動物細胞培養(yǎng)和核移植技術劉

1、動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合生產(chǎn)單克隆抗體動物細胞核移植動物細胞工程常用技術其中動物細胞培養(yǎng)技術是其他動物細胞工程技術的基礎第一頁，共五十二頁。植物細胞工程常用的技術手段有哪些？植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交第二頁，共五十二頁。2.2.1 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術第三頁，共五十二頁。第四頁，共五十二頁。 1、動物細胞培養(yǎng)的概念是什么？該技術實施的原理是什么？ 從動物機體中取出相關組織，將它分散成單個細胞，然后在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和繁殖。 原理是細胞增殖 （有絲分裂） 。一、動物細胞培養(yǎng)：第五頁，共五十二頁。一、動物細胞培養(yǎng)：1、概念動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個

2、細胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖。第六頁，共五十二頁。 注意關鍵詞: 細胞貼壁 細胞的接觸抑制 原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng)閱讀課文4446頁相關內容第七頁，共五十二頁。細胞貼壁 懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。第八頁，共五十二頁。細胞的接觸抑制：細胞在貼壁生長過程中，隨著細胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細胞間相互接觸，細胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。50代以后失去接觸抑制細胞的接觸抑制動物細胞生長特性第九頁，共五十二頁。細胞的接觸抑制：細胞在貼壁生長過程中，隨著細胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細胞間相互接觸，細胞分裂和生長停止，數(shù)量不

3、再增加。失去接觸抑制細胞的接觸抑制動物細胞生長特性癌細胞第十頁，共五十二頁。細胞的接觸抑制： 當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。 第十一頁，共五十二頁。第十二頁，共五十二頁。 簡述動物細胞培養(yǎng)的操作過程分離組織（幼齡動物）分散細胞（胰蛋白酶）原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)分裝動物細胞培養(yǎng)過程第十三頁，共五十二頁。細胞懸浮液10代細胞50代細胞無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞株細胞系遺傳物質改變遺傳物質未改變第十四頁，共五十二頁。2、動物細胞培養(yǎng)過程動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)細胞株無限傳代細胞系單個細胞加

4、培養(yǎng)液遺傳物質未改變遺傳物質已改變細胞貼壁細胞的接觸抑制剪碎第十五頁，共五十二頁。 思考討論：在動物細胞培養(yǎng)過程中，為什么要用胰蛋白酶對取出的動物組織進行處理？ 胰蛋白酶處理動物組織，可以使動物組織細胞間的膠原纖維和細胞外的其他成分酶解，獲得單個細胞，使細胞與培養(yǎng)液充分接觸 。 第十六頁，共五十二頁。有關概念:原代培養(yǎng)：指將要培養(yǎng)的動物細胞取出后,先用胰蛋白酶等使組織分散成單個細胞,然后配制成一定濃度的細胞懸浮液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細胞懸浮液，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)。第十七頁，共五十二頁。 細胞株：原代細胞一般

5、傳至10代左右細胞生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數(shù)細胞存活到4050代，這種傳代細胞為細胞株。細胞系：細胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系。細胞株和細胞系的區(qū)別： 細胞系的遺傳物質改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。第十八頁，共五十二頁。細胞懸浮液10代細胞50代細胞無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞株細胞系如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)；細胞株和細胞系？多數(shù)組織細胞必須在固定的表面上生長和分裂。隨細胞增多，細胞就會停止分裂增殖遺傳物質改變貼壁生長細胞分裂生長到相互接觸時就停止分裂增殖的現(xiàn)象叫接

6、觸抑制第十九頁，共五十二頁。 多細胞動物和人體的細胞都生活在內環(huán)境中，根據(jù)你所學的內環(huán)境的知識，思考并討論以下問題：討論1.體外培養(yǎng)細胞時需要提供哪些物質2.體外培養(yǎng)的細胞需要什么樣的環(huán)境條件？充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境 無菌、無毒的環(huán)境。 第二十頁，共五十二頁。3.動物細胞培養(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、無機鹽、維生素、動物血清等。）（3）溫度和PH 36.5 + 0.5度, （4）氣體環(huán)境： O2和CO2（95%空氣和5% CO2 ）第二十一頁，共五十二頁。細胞的全能性細胞株、細胞系植物體或組織培養(yǎng)結

