2.2 动物细胞工程
教学目的与要求：
知道动物细胞工程的主要技术---细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体
重点和难点：
单克隆抗体的知识点 教 具：
幻灯片。
教学程序：
（导入）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等。其中，动物细胞培养技术是其它动物细胞工程技术的基础。 一、动物细胞培养：
许多动物细胞能分泌蛋白质，如抗体等。但是单个的动物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质呢？这就可以借助于大规模的动物细胞培养了。
动物细胞培养所用的培养液（液体培养基）与植物组织培养所用的培养基的成分是不同
的。
（一）动物细胞培养液：常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
（二）动物细胞培养材料：培养的动物细胞大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或者
组织。
（三）动物细胞培养的过程：①分离细胞（胰蛋白酶等处理） ②原代培养 ③传代培养。
将组织取出来后，先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中，在培养箱中培养，这个过程叫做原代培养。细胞在培养瓶中贴壁生长。随着细胞的生长和增殖，培养瓶中的细胞越来越多，需要定期地用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液，分别装到两个或多个培养瓶中培养，这称为传代培养。
原代培养的细胞一般传到10代左右就不容易传下去了，细胞的生长就会出现停滞，大部分细胞衰老死亡。但是有极少数的细胞能度过“危机”而继续传下去，这些存活的细胞一般能传到40~50代，这种传代细胞叫做细胞株。细胞株细胞的遗传物质没有发生改变。当细胞株传到50代以后又会出现“危机”，不能再传下去。但是有部分细胞的遗传物质发生了改变，并且带有癌变的特点，有可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞叫做细胞系。
a胰蛋白酶处理使细胞分散。 注：○
b在培养液中培养，这时的培养称为原代培养。 ○c○d时的培养称为传代培养，以50代为界限。 ○
c时的细胞称为细胞株，之后称为细胞系。 ○
d时的细胞发生了癌变。 ○
（四）动物细胞培养的应用：
1、生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等； 2、皮肤移植——制皮肤细胞。 3、检测有毒物质。
二、动物细胞融合：（这是动物细胞工程的第二大技术）
【教师启发】请同学们回忆植物细胞杂交过程，并大胆预测：动物细胞融合与植物细胞杂
交过程有何不同？它相当于植物细胞杂交过程的哪一步？[ 学生讨论1`] 【结论】动物细胞融合相当于植物细胞杂交的原生质体融合过程。
动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，就连诱导融合的方法也基本类似，只是除了物理法化学法外，还用到了生物方法，即常用灭活的病毒做诱导剂。很多不同种类的动物细胞之间或动物与人的细胞之间都能进行融合，形成杂种细胞，如人—鼠、人—兔等。 1、过程：以仙台病毒为例，简单介绍病毒诱导细胞融合的原理：（见教材P78）
2、用途：动物细胞融合技术最重要的用途，是制备单克隆抗体。
三、单克隆抗体：通过“无性繁殖”获得化学性质单一、特异性强的抗体（蛋白质）。 【设问】什么是抗体？由什么细胞产生？主要分布在哪里？
长期以来，人们为了获得抗体，采用：
（一）传统方法：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。用
这种方法获得的抗体，不仅产量低，而且抗体的特异性差，反应不够灵敏。
为了解决这一难题，科学家们进行了大量的研究和探索。他们发现：
（二）现代方法：要想获得大量的单一的抗体，必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，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。但遗憾的是，在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。那么，怎样才能获得单克隆抗体呢？ 1、单倍体抗体的制备：（阿根廷科学家米儿斯坦和的国科学家柯勒设计了一个实验方案）（教
材P79）
获得杂交瘤细胞 动物细胞培养 提取
首先将抗原注射入小鼠体内，然后从小鼠脾脏中获得能产生抗体的B淋巴细胞，与小鼠骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，再在特定的选择性培养基中筛选出杂交瘤细胞。由于杂交细胞继承了双亲细胞的遗传物质，因此，它不仅具有B淋巴细胞分泌的特异性抗体的能力，还有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的本领。他们培养杂交瘤细胞，从中选出能够产生所需抗体的细胞群，继续培养，以获得足够数量的细胞，在体外条件下做大规模培养或注射到腹腔内增殖。这样，从细胞培养液或小鼠的腹水中，就可以提取大量的单克隆抗体了。 小结：（详见资料P267）
2、单倍体抗体的应用：可用于疾病治疗、预防、单抗诊断疾病（“生物导弹”）等。 四、哺乳动物的胚胎移植：
“试管牛”
五、总结及例题
1、下列不属于动物细胞工程应用的是 （ ）
A．大规模生产干扰素，用于抵抗病毒引起的感染
B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C．大规模生产食品添加剂、香料等
D．利用胚胎移植技术，加快优良种畜的繁殖
2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是-（ ）
A．细胞系 B．细胞株 C．原代细胞 D．传代细胞
3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 （ ）
A.容易产生各种变异 B．具有更强的全能性 C.取材十分方便 D．分裂增殖的能力强
4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于--（ ） A.培养基不同；
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。
5、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，与骨髓疤细胞融合的是（ ） 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
6、动物细胞融合的目的中最重要的是（ ）
A.克服远缘杂交不亲和 B. 制备单克隆抗体 C.培育新品种 D.生产杂种细胞
人教版高中生物选修3专题2细胞工程第二节动物细胞工程教案1(5)
