动物细胞工程
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动物细胞工程原理
动物细胞工程是一种新兴的技术,它利用现代生物学、生物工程学和细胞学的知识和技术,对动物细胞进行基因工程、细胞培养和分离等操作,以达到人类医学、生物制药、农业和环境保护等多个领域的应用。
动物细胞工程原理主要包括以下几个方面:
1.基因工程:利用人工合成或克隆的基因,通过转染、电转化、病毒载体等方式将其导入细胞内,实现对细胞内基因的改变和调控,从而获取所需的功能或物质。
2.细胞培养:利用细胞培养技术,将动物细胞培养在培养皿或生物反应器中,提供适宜的营养物质和环境条件,使细胞生长繁殖,从而大量生产所需的物质。
3.分离纯化:通过生化分离、柱层析、电泳等技术,将所需的物质从培养基或细胞内分离纯化出来,以达到高纯度和高质量的要求。
4.质量控制:对于生产的物质,需要进行质量控制,包括物质的纯度、活性、稳定性和安全性等方面的检查,以确保生产出的物质符合规格和标准要求。
动物细胞工程技术在生物制药、基因治疗、组织工程、动物遗传改良和环境保护等领域具有广阔的应用前景。
高二动物细胞工程知识点动物细胞工程是指运用细胞生物学、遗传学、分子生物学等理论和技术,对动物细胞进行研究、操作和改良的一门学科。
它在农业、医学和科学研究等多个领域具有重要的应用价值。
本文将介绍一些高二动物细胞工程的基础知识点。
一、细胞培养基础动物细胞培养是动物细胞研究中最基本的技术手段之一。
常见的细胞培养基包括无血清培养基和含血清培养基。
无血清培养基不含动物血清,通过添加人工合成的营养物质来满足细胞生长所需。
而含血清培养基则利用动物血清中所含有的生长因子和营养物质来维持细胞的生长。
二、细胞培养技术1. 细胞传代:细胞传代是指将原始培养的细胞分为若干个小培养皿中,使细胞继续生长和分裂。
细胞传代的目的是为了扩增细胞数量,以满足后续的实验需求。
2. 细胞冻存:细胞冻存是将细胞在低温下保存,以便日后使用。
通过添加特定的保护剂和冷冻液,可以在极低温度下减少细胞的代谢活动,避免细胞死亡。
3. 细胞鉴定:细胞鉴定是通过观察细胞的形态、生长特性、标记物等来确定细胞的身份和纯度。
常用的方法包括细胞形态观察、细胞分子标记和遗传分析等。
4. 细胞转染:细胞转染是将外源基因导入细胞的过程。
常用的转染方法有化学法、电穿孔法和病毒介导的转染法等。
三、动物细胞培养的应用1. 药物筛选:动物细胞培养可以用于药物的筛选和评价。
通过将药物添加到细胞培养系统中,观察其对细胞的影响,可以评估药物的毒性和疗效。
2. 组织工程:动物细胞培养可以为组织工程提供细胞来源。
通过培养和增殖体外的细胞,可以获得大量的细胞用于组织重建和移植。
3. 基因工程:动物细胞培养可以用于基因工程研究。
通过导入外源基因,可以改变细胞的性质和功能,用于疾病基因治疗和基因表达研究。
四、动物细胞工程的挑战与展望尽管动物细胞工程在许多领域都已取得了重要的成果,但仍面临着一些挑战。
例如,细胞培养过程中的细胞衰老、细胞突变和污染等问题需要得到解决。
此外,细胞工程的应用还需要更深入的研究和探索,以满足不断发展的医学和科学需求。
动物细胞工程教案一、教学目标1. 了解动物细胞工程的基本概念和原理。
2. 掌握动物细胞培养的基本步骤和操作技术。
3. 了解动物细胞融合的方法和应用。
4. 理解动物细胞工程在生物技术和医学领域的应用。
二、教学内容1. 动物细胞工程的定义和原理解释动物细胞工程的概念介绍动物细胞工程的基本原理2. 动物细胞培养的基本步骤动物细胞培养的流程和操作方法培养基的选择和配制细胞的分离和培养3. 动物细胞融合的方法介绍动物细胞融合的原理和方法细胞融合技术的应用和意义4. 动物细胞工程的应用动物细胞工程在生物技术领域的应用动物细胞工程在医学领域的应用三、教学方法1. 讲授法讲解动物细胞工程的基本概念和原理介绍动物细胞培养的基本步骤和操作技术2. 实验法进行动物细胞培养实验展示细胞融合技术的实验操作3. 案例分析法分析动物细胞工程在实际应用中的案例讨论动物细胞工程的优势和局限性四、教学评价1. 课堂参与度学生参与课堂讨论和问题解答的情况2. 实验报告评估学生在动物细胞培养实验中的操作技能和结果分析3. 小组讨论评估学生在案例分析中的思考和团队合作能力五、教学资源1. 教材和参考书籍《动物细胞工程》教材或其他相关书籍2. 实验材料和设备动物细胞培养实验室设备和材料3. 多媒体教学资源教学PPT、视频资料等相关教学资源六、教学步骤1. 引入:通过展示动物细胞工程的实际应用案例,引起学生对动物细胞工程的兴趣和好奇心。
2. 讲解:详细讲解动物细胞工程的基本概念、原理和基本步骤,包括动物细胞培养和细胞融合技术。
3. 演示:进行动物细胞培养实验,展示细胞融合技术的实验操作,让学生直观地了解动物细胞工程的技术过程。
4. 实践:学生分组进行实验操作,亲身体验动物细胞培养和细胞融合技术,培养学生的实践能力。
5. 讨论:组织学生进行小组讨论,分析动物细胞工程在实际应用中的案例,探讨动物细胞工程的优势和局限性。
七、教学安排1. 课时:本课程共计15课时,包括9课时理论教学和6课时实验教学。