7、果獲得細胞或細胞分泌蛋白快速繁殖、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)基性質細胞增殖原理動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目試一試第二十二頁，共五十二頁。思考：2、為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞培養(yǎng)材料？1、動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨特之處？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞？4、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。獨特之處有：1、液體培養(yǎng)基 2、成分中有動物血清等因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛，分裂能力強成

8、塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng)不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體第二十三頁，共五十二頁。4、動物細胞培養(yǎng)技術應用（1）大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品（病 毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）（2）作為基因工程中的受體細胞（3）培養(yǎng)的動物細胞可以用于檢測有毒物質，判斷某種物質的毒性（4）為治療和預防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)第二十四頁，共五十二頁。動物細胞培養(yǎng)液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。與植物培養(yǎng)基相比其特點是：（1）液體培養(yǎng)基（2）含有動物血清動物體細胞大都生活在液體的環(huán)境第二十五頁，共五十二頁。比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性

9、質培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結果培養(yǎng)目的細胞的全能性細胞增殖植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基蔗糖 植物激素葡萄糖 動物血清植物體細胞株、細胞系快速繁殖、培育無病毒植株獲得細胞或細胞分泌蛋白第二十六頁，共五十二頁。1.如何理解原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？2.傳代培養(yǎng)的細胞能一直傳代下去嗎？3.有些為何能一直傳下去？上述過程中，在第一培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)就是原代培養(yǎng)，之后轉移到其它培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)就是傳代培養(yǎng)不都能發(fā)生突變，朝著癌細胞方向發(fā)展思考題第二十七頁，共五十二頁。4.人類一般保存的是哪類細胞呢？為什么？保存10代以內的細胞，因為1050部分細胞的細胞核型可能發(fā)生變化，有少部分還發(fā)生突變向癌細胞方向

10、發(fā)展思考題5.動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體第二十八頁，共五十二頁。 既然動物體細胞核仍具有全能性，為什么不能直接利用動物體細胞培育動物體？ 想一想利用動物體細胞核移植技術動物細胞的全能性會隨著動物細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變弱。 怎樣才能使動物體細胞表現(xiàn)出全能性呢？第二十九頁，共五十二頁。卵細胞母綿羊母綿羊乳腺細胞細胞質細胞核細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胞核移植技術第三十頁，共五十二頁。二、動物體細胞核移植技術 和克隆動物 動物核移

11、植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中,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)育為動物個體?？寺游镉煤艘浦卜椒ǖ玫降膭游?、動物核移植：第三十一頁，共五十二頁。無性生殖2、為什么不是取供體細胞核進行核移植操作，而是直接將供體細胞整個注入去核卵母細胞中？保證供核不被破壞，使所得個體的性狀更符合供體。想一想 1、受體細胞為什么選用卵母細胞？ 卵母細胞體積大，易操作，而且含有促使細胞核表達全能性的某種物質和營養(yǎng)物質。 2.體細胞核移植的過程第三十二頁，共五十二頁。供體細胞（供核）細胞培養(yǎng)體細胞 卵巢卵母細胞（M中期：供質）去核無核卵母細胞注入細胞融合重組細胞構建

12、重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛2、核移植過程第三十三頁，共五十二頁。P49 討論： 為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞，在供體細胞的細胞核移至受體細胞之前，必須將受體細胞的遺傳物質去掉或將其破壞。1.在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？2.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內的細胞，想一想，這是為什么？ 培養(yǎng)的動物細胞一般當傳代至1050代左右時，部分細胞核型可能會發(fā)生變化，其細胞遺傳物質可能會發(fā)生突變，而10代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細胞核移植中，為了保證

