动物细胞工程课件.ppt

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动物细胞工程动物细胞与组织培养动物细胞与组织培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体制备单克隆抗体制备细胞核移植细胞核移植动物动物细胞细胞工程工程常用常用技术技术体细胞克隆体细胞克隆（是其他（是其他动物细胞动物细胞工程技术工程技术的的基础基础）问题问题：

22、许多动物细胞能够分泌蛋白质，如抗体、许多动物细胞能够分泌蛋白质，如抗体等。

但是单个细胞分泌的蛋白质的量是很等。

但是单个细胞分泌的蛋白质的量是很少的，怎样才能获得大量的分泌蛋白呢？

少的，怎样才能获得大量的分泌蛋白呢？

必须借助于大规模的必须借助于大规模的动物细胞培养动物细胞培养1、在治疗烧伤病人时，通常采用的方法是、在治疗烧伤病人时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。

但取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。

但对一个大面积烧伤的病人来说，自体健康对一个大面积烧伤的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人的皮肤来源不足，皮肤非常有限，使用他人的皮肤来源不足，而且会产生排异反应。

那么。

怎样才能获而且会产生排异反应。

那么。

怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢？

得大量的自体健康皮肤呢？

一、动物细胞培养的概念和应用：

一、动物细胞培养的概念和应用：

动物细胞培动物细胞培养就是从动物有养就是从动物有机体中取出相关机体中取出相关的组织的组织,将它分将它分散成单个细胞散成单个细胞,然后然后,放在放在适宜适宜的培养基中的培养基中,让让这些细胞这些细胞生长和生长和增殖增殖.

（1）动物细胞培养的概念：

）动物细胞培养的概念：

（2）动物细胞培养）动物细胞培养过程过程：

动物胚胎或幼龄动动物胚胎或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞悬液细胞悬液胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系单个细胞单个细胞加加培养液培养液遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质已改变已改变动物组织细胞间隙中动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织定弹性和韧性的组织和器官。

和器官。

（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）接触抑制的细胞接触抑制的细胞胰蛋白酶胰蛋白酶动物细胞的培养过程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动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础【思考讨论思考讨论】：

在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白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？

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。

解，获得单个细胞。

有关概念有关概念原代培养：

原代培养：

传代培养：

传代培养：

从机体取出后立即培养的细胞为原代细从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。

人们通常将动物组织消化后的初次培养胞。

人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代细胞培养。

称为原代细胞培养。

贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。

处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。

这样的培养过程通常被称为传代培养这样的培养过程通常被称为传代培养。

细胞系的遗传物质细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易，容易传代培养。

传代培养。

原代细胞一般传至原代细胞一般传至10代左右细胞代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到活到4050代，这种传代细胞为细胞株。

代，这种传代细胞为细胞株。

细胞株传代至细胞株传代至50代后又出现细胞生代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变遗传物质的改变，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。

胞为细胞系。

有关概念有关概念细胞株：

细胞株：

细胞系：

细胞系：

细胞株和细胞系的区别细胞株和细胞系的区别：

（3）动物细胞培养的条件：

）动物细胞培养的条件：

1.无菌无毒的环境无菌无毒的环境2.营养营养3.温度和温度和pH4.气体环境气体环境1.无菌无毒的环境：

无菌无毒的环境：

（11）对培养液和所有培养用具进行无菌处理。

）对培养液和所有培养用具进行无菌处理。

（22）在培养液中添加一定量的抗生素，以防）在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。

培养过程中的污染。

（33）应定期更换培养液，以便清楚代谢产物，）应定期更换培养液，以便清楚代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。

防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。

2.营养：

营养：

（11）需要有）需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素盐、微量元素等。

等。

（22）将细胞所需的各种营养物质按其种类和）将细胞所需的各种营养物质按其种类和所需数量严格配制而成为所需数量严格配制而成为合成培养基合成培养基。

（33）由于人们对细胞所需的营养物质还没有完）由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，通常全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，通常需加入需加入血清、血浆血清、血浆等一些天然成分。

等一些天然成分。

3.温度和温度和PH：

细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体温相近，哺乳动物多以温相近，哺乳动物多以36.536.50.50.500CC为宜。

多为宜。

多数细胞生存的适宜数细胞生存的适宜PHPH为为7.2-7.47.2-7.4。

4.气体环境：

气体环境：

（11）细胞培养所需气体主要有）细胞培养所需气体主要有OO22和和COCO22。

（22）OO22是细胞代谢所必需的，是细胞代谢所必需的，COCO22的主要作用的主要作用是是维持培养液的维持培养液的PHPH。

（33）在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松）在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含盖培养瓶，将其置于含95%95%的空气和的空气和5%5%的的COCO22的混的混合气体的培养箱中进行培养。

合气体的培养箱中进行培养。

植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目原原理理培养基培养基结果结果培养目的培养目的植物植物组织培养组织培养动物动物细胞培养细胞培养细胞的细胞的全能性全能性细胞的细胞的增殖增殖固体：

固体：

营养物质、营养物质、激素激素液体：

液体：

营养物质、营养物质、动物血清等动物血清等培育成培育成完整植株完整植株培育成细胞培育成细胞株或细胞系株或细胞系获得细胞获得细胞的产物或的产物或细胞等细胞等快速繁殖，快速繁殖，培育无病毒培育无病毒植株等植株等小结小结：

1、动物细胞培养液的主要成分是什么？

较植物组培、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？

培养基有何独特之处？

思考思考：

主要成分：

葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因主要成分：

葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素和动物血清等。

子、微量元素和动物血清等。

2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？

、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？

3、为什么选用胰蛋白酶做上述处理？

、为什么选用胰蛋白酶做上述处理？

因为动物细胞间隙中有弹性纤维等蛋白质和一因为动物细胞间隙中有弹性纤维等蛋白质和一些其它物质。

些其它物质。

使使每个细胞能与培养液接触每个细胞能与培养液接触独特之处有：

独特之处有：

1、液体培养基、液体培养基2、成分中有动物血清等、成分中有动物血清等4、培养的细胞为何贴壁生长？

、培养的细胞为何贴壁生长？

大多数组织细胞不适应悬浮生长，它们必须在大多数组织细胞不适应悬浮生长，它们必须在固定的表面上生长和分裂。

固定的表面上生长和分裂。

5、动物细胞培养能否象植物组培那样最终培养成生物、动物细胞培养能否象植物组培那样最终培养成生物个体？

个体？

不能，不能，因为动物细胞的全能性受到抑制。

因为动物细胞的全能性受到抑制。

二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、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动物核移植是将动物的一个细胞的细细胞核胞核，移入一个已经去掉细胞核的，移入一个已经去掉细胞核的卵母细卵母细胞胞中，使其重组并发育成一个中，使其重组并发育成一个新的胚胎新的胚胎,这这个新的胚胎最终发育为个新的胚胎最终发育为动物个体动物个体。

1、概念：

、概念：

2、类型：

、类型：

胚胎细胞核移植：

胚胎细胞核移植：

体细胞核移植：

体细胞核移植：

胚胎细胞胚胎细胞分化程度低分化程度低，恢复其，恢复其全能性较容易。

全能性较容易。

体细胞体细胞分化程度高分化程度高，恢复其全，恢复其全能性能性十分困难十分困难。

胚胎移植技术：

胚胎移植技术：

基本程序如下（以牛胚胎移植为例）基本程序如下（以牛胚胎移植为例）多莉羊的培育过程卵细卵细胞胞C母绵羊子宫母绵羊母绵羊乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩分娩卵裂卵裂融合后的卵细胞融合后的卵细胞细胞拆合技术妊娠妊娠3、体细胞核移植技术：

、体细胞核移植技术：

4、体细胞核移植技术的应用前景：

、体细胞核移植技术的应用前景：

（1）畜牧业：

）畜牧业：

利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；传改良进程，促进优良畜群繁育；在保护濒危物种方面，可望利用体细在保护濒危物种方面，可望利用体细胞核移植技术增加这些动物的存活数量。

胞核移植技术增加这些动物的存活数量。

在治疗人类疾病时，转基因克隆动物细在治疗人类疾病时，转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为异体移植的供体。

胞、组织和器官可以作为异体移植的供体。

人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织形成相应的组织、器官后，可以用于组织器官的移植。

器官的移植。

（2）医药卫生：

）医药卫生：

转基因克隆动物可以作为生物反应器，转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白；生产许多珍贵的医用蛋白；研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；入地了解胚胎发育及衰老过程；用克隆动物做疾病模型，能使人们更好用克隆动物做疾病模型，能使人们更好的追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。

的追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。

一、动物细胞融合：

一、动物细胞融合：

细胞融合是正常的生命活动。

细胞融合是正常的生命活动。

两个细胞正在融合两个细胞正在融合受精作用受精作用动物细胞动物细胞融合融合：

细胞细胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞灭活灭活的病毒的病毒物理法物理法化学法化学法仙台病毒仙台病毒疱疹病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒新城鸡瘟病毒用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核细胞核病毒颗粒病毒颗粒细胞核细胞核灭活的灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面病毒颗粒黏附于细胞表面细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜连接细胞膜连接细胞融合，形成杂种细胞细胞融合，形成杂种细胞一、动物细胞融合：

一、动物细胞融合：

11、融合关键：

、融合关键：

细胞膜的融合细胞膜的融合22、融合手段：

、融合手段：

物理法：

物理法：

化学法：

化学法：

生物法：

生物法：

离心、振动、电激等离心、振动、电激等聚聚乙二醇（乙二醇（PEG）等诱导剂等诱导剂灭活的病毒灭活的病毒33、融合原理：

、融合原理：

44、融合过程：

、融合过程：

膜融合膜融合细胞膜的流动性细胞膜的流动性质融合质融合核融合核融合55、优势：

、优势：

特别是为特别是为制备单克隆抗体制备单克隆抗体开辟了新途径开辟了新途径66、应用：

、应用：

突破了有性杂交方法的局限，使远突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。

缘杂交成为可能。

二、单抗隆抗体