动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进展各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化〔产生型生物个体〕的技术体系,是生物技术〔生物工程〕的重要组成局部。
狭义细胞工程指对细胞个体进展的各种操作,广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进展的各种操作。
2.动物细胞工程争论的主要内容以狭义细胞工程为主,兼顾组织、器官工程等内容的争论。
(1)狭义细胞工程:争论体外分别、培育、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。
(2)组织工程:争论体外培育、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。
(3)器官工程:争论体外培育、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。
(4)动物胚胎工程:争论动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。
3.动物细胞工程争论的意义(1)是动物生殖的重要技术手段加快动物生殖速度:A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物 (2)是人类关心生殖技术的重要组成局部体外受精—胚胎移植技术,可以抑制雄性不育和雌性不孕;(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进展遗传操作,或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使假设干个动物性状进展有机组合,产生的生物个体;(4)生产药物直接培育细胞或组织,从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进展遗传操作,生产转基因动物,利用转基因动物生产药物〔生物反响器〕;(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生命个体,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生物种群(6)供给人类器官移植的材料人类器官移植进展很快,目前可以进展心脏、肝、肾脏移植,可以进展皮肤、角膜、骨髓细胞移植。
三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培育2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程试验〔实习〕内容1.试验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培育用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分别与培育4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培育细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程争论取得的重要进展1.采集、冷冻与人工授精技术的成熟和进展,为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了根底;2.雌性动物卵母细胞体外成熟培育技术的成功,使人们在体外完成动物生殖过程成为可能;3.体外受精与胚胎移植技术的成功,产生了试管婴儿,试管牛,试管猪,试管山羊,试管兔;4.细胞核移植技术的成功,使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功,为克隆动物和转基因动物生产供给了技术支撑;5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分别、体外扩增与诱导分化争论的成功,为人类医学进展供给了贵重的材料;胚胎干细胞,胰腺干细胞,神经干细胞,骨髓干细胞,皮肤干细胞,角膜干细胞6.转基因细胞〔细胞转染基因〕技术的成功,为转基因动物的生产制造了条件;7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术,即在一个生物体内,含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织;8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合,形成一个具有性状的细胞,这种技术称为细胞融合技术。
动物细胞工程的板书设计。
嘿,今天我们来聊聊动物细胞工程,哦对,听起来是不是有点高大上?不过其实它并没有那么难懂,咱们就像聊天一样,轻松地来聊聊这个话题。
什么是动物细胞工程呢?简单来说,它就是利用动物细胞进行各种操作、培养、改造等,达到一些我们想要的效果。
你可以把它想象成一个超级高科技的“细胞工厂”,里面的细胞们就像是小工人,干着不同的活。
我们给它们加个任务,像是让它们生产药物、合成蛋白质,或者用它们来研究疾病。
现在想象一下,动物细胞不就是我们身体里的小“工人”嘛,它们在“工厂”里努力工作,有时是用来做研究的,有时是生产一些我们需要的东西。
比如,大家可能都听说过“抗体药物”,你知道吗?这些药物可不是什么药店买来的小药片,而是通过动物细胞工程在细胞中生产出来的。
对了,拿这个举个例子,它就像是找了个“细胞工人”,让它们开始制造这种药物,最终帮助我们治病。
动物细胞工程其实挺复杂的,要想做到这些可得经过一系列的细致操作。
比如说,首先得找个合适的细胞,要是找错了细胞,那这场“工程”就白费力气。
就像修理一辆车,得先弄清楚车是什么型号,不能拿个自行车的零件去装。
然后呢,你得给它们创造一个良好的生长环境,像是温度、营养等等,这些东西都得满足,才能让细胞好好工作。
就像你要做个蛋糕,面粉、鸡蛋、糖都得有,差一样都不行。
说到这里,我想大家可能会问了,动物细胞工程是怎么跟“板书”联系起来的呢?其实这个问题挺有意思的。
当我们进行动物细胞工程的实验时,很多时候需要在课堂上、讲座里或者实验室里记录下我们的一些操作步骤、数据和心得。
这时候板书就派上用场了。
想象一下,如果没有板领导录,那怎么把这些复杂的步骤和结果讲给别人听呢?所以,板书设计就变得很重要了。
我们不仅仅是为了做笔记,更多的是为了把实验过程理清楚,让别人也能理解我们在做什么。
你可以把它想成是我们和“细胞工厂”沟通的一个桥梁,让所有的操作变得更有条理。
那板书怎么设计才合理呢?得简洁明了。
动物细胞工程技术动物细胞工程技术是一种涉及生物学、生物技术、化学、工程学等多学科的综合技术,主要目的是利用现代生物工程技术手段制造出高纯度、高效率的生物制品,以满足医药、生物学研究、工业等领域的需求。
动物细胞工程技术涉及广泛,主要包括细胞培养、基因工程、重组蛋白、单克隆抗体等多个方面,下面就对这些方面做一下简单的介绍。
一、细胞培养生物领域中,动物细胞培养起到了至关重要的作用。
通过体外培养,我们可以控制培养环境,从而使某些组织或细胞进行生理学实验,用于研究肿瘤的形成、药物毒性等。
此外,细胞培养也是动物细胞工程技术中其他方面的前提。
细胞培养受到一些重要的因素的影响,包括培养基和组织细胞。
培养基内有一系列溶质、成分和营养物质,能够支持细胞的生长、增殖、生理学功能和代谢活动的正常实现。
组织细胞来源可以是成体细胞或胚胎干细胞。
在细胞培养中,还需要考虑生长动力学、传质驱动力、流体流动、传热和气体传递等工程学因素。
二、基因工程基因工程已经成为了现代生物技术中不可或缺的一部分。
利用基因工程技术可以针对特定的基因进行操作,从而达到对特定功能的调控、改善或增强的目的。
基因工程专业涉及许多实验室技术,包括PCR、DNA序列化、合成基因、重组DNA等。
基因工程技术应用广泛,特别是在药物研究和生产中。
举个例子,利用基因工程技术可获得抗体,有助于身体抵御流感和病毒等感染。
基因工程技术还可用于工业基础研究、新药研发和基于基因优化的婴儿高科技。
三、重组蛋白由于细胞生长环境的丰富程度及复杂性,使得生产蛋白范围广泛。
利用基因工程的方法,人们能够从细胞内提取精细的蛋白,以达到需要的目的。
例如,疫苗中的细菌毒素、生物学诊断中的酶等等,都可以利用重组蛋白的方式制造出来。
重组蛋白的过程中欧冠些参数受到严格的控制,例如pH、温度、氧分压、流动条件、转染电流强度等。
重组蛋白工程技术是一项涉及许多领域的技术,包括生物制造、生物学、化学、医药等。
绪论1.细胞培养与组织培养:属于体外培养,是指生物细胞和组织在离体条件下的生长和增值。
细胞的离体培养称为细胞培养,组织的离体培养称为组织培养。
2.细胞融合:又称细胞杂交,是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。
3.细胞核移植:是利用显微镜操作技术将细胞核与细胞质分离,然后再将不同来源的核与质重组,形成杂合细胞的过程。
4.干细胞:是动物体内具有分化潜能、并能自我更新的细胞,分为胚胎干细胞和组织干细胞。
5.转基因动物:是通过基因工程技术将外源的目的基因导入受体动物染色体内,外源基因与动物基因整合后随细胞的分裂而扩增,在体内表达并能稳定地遗传给后代的动物。
第一章1.细胞工程实验室与其他一般实验室的区别:要求保持严格无菌环境、避免微生物及其他有害因素的影响。
2.细胞工程能进行的六方面工作:无菌操作、培养、制作、清洗、消毒灭菌处理和储藏。
3.植物细胞工程实验室特殊的设置:光照条件的培养箱、试管苗需要温室和移植驯化室。
4.细胞工程实验室通用的仪器设备:超净工作台、二氧化碳培养箱、倒置显微镜、电热干燥箱、水纯化装置、低温装置、高压蒸汽消毒器。
5.实验室的生物安全分为p1,p2 ,p3 和p4四个生物安全等级,其中P4生物安全实验室等级最高。
第二章1.清洗的主要目的是清除培养器皿中的杂质和微生物等影响细胞生长的成分。
2.细胞培养过程中主要使用两类消毒方法:物理灭菌法法和化学消毒法。
物理法灭菌法:a.紫外线法适用于无菌室或超净工作台的台面等大面积消毒。
紫外线照射工作台面的距离不应超过1.5cm,照射时间以30min左右为宜。
(注意:紫外灯关闭5min后方可进入使用)b. 湿热消毒:适用于含有不耐热成分的培养基和试剂的消毒,为121.3℃,20min .(注意点:加足水、排尽气、气压降到0时才能打开盖)c.干热消毒法:适用于消毒玻璃仪器,160℃以上,并保持90~120min,以杀死细菌和芽孢 d.过滤除菌:是将液体或气体用微孔薄膜过滤,薄膜0.22~0.45um直径。