13、供體細胞正常的遺傳基礎，通常采用傳代10代以內的細胞。第三十四頁，共五十二頁。3.體細胞核移植技術的應用前景（1）在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進程.（2）保護瀕危物種.（3）醫(yī)藥衛(wèi)生領域生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質及組織器官的移植.第三十五頁，共五十二頁。4.體細胞核移植技術存在的問題許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，免疫失調等。成功率非常低及克隆動物食品的安全性問題。第三十六頁，共五十二頁。1、在動物細胞培養(yǎng)過程中遺傳物質發(fā)生改變的細胞（） A細胞系 B細胞株 C原代細胞 D傳代細胞2、動物細胞工程技術的基礎是 （ ）A.動物細胞融合 B.單克隆抗體C.胚胎移植 D.動

14、物細胞培養(yǎng)AD3.動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于A.培養(yǎng)基不同 B.動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行 C.動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能D.動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株。A教學反饋第三十七頁，共五十二頁。4、一般說來，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件（ ）無毒的環(huán)境 無菌的環(huán)境 培養(yǎng)基需要加入血清 溫度與動物體溫相似 需要O2，不需要CO2 CO2能調節(jié)培養(yǎng)液PHA、 B、 C、 D、 D第三十八頁，共五十二頁。5、動物細胞培養(yǎng)的特點 （ ）細胞貼壁 有絲分裂 細胞分化 接觸抑制 減數(shù)分裂 原代培養(yǎng)一般傳110代A、 B、C、 D、A第三十九頁，共五十二頁。

15、 7.動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于-（ ） A.培養(yǎng)基不同； B.動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行； C.動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能； D.動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株。A第四十頁，共五十二頁。8.關于動物細胞培養(yǎng)的有關敘述，正確的是( ) A.細胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中 B.動物細胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、 無機鹽、生長素和動物血清等 C.動物細胞培養(yǎng)的目的只是獲得大量的細胞分泌蛋白 D.動物細胞培養(yǎng)前和培養(yǎng)過程中都要用胰蛋白酶處理D第四十一頁，共五十二頁。9.下列哪項不屬于體細胞核移植技術的應用（ ） A.加速家畜遺傳改

16、良進程，促進優(yōu)良畜群繁育 B.保護瀕危物種 C.獲得組織器官異體移植的供體 D.大量產(chǎn)生紫杉醇D第四十二頁，共五十二頁。10、下圖是動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)此回答：1）容器A中放置的是動物器官或組織。它一般取自_。（2）容器A中的動物器官或組織首先要進行的處理是 ，然后用 酶處理，這是為了使細胞分散開來，這樣做的目的是 。動物胚胎或幼齡動物剪碎胰蛋白使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，便于培養(yǎng)第四十三頁，共五十二頁。（3）培養(yǎng)首先在B瓶中進行，瓶中的培養(yǎng)基成分有 _等。在此瓶中培養(yǎng)一段時間后，有許多細胞衰老死亡，這是培養(yǎng)到第 代，到這時的培養(yǎng)稱為_ 。（4）為了把B瓶中的細胞分裝到C瓶中，用 處

17、理，然后配置成 ，再分裝。動物血清10原代培養(yǎng)胰蛋白酶細胞懸液第四十四頁，共五十二頁。1.動物細胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化嗎？為什么？2.體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？課堂反饋 克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細胞。所以，用教材中所述的方法克隆的動物不是供核動物完全相同的復制。 此外，即便動物的遺傳基礎完全相同，但動物的一些行為、習性的形成與所處環(huán)境有很大關系，核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物

18、不會是核供體動物100%的復制。 動物細胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動物細胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，所以，動物細胞也就沒有類似植物組織或細胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細胞定向分化，通常采用定向誘導動物干細胞，使其分化成所需要的組織或器官。 第四十五頁，共五十二頁。知識結構 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植技術和克隆動物核移植技術和克隆動物的概念體細胞核移植技術的過程體細胞核移植技術的應用前景體細胞核移植技術存在的問題第四十六頁，共五十二頁。4、動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？不能，動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多，而不能發(fā)育成個體5、胰蛋白酶能將細胞消化掉嗎？能第四十七頁，共五十二頁。6、動物細胞培養(yǎng)過程中特別要注意什么？注意時間的控制7、能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？ 不能，因為兩者的最適PH不同，而正常組織細胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH