2019_2020版高中生物第二章细胞工程2.3.2动物细胞工程的应用Ⅱ课件苏教版选修314.pdf
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1、第三节 动物细胞工程的应用() 第二章 细胞工程 学习导航 1.结合教材P6566,概述动物细胞融合的原理、方法、过程,并与 植物体细胞杂交进行比较。 2.结合教材P66图217,概述单克隆抗体的制备方法、过程和应用。 重难点击 单克隆抗体的制备和应用。 课堂导入 方式一方式一 1970年,有两位科学家做了人鼠细胞融合的实验,以证明细 胞膜的流动性。思考该如何实现人鼠细胞的融合,动物细胞融合后还 有什么用途呢?植物体细胞杂交可得到杂种植株,动物细胞融合后能像 电影上一样形成杂种动物个体吗? 方式二方式二 “太空婚礼” 2002年12月30日,两场筹备了10年的“太空婚礼”首 次在神舟四号飞船上
2、举行,植物细胞“新人”是黄花 烟草和革新一号烟草叶肉细胞原生质体,动物细胞 “新人”是小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,两批新人 同时在“产房”电融合仪内孕育新生命。 请思考: 新人一的婚礼流程是怎样的?爱情结晶是什么? 新人二的婚礼流程又是怎样的?爱情结晶会是什么呢? 要想知道答案,就让我们一起来进入今天的课题吧! 一、动物细胞融合 内容索引 当堂检测 二、单克隆抗体 一、动物细胞融合 基础梳理 1.概念:概念:是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞 的过程,也叫细胞杂交。 2.原理原理: 。 3.诱导融合的方法:诱导融合的方法:物理法( 法)、化学法(_ 法)和生物法( 法)。其中
3、广泛应用的是 法。 细胞膜的流动性 电场诱导融合聚乙二醇诱导 融合 病毒诱导融合物理 4.过程过程 5.应用范围应用范围 (1)研究表明,不同类型的动物细胞之间能进行融合,形成 , 如鼠鸡、鼠猴杂种细胞等。 (2)动物细胞融合技术的最重要的用途之一是制备 。 杂种细胞 单克隆抗体 答案 答案 不可以,还需要筛选。因为诱导融合的手段只是促使细胞间的 融合,不能保证所有的细胞都发生融合,形成的融合细胞也有多种, 因此需要筛选。 问题探究 1.结合下面动物细胞融合的过程,探究下列问题: (1)融合处理后的细胞是否可以直接用于培养,为什么? 答案 (2)动物细胞融合完成的标志是什么? 答案 答案 答案
4、 动物细胞融合完成的标志是来自不同细胞的两个或多个细胞核 融合成一个细胞核。 (3)动物细胞融合与植物原生质体融合所用的诱导方法有何不同? 答案 答案 答案 动物细胞融合可用灭活的病毒进行诱导。 2.细胞融合技术与有性杂交相比有哪些优点? 答案 答案 答案 有性杂交有着十分严格的时空关系和物种界限。动物细胞融合 则不同,它通过人工的方法克服了存在于物种之间的遗传屏障,从而 能够按照人们的意愿,把不同物种的不同组织类型的细胞融合在一起。 比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合 原理细胞膜的流动性、细胞的全能性_ 细胞融合方法 用 酶去除细胞 壁后诱导原生质体融合 用 酶使细胞分散 后,诱导细胞融合
5、3.动物细胞融合与植物体细胞杂交的对比 细胞膜的流动性 纤维素酶、果胶胰蛋白 诱导手段 离心、电场诱导、振动、聚乙二 醇等诱导 与植物体细胞杂交相比, 还可用 诱导 结果形成_ 形成 ,以生产细 胞产品 用途 克服远缘杂交不亲和的障碍,扩 展杂交亲本范围,培育新品种 制备 、病毒疫 苗、干扰素等 意义突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能 灭活的病毒 杂种细胞 单克隆抗体 杂种植株 1.如图表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合,获得部分杂交细胞的过 程(注:杂交细胞中人类的染色体会随机丢失,各种杂种细胞保留人类染 色体的种类和数量是不同的)。请回答下列问题: (1)图中诱导动物细胞融合常用
6、的诱导因素有_ _(至少写出两种),细胞融合后,再用特定的 _培养基进行筛选,得到杂交细胞。 拓展应用 解析答案 聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、 电场诱导(写出两种即可) 选择性 解析 解析 诱导动物细胞融合的因素包括物理因素(如电场诱导)、化学因 素(如聚乙二醇)、生物因素(如灭活的病毒)。通过选择性培养基将杂 交细胞筛选出来。 解析 解析 动物细胞培养液一般包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微 量元素、动物血清、动物血浆。 (2)培养杂交细胞时,根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配制培养 基,此外经常会在培养基中加入_。培养过程中细胞需置 于含CO2的混合气体的培养箱中培养,CO2的