课时4动物细胞工程课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。
动物细胞培养是动物细胞工程的基础;2.阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程;3.阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段,使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程;4.概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术;5.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值动物细胞培养和干细胞的应用2023:辽宁T7、海南T7、湖南T21(4);2022:海南T20(1)(3)(4)、湖北T7、江苏T14;2021:湖南T22(2)、重庆T5、浙江1月T18;2020:江苏T231.生命观念——深入理解动物细胞核移植和克隆技术,理解生命的发生、发展过程。
2.科学思维——分析动物细胞培养的条件、细胞融合和单克隆抗体制备的原理,形成科学思维的习惯。
3.科学探究——通过动物细胞培养操作,培养科学探究能力。
4.社会责任——了解生物工程技术在生产上的应用,认同生物技术对社会发展的影响,承担应有的社会责任动物细胞融合技术和单克隆抗体2023:北京T12、湖北T22(1)(2)(3);2022:浙江1月T29(二)(3)、辽宁T24Ⅱ、江苏T19、山东T15;2021:山东T15;2020:江苏T28(4)、全国ⅠT38;2019:江苏T23动物体细胞核移植技术和克隆动物2023:天津T7;2021:辽宁T13、湖南T22(3);2020:天津T1命题分析预测1.高考对本部分的考查常以生产或科研实践为情境,也可以图为载体,主要考查动物细胞培养、动植物细胞融合的异同、单克隆抗体的制备等,既有选择题,也有非选择题。
2.预计2025年高考仍可能延续往年的考查形式及特点,与基因工程、胚胎工程等其他知识相结合进行命题考点1动物细胞培养和干细胞的应用学生用书P3331.动物细胞培养(1)动物细胞培养的原理、条件和过程辨析细胞贴壁和接触抑制(1)细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在培养瓶的瓶壁上生长的现象;接触抑制是指当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖的现象。
动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
动物细胞培养和核移植技术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。
动物细胞培养的过程:(1)将组织分散成许多单个细胞(方法:从健康动物体内取出组织块,剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞)(2)用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液(3)将细胞悬液放入培养瓶内,置于适当环境中培养(悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
培养贴附性细胞时,细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖,这就要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒,易于贴附。
以后,细胞进行有丝分裂。
数量不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
人们通常将底物组织消化后的初次培养称为原代培养。
)(4)贴壁细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,制成细胞悬液,分瓶继续培养,让细胞继续增殖。
(传代培养。
传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了。
一般来说,细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐缓慢,这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。
当继续传代培养时,少部分细胞虎克服细胞寿命的自然极限,获得不死性,这些细胞已经发生了突变,正在朝着等同于癌细胞的方向发展。
目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为十代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。
)动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒的环境:即对培养液和所有培养用具进行无菌处理。
通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害(2)营养:细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同,例如,需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
动物细胞工程生物秀-专心做生物多莉克隆猴动物细胞工程的常用技术有哪些?1)动物细胞培养技术2)动物细胞融合技术3)单克隆抗体技术4)胚胎移植技术(如试管婴儿)5)核移植技术(如克隆动物)以上技术的基础是什么?l 动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组织培养基有什么特别的地方?l 为什么选用动物胚胎或幼龄动物个体的器官或组织做动物细胞培养的材料?l 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?l 为什么选用胰蛋白酶做上述处理?l 培养的细胞为何贴壁生长?l 如何界定原代培养和传代培养?l 动物细胞培养能否像植物组织培养那样最终培养成为生物个体?一、动物细胞培养l 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,让这些细胞生长和繁殖。
动物细胞培养过程基本过程要从原代培养到传代培养原代培养的细胞动物组织(常取胚胎或幼体组织)分散的单个细胞细胞悬液培养瓶培养可继续传代的细胞[胰蛋白酶等]“10代危机”,大多数死亡遗传性尚稳定[胰蛋白酶等]细胞悬液培养瓶培养“50代危机”绝大多数死亡可无限传代的细胞遗传性改变,具癌变特点传代培养的细胞动物细胞培养过程动物组织分散成单个细胞细胞悬液培养(原代传代培养培养)胰蛋白酶胶原蛋白酶胰蛋白酶胶原蛋白酶原理:细胞增殖(有丝分裂)结果:细胞群,细胞产物培养条件l无菌、无毒–消毒、灭菌–抗生素–定期更换培养液,清除代谢废物l营养–合成培养基:糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素(血清、血浆)l温度和pH–36.5±0.5℃,7.2---7.4l气体–95%空气,5%CO2动物细胞培养技术的应用(1)用于制造有重要价值的蛋白质生物制品:病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
(2)获得大量自身的皮肤细胞,用于植皮。
(3)用于检测有毒物质(4)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二、动物体细胞核移植技术和克隆动物l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。
l分类–胚胎细胞核移植、体细胞核移植l采用此方法可以将两个不同种、属的动物优点集中在一起,产生具有双亲优点的可繁殖的杂种动物。
l此外,细胞核移植对动物优良杂交种的无性繁殖具有重大意义。
这一技术的成功与完善对于优良家禽的无性繁殖和濒临绝迹的珍贵动物的传种意义重大克隆步骤上克隆步骤下目前已经成功的实例有:l克隆两栖类、克隆鱼、克隆牛、羊、兔、猴、小鼠等克隆哺乳动物。
克隆动物的研究意义l用于生物学和医学研究的实验动物l改良动物品种l治疗人类疾病l保护濒危动物存在的问题?l 概念:–动物细胞融合,也叫细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
l原理:–细胞膜的流动性l 意义:–突破有性杂交的局限,使远源杂交成为可能。
三、动物细胞融合动物细胞融合技术的基本方法和主要用途是什么?1)诱导剂除PEG外还常用灭活的病毒2)主要用途是生产单克隆抗体动物细胞融合技术的意义用这种体细胞融合的技术,如今已在动物间实现了小鼠和田鼠,小鼠和小鸡,甚至于小鼠和人等许多远缘和超远缘的体细胞杂交。
四、单克隆抗体长期以来,为了获得抗体,采用的是把某种抗原反复注射到动物体内,然后从动物血清中分离出所需抗体的方法。
用这种方法获得的抗体,不仅产量低,而且抗体的特异性差,纯度低,反应不够灵敏。
人们发现,在动物发生免疫反应的过程中,体内的B细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体,但是每个B细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。
要想获得大量的单一抗体,必须用单个B细胞进行无性繁殖,即克隆。
1、请从以上文字资料中找出单克隆抗体的概念用单个B细胞进行克隆,得到的细胞群能够分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体,这种抗体就叫做单克隆抗体。
2、怎样才能获得单克隆抗体?提示1:仅用细胞培养技术可行吗?提示2:我们所学的哪种细胞是可以无限增殖的?提示3:有什么方法能使B细胞产生抗体的能力和肿瘤细胞无限增殖能力同时具备呢?l 实验目的:制备单克隆抗体.l 实验原理:B 淋巴细胞能产生抗体,骨髓瘤细胞能无限增殖,杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖。
