動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)上課詳解演示文稿

1、動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)上課詳解演示文稿第一頁，共四十二頁。優(yōu)選動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)上課第二頁，共四十二頁。最基礎(chǔ)的是 動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)：動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞核移植動物細(xì)胞融合單克隆抗體 等第三頁，共四十二頁。生活聯(lián)系： 燒傷病人的治療通常是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植，但對于大面積燒傷病人來講，健康皮膚很有限，請同學(xué)們想一想如何來治療該病人？第四頁，共四十二頁。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)1、概念：從動物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它們分散成單個細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。原理：細(xì)胞增殖如何進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)?第五頁，共四十二頁。 結(jié)合問題，閱讀書本，以小組

2、為單位進(jìn)行討論，寫出動物細(xì)胞培養(yǎng)的流程圖。每組推選一位“小老師”，準(zhǔn)備上臺講解學(xué)習(xí)活動一：第六頁，共四十二頁。合作學(xué)習(xí)（結(jié)合問題思考流程）1、為何動物細(xì)胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個細(xì)胞呢？ 2、如何將動物組織分散成單個的細(xì)胞？3、胰蛋白酶的作用是什么？由此可說明細(xì)胞間的物 質(zhì)主要是什么成分？4、培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面為何要光滑、無毒？5、培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞培養(yǎng)到什么時候就不再分裂、增殖？第七頁，共四十二頁。動物機(jī)體組織單個細(xì)胞原代培養(yǎng)胰蛋白酶膠原蛋白酶稀釋分裝傳代培養(yǎng)培養(yǎng)過程：原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)時細(xì)胞生長可能會出現(xiàn)了哪些現(xiàn)象？貼壁生長接觸抑制 什么措施有利于貼壁生長？培養(yǎng)器具表面光滑、無毒什么措施有利

3、于改善接觸抑制？用酶稀釋，分裝培養(yǎng)第八頁，共四十二頁。培養(yǎng)過程：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液胰蛋白酶或膠原蛋白貼滿瓶壁的細(xì)胞10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞株無限傳代細(xì)胞系單個細(xì)胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。（分解彈性纖維）動物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體用胰蛋白酶處理接觸抑制第九頁，共四十二頁。細(xì)胞接觸抑制 細(xì)胞在貼壁生長過程中，隨著細(xì)胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細(xì)胞間相互接觸，細(xì)胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。細(xì)胞貼壁：指培養(yǎng)過程中，細(xì)胞貼附在瓶壁上

4、的現(xiàn)象。要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒。一動物細(xì)胞培養(yǎng)第十頁，共四十二頁。原代培養(yǎng)：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。一般培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與第10代以內(nèi)的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞（10代以后）從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。有關(guān)概念：第十一頁，共四十二頁。細(xì)胞株：原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到4050代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。 細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。遺

5、傳物質(zhì)改變具癌細(xì)胞特點(diǎn)遺傳物質(zhì)未改變第十二頁，共四十二頁。1、選用組織時，一般用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做培養(yǎng)材料，而不用老齡動物的，這是為什么？ 因?yàn)橛g組織或器官上的細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，容易培養(yǎng)。 老齡動物的細(xì)胞則相反。學(xué)習(xí)活動二：尋根問底，加深鞏固第十三頁，共四十二頁。2、胰蛋白酶處理組織時要注意什么問題？ 能夠用胃蛋白酶代替嗎？ 控制好消化時間，太長會消化細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì) 不能，因?yàn)閮烧叩淖钸mPH不同，而正常組織細(xì)胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH較接近.學(xué)習(xí)活動二：尋根問底，加深鞏固第十四頁，共四十二頁。3、動物細(xì)胞培養(yǎng)能否最終培養(yǎng)成新個體？ 不能，動物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)