7、主要作用是维持培养液的_。 解析答案 动物血清、血浆 pH 解析 解析 人体细胞中含有24种染色体,分别是22种常染色体和2种性染色体 (即X染色体和Y染色体)。 (3)若只考虑人成纤维细胞与小鼠细胞两两融合形成的杂交细胞,假如每 种杂交细胞只保留了人的1条染色体,从染色体组成的角度考虑,杂交细 胞可能有_种。 解析答案 24 一题多变一题多变 在人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合的混合体系中可能有几种细胞? (只考虑细胞两两融合) 答案 答案 在混合体系中可能有五种细胞,即三种融合细胞和两种未融合 细胞。 答案 2.下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较,描述正确的是 A.动物细胞融合与植物原
8、生质体融合的基本原理相同,诱导融合的方法 也完全相同 B.只有植物体细胞杂交可跨越种属间的生殖隔离,突破了有性杂交方法 的局限,使远缘杂交成为可能 C.利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为生产单克隆抗体 开辟了新途径 D.目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交,得到了同时具 有两个物种遗传物质的超级植物,并使它们的性状全部得以体现 答案解析 解析 解析 动物细胞融合的诱导方法有生物方法,如用灭活的病毒,而 植物原生质体融合没有生物方法;两个植物物种间的体细胞杂交, 得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物,并不一定使它们的 性状都能得以体现,这是基因选择性表达的结果。 归纳提
9、升归纳提升 生物工程技术产生后代个体的遗传物质或基因来源生物工程技术产生后代个体的遗传物质或基因来源 (1)转基因生物:目的基因来自外源生物,绝大多数基因来自两个亲本。 (2)杂种植株:遗传物质来自融合的两个亲本细胞。 (3)经细胞培养获得的动物细胞:遗传物质只来自一个亲本。 (4)动物细胞融合形成的杂交细胞:遗传物质来自融合的两个亲本细胞。 (5)克隆动物:细胞核中的遗传物质来自供体动物,细胞质中的遗传物 质来自提供卵母细胞的动物个体。 二、单克隆抗体 1.制备过程制备过程 (1)第一步:向免疫小鼠体内注射特定的 ,然后从小鼠体内获 得已免疫的 细胞;培养骨髓瘤细胞,为融合做准备。 (2)第
10、二步:用 法、聚乙二醇法、 法等,诱导两种细胞发 生融合,这时得到的融合细胞除了杂交瘤细胞,还有 相互融 合的细胞和 相互融合的细胞。 基础梳理 抗原蛋白 B淋巴 电场仙台病毒 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 (3)第三步:用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。然后再从杂交瘤细 胞群中选出能产生 的杂交瘤细胞。这时候的杂交瘤细胞既能_ 同时又能 。 (4)第四步:克隆化培养杂交瘤细胞。 (5)第五步:将杂交瘤细胞在 培养或注射到小鼠 内增殖,从_ 或小鼠的 中提取单克隆抗体。 分泌 体外 特定抗体 腹腔细胞 抗体大量增殖 培养液腹水 (1)融合过程中一共有五种细胞(一般只考虑了细胞两两融合),未融 合的
11、有两种,已融合的有三种,符合要求的只有杂交瘤细胞。 (2)两次筛选:第一次利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,第二次 是筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。 小贴士 小贴士 2.杂交瘤细胞的特点杂交瘤细胞的特点: ,产生 。 3.单克隆抗体的优点单克隆抗体的优点: , ,产量大,容易标准化生产。 4.单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用 (1)治疗 ,目前进入临床试验的单克隆抗体中有 以上用于治疗 各种肿瘤。 (2)单克隆抗体还可以用于治疗由于 的紊乱导致的各种疾病。 (3)单克隆抗体用于 的治疗等等。 单克隆抗体 恶性肿瘤 无限增殖 30% 免疫系统 纯度高特异性强 器官移植 问题探究 结合下面制备单
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