水中提取
细胞培养液提取
2、制备过程
主要涉及技术
动物细胞融合、动物细胞培养
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
单克隆抗体的优点
特异性强
灵敏度高
可大量制备
杂交瘤细胞特点
既能大量繁殖，又能产生专一抗体
单克隆抗体制备过程
3、单抗隆抗体的应用
(1)作为诊断试剂
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。
原理：抗原-抗体杂交
新冠肺炎的检测？
试剂盒？新冠病毒？
单抗 抗原
(2)定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
利用同位素标记单抗，在特定组织成像
单抗
放射性同位素
(3)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
单抗导向，药物为弹头
②疗效高、毒副作用小
作用位置准确，不损伤正常的细胞 ，癌症的靶向治疗
动物细胞培养
动物细胞融合
单克隆抗体技术
动物细胞核移植
动物细胞工程常用技术
其他动物细胞工程技术的基础
如果一个大面积烧伤的病人，自体皮肤有限，其他渠道的皮肤来源不足。如何才能获得大量的自体健康皮肤？
一、动物细胞培养
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.
细胞增殖
2、原理
1、概念
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
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
传代培养的细胞一般传至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。
剪碎
接触抑制
1、无菌、无毒的环境
2、营养（与体内基本相同）
3、温度和PH
4、气体环境：
保证细胞顺利的生长增殖
无菌处理、添加一定量的抗生素，定期更换培养液
葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、维生素、动物血清、血浆等。
36.5+（-）0.5度, 7.2~7.4
O2:细胞代谢所必须
CO2：主要维持培养液的PH
（95%空气和5% CO2 ）
5、动物细胞培养的条件
6、动物细胞培养技术的应用
生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等
健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。
用于检测有毒物质
用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据
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。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
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
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、概念：
2、分类：
动物细胞的全能性特点
动物细胞特点：
分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。
细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性
3、过程
供体细胞（供核）
细胞培养
体细胞
卵母细胞
（ MⅡ中期：供质）
去核
无核卵母细胞
注入
细胞融合
杂种细胞
构建重组胚胎
胚胎移植
代孕母体
新个体(与母体基本相同的个体)
杂种细胞
核移植
胚胎移植
思考：你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，还与所处环境有很大关系.
细胞质
细胞核
细胞核移植
4、多莉羊的培育过程
6、体细胞核移植技术存在的问题
1、成功率低
2、存在健康问题
（如异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等）
3、克隆动物食品的安全性也存在争议
4、克隆动物的各个环节也有待改进
温故而知新：
哪种植物细胞工程技术可以突破不同生物之间的生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出新的作物类型？
植物体细胞杂交技术
你能回忆出植物体细胞杂交的过程吗？
杂合的原生质体
杂种细胞
愈伤组织
杂种植株
回顾：植物体细胞杂交过程
动物细胞融合过程
实例1：自然条件
一.动物细胞融合
实例2：人工诱导
1.定义：
指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
2.结果：
形成含有两个或多个细胞遗传物质的单核杂交细胞
3.融合原理：
细胞膜的流动性
4.诱导方式：
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
一.动物细胞融合
动物细胞融合过程
问题：诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
5.过程：
动物细胞A
动物细胞B
诱导 融合 筛选
杂交细胞AB
膜融合 质融合
核融合
一.动物细胞融合
6.意义：
广泛应用多个领域：研究细胞遗传、细胞免疫、
肿瘤和生物新品种培育等
重要用途：制备单克隆抗体
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。
7.应用：
任务二 阅读教材P52小字，了解动物细胞融合技术的发展简史
二.单克隆抗体
1.图中是哪种免疫？
２.抗体由哪种细胞产生？
３.抗体主要分布在哪里？
４.阅读教材52页，了解传统的抗体生产方法及缺陷是什么？
体液免疫
主要在血清
产量低、纯度低、特异性差
抗体与相应抗原特异性结合
抗体1
抗体2
抗体3
怎样才能获得大量的单一抗体？
体外培养时，一个B淋巴细胞不能无限增殖
科学家发现：１.体内产生的特异性抗体种类多达百万种以上
２.每个B细胞只分泌一种特异性的抗体
单
克 隆
抗 体
克隆
一个
B淋巴细胞
细胞群
抗体
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
杂交细胞
动物细胞培养
１.原理
动物细胞融合
单克隆
抗体
既能迅速大量增殖，
又能产生专一抗体
杂交瘤细胞
2.概念：用单个B淋巴细胞进行无性增殖（扩增），也就是通过克隆，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
BB 、B瘤 、瘤瘤 （B、瘤）
（一选）选择性培养基：只有杂交瘤细胞才能存活
获得产生相应抗体的B细胞
（二选）：选能产生所需专一抗体的杂交瘤细胞
√
体外培养
小鼠腹腔内培养
杂交瘤细胞特点：既能产生特异性抗体，又能大量增殖。
小鼠腹水中提取
细胞培养液提取
2、制备过程
主要涉及技术
动物细胞融合、动物细胞培养
原理
细胞膜的流动性、细胞增殖
单克隆抗体的优点
特异性强
灵敏度高
可大量制备
杂交瘤细胞特点
既能大量繁殖，又能产生专一抗体
单克隆抗体制备过程
3、单抗隆抗体的应用
(1)作为诊断试剂
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。
原理：抗原-抗体杂交
新冠肺炎的检测？
试剂盒？新冠病毒？
单抗 抗原
(2)定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病
利用同位素标记单抗，在特定组织成像
单抗
放射性同位素
(3)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
单抗导向，药物为弹头
②疗效高、毒副作用小
作用位置准确，不损伤正常的细胞 ，癌症的靶向治疗