6、胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體學(xué)習(xí)活動二：尋根問底，加深鞏固第十五頁，共四十二頁。4、人類一般保存的是哪類細(xì)胞呢？為什么？用于植皮的細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)該不多于多少代？保存10代以內(nèi)的細(xì)胞；因?yàn)?050部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，有少部分還發(fā)生突變向癌細(xì)胞方向發(fā)展；10代學(xué)習(xí)活動二：尋根問底，加深鞏固第十六頁，共四十二頁。多細(xì)胞動物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的知識，認(rèn)為體外培養(yǎng)動物細(xì)胞應(yīng)該模擬內(nèi)環(huán)境的哪些條件呢？問題探討：第十七頁，共四十二頁。3、條件：1、無菌、無毒的環(huán)境 2、營養(yǎng)3、溫度和PH 4、氣體環(huán)境：補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)一動物細(xì)胞培養(yǎng)（添加一定量的抗生素，定期更換

7、培養(yǎng)液）36.5 +0.5度 ；PH為7.2-7.4。 O2作用：進(jìn)行 呼吸，提供能量 CO2作用：維持培養(yǎng)液的PH值（95%空氣和5% CO2 ）（葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、動物血清、血漿等。）有氧第十八頁，共四十二頁。動物細(xì)胞培養(yǎng)條件：1、無菌、無毒的環(huán)境 （添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）2、營養(yǎng)（葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動物血清等。）3、溫度和PH4、氣體環(huán)境： O2和CO2（95%空氣和5% CO2 ）O2作用：進(jìn)行 有氧 呼吸，提供能量 CO2作用：維持培養(yǎng)液的PH值保證細(xì)胞順利的生長增殖防止污染第十九頁，共四十二頁。獲得細(xì)胞細(xì)胞的全能性植物體培養(yǎng)結(jié)果或細(xì)胞產(chǎn)物

8、快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動三比較植物細(xì)胞和動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞群體第二十頁，共四十二頁。 生物制品的生產(chǎn) 用于基因工程 用于檢測有毒物質(zhì) 細(xì)胞的生理、病理、藥理研究 4、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用第二十一頁，共四十二頁。1動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段中，最基礎(chǔ)的是 A.動物細(xì)胞培養(yǎng) B.動物細(xì)胞融合 C.單克隆抗體 D.胚胎核移植 練一練Lets try!2貼壁細(xì)胞的分裂方式具體是 A.無絲分裂 B.有絲分裂 C.減數(shù)分裂 D.增殖第二十二頁，共四十二頁。3關(guān)于動物細(xì)胞培

9、養(yǎng)的敘述，不正確的是 A.動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散開來 B.通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng) C.動物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培育的細(xì)胞全部衰老死亡 D.用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織 練一練Lets try!第二十三頁，共四十二頁。2.自然界中有一種含有葉綠體的原生動物眼蟲，說明植物的細(xì)胞器同樣可以在某些動物細(xì)胞中存活，請?zhí)接懀簞游锛?xì)胞與植物細(xì)胞之間可以實(shí)現(xiàn)雜交嗎？如果理論上可行，請設(shè)計出具體實(shí)驗(yàn)方案。第二十四頁，共四十二頁。動物胚胎或幼齡動物的組織、器官胰蛋白酶剪碎單個細(xì)胞加培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸浮液原代培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖部分細(xì)胞無限

10、傳代去掉組織間蛋白動物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體傳代培養(yǎng)第二十五頁，共四十二頁。 根據(jù)動物細(xì)胞核仍具有全能性的特點(diǎn),怎樣將動物細(xì)胞的全能性表達(dá)? 再想一想利用動物體細(xì)胞核移植技術(shù)第二十六頁，共四十二頁。理論基礎(chǔ)：動物的細(xì)胞核具有全能性二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)第二十七頁，共四十二頁。 1、概念：將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。 用核移植的方法得到的動物稱克隆動物二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)第二十八頁，共四十二頁。2、核移植的種類胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植（易）（難）第二十九頁，共四十二頁。學(xué)習(xí)活動四：思考探

11、究 1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(dá)的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量的最高記錄。目前世界各國高產(chǎn)牛奶場的奶牛，平均每年產(chǎn)量為十幾噸，而我國平均水平僅有34噸。 你能想辦法繁殖盧辛達(dá)的后代，使年產(chǎn)奶量為30.8t嗎？第三十頁，共四十二頁。供體細(xì)胞培養(yǎng)（M卵母細(xì)胞）減數(shù)第二次分裂中期去核的卵母細(xì)胞供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞激活受體細(xì)胞，完成分裂、發(fā)育胚胎移植代孕牛子宮克隆牛3、過程：第三十一頁，共四十二頁。供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞卵巢卵母細(xì)胞（M中期：供質(zhì)）去核無核卵母細(xì)胞注入細(xì)胞融合重組細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體奶牛遺傳基礎(chǔ)相同的犢牛歸

12、納:1.共分成兩大階段：核移植和胚胎移植2.取卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因是:它是最大的細(xì)胞,易操作,它發(fā)育可直接表達(dá)性狀3.嚴(yán)格來說新個體有卵巢母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)所以有兩個親本的性狀核移植過程第三十二頁，共四十二頁。 受體細(xì)胞為減數(shù)分裂第二次分裂中期（M）的卵母細(xì)胞。 重組細(xì)胞需通過物理或化學(xué)方法激活，從而完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。 體細(xì)胞核移植的技術(shù)操作過程主要包括核供體細(xì)胞和核受體細(xì)胞的處理和制備、核移植、構(gòu)建重組胚胎、胚胎移植等步驟。第三十三頁，共四十二頁。卵細(xì)胞母綿羊母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程融合后的卵細(xì)胞第三十四頁，共四十

13、二頁。 加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育 保護(hù)瀕危物種，增加存活數(shù)量 克隆動物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 可以作為異種移植的供體4、應(yīng)用前景： 可以用于組織器官的移植第三十五頁，共四十二頁。5、存在問題： 成功率低 克隆動物存在健康問題 克隆動物食品的安全性問題存有爭議第三十六頁，共四十二頁。從母羊甲的體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，注入到母羊乙的去核卵母細(xì)胞中，融合后的細(xì)胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再將胚胎移到另一只母羊丙的子宮內(nèi)，出生的小羊大多數(shù)性狀 A. 難以預(yù)測 B. 像甲 C. 像乙 D. 像丙 練一練Lets try!第三十七頁，共四十二頁。2 .下列有關(guān)克隆的敘述，不正確的是A.生物體通過

14、體細(xì)胞進(jìn)行的無性繁殖 B.將某種瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)繁殖成大量細(xì)胞C.扦插和嫁接實(shí)質(zhì)上也是克隆 D.將雞的某個DNA片段整合到小鼠的DNA中練一練Lets try!第三十八頁，共四十二頁。第三十九頁，共四十二頁。問題1、植物組織培養(yǎng)過程將組織分散成單個細(xì)胞的嗎？、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個細(xì)胞的嗎？、為何動物細(xì)胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個細(xì)胞的呢？、如何將動物組織分散成單個的細(xì)胞呢？、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可說明細(xì)胞間的物質(zhì)是什么成份？沒有是成塊的組織細(xì)胞靠在一起,彼此限制了細(xì)胞的生長和增殖先用剪刀剪碎,后用蛋白酶處理胰蛋白酶水解蛋白質(zhì)細(xì)胞間的成份是蛋白質(zhì)(膠原蛋白等)第四十頁，共四十二頁。思考題、細(xì)胞膜的主要成份是什么？、胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉嗎？、既然胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉，那將動物組織分散成單個細(xì)胞要注意什么問題呢？、能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？10、動物細(xì)胞培養(yǎng)取材時，一般是取胚胎組織或幼齡動物的組織或器官，請解釋原因？蛋白質(zhì)和磷脂能注意時間的控制 不能，因?yàn)閮烧叩淖钸mPH不同，而正常組織細(xì)胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH較接近胚胎組織或幼