l 实验材料:小白鼠l 实验器材:培养皿、针筒等等。
l 实验过程:如下页根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计的实验方案:(1)为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合?小鼠骨髓瘤细胞可以在体外培养条件下大量增殖,B淋巴细胞能够产生抗体。
细胞的同源性越近,融合形成的杂种细胞越易成活。
(2)骨髓瘤细胞是癌细胞吗?有无限增殖能力的细胞是肿瘤细胞,具有转移能力的肿瘤细胞,称为癌细胞,所以说,瘤细胞不能等于癌细胞。
(3)应用了什么技术:动物细胞融合、动物细胞培养(4)整个制备过程为何要经过两次筛选?(第一次筛选得到杂交瘤细胞(多种),第二次需先在多孔培养板上,在每孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养,然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。
)由于该细胞群是单个杂交瘤细胞克隆得来的,所以产生的抗体必然是化学性质单一的,特异性强的单克隆抗体。
这里的单克隆确有单个细胞克隆的含义,只不过克隆的不是B淋巴细胞,而是杂交瘤细胞。
)(5)聚乙二醇处理后,培养液中存在哪几种细胞?基本过程实验鼠(接种)抗原取得B淋巴细胞取得骨髓瘤细胞[诱导融合]杂交瘤细胞[培养、筛选单克隆细胞]能产生特定抗体的细胞群体外培养[提取抗体]体内培养从培养液中提取从小鼠腹水中提取单克隆抗体原理:杂交瘤细胞已具有“双亲细胞”的特性——既能分泌抗体,又能无限增殖单抗的主要用途是:诊断——单抗试剂盒治疗——抗癌“生物导弹”预防——传染病易感者单抗的突出特点——特异性强、灵敏度高骨髓瘤细胞是特殊选择的代谢缺陷型细胞株!DNA合成主途径补救途径氨基喋呤阻断DNA合成已知细胞合成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。
鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
请回答:(1)试管中除融合的杂种细胞外,还有种融合细胞。
(2)设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂种细胞,并说原理。
方法:原理:(1)2(2)培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖的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中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖总结:(1)不同细胞工程技术间的关系①植物组织培养是植物细胞工程技术的基础。
②动物细胞培养是各种动物细胞工程技术的基础。
③为达到特定的目的,许多细胞工程技术往往需要同时运用。
例如:克隆动物克隆动物的负面影响克隆动物用于挽救濒危动物可行性不够明朗,因为挽救濒危动物需要提高它们的繁殖能力,而克隆技术却是一个降低繁殖力的方法;此外,克隆动物在遗传上是全等的,一种特定的病毒或其它疾病的感染,将会带来灾难;如果无计划地克隆动物,会扰乱物种的进化规律,干扰性别比例。
(2)细胞工程的优势细胞工程的优势在于避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作,只需将细胞遗传物质直接转移到受体细胞中就能够形成杂交细胞,因而能够提高基因的转移效率。
此外,细胞工程不仅可以在植物与植物之间、动物与动物之间、微生物与微生物之间进行杂交,甚至可以在动物与植物与微生物之间进行融合,形成前所未有的杂交物种。
(3)细胞工程技术与其他生物技术之间的关系在生物技术的研究、开发和产业化过程中,生物工程的各分支领域——基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等有着错综复杂的联系,通常是由彼此合作来实现的。
随着生物工程的迅猛发展,生物工程各分支领域的界限趋于模糊,相互交叉渗透,高度综合的趋势越来越明显。
世界上第一只克隆绵羊“多利”和我国第一只转基因牛“滔滔”的培育程序分别如下图1和图2所示,请读图后回答问题:(1)请写出图1中a、b所指的细胞工程名称:a____________b______________(2)图1中实施细胞工程a时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是。
(3)图2中所示过程中的关键环节是( )A.aB.bC.cD.d(4)图2中D与亲本A、B牛的最根本区别是。
(5)继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成功,证明动物细胞也具有。
(6)如果要使出生的动物整合率在理论上提高到100%,那么应在什么时候鉴定?(1)细胞核移植胚胎移植(2)卵细胞体积大,易操作,通过发育可直接表现出性状(3)B (4)转基因牛“滔滔”(D)基因组中含有外源基因(5)全能性(6)在胚胎移植前对外源基因在胚胎体内是否已经整合作分子生物学鉴定,从中挑选出外源基因的整合胚胎进行移植。