動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)PPT

動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)(上課用)[]

從動物機體中取出相關(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。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)1、動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念動物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物從動物機體中取出相關(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。動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)獨特之處有：1、液體培養(yǎng)基2、成分中有動物血清等1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.（幼齡動物的器官、組織或胚胎）用胰蛋白酶等處理貼壁細(xì)胞，使細(xì)胞從瓶壁脫落從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易取）上剪取一小塊組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細(xì)胞。因高度分化的動物細(xì)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(xì)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。哪些細(xì)胞失去了接觸抑制？用顯微針去除卵母細(xì)胞的核，再將耳細(xì)胞注入卵母細(xì)胞，用電刺激方法使卵母細(xì)胞與體細(xì)胞融合，這時供體核就進(jìn)入了受體卵母細(xì)胞，再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細(xì)胞核的卵母細(xì)胞，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育過程。主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。原理：動物細(xì)胞核具有全能性將動物組織經(jīng)胰蛋白酶等處理后的初次培養(yǎng)。體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問題？請你查閱資料，了解這方面的前沿動態(tài)。4、動物細(xì)胞培養(yǎng)條件：因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。動物組織塊細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞（幼齡動物的器官、組織或胚胎）加入培養(yǎng)液用胰蛋白酶等處理貼壁細(xì)胞，使細(xì)胞從瓶壁脫落適宜條件2.動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程細(xì)胞懸浮液細(xì)胞貼滿瓶壁50代細(xì)胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)⑴原代培養(yǎng):將動物組織經(jīng)胰蛋白酶等處理后的初次培養(yǎng)。⑵傳代培養(yǎng):

對貼滿瓶壁的細(xì)胞用胰蛋白酶處理，然后再分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.（添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）動物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易?。┥霞羧∫恍K組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細(xì)胞。思考與探究（教材P50）傳代培養(yǎng)時，少數(shù)超過50代的細(xì)胞，由于遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，可無限增殖，并失去了接觸抑制——腫瘤細(xì)胞。保證細(xì)胞順利的生長增殖O2和CO2（95%空氣和5%CO2）通過什么手段激活受體細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎？因為這些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強體外培養(yǎng)細(xì)胞時需要提供哪些物質(zhì)？為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)用胰蛋白酶等處理貼壁細(xì)胞，使細(xì)胞從瓶壁脫落動物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。誘導(dǎo)方法：物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，完成從動物機體中取出相關(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。從動物機體中取出相關(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。動物組織單個細(xì)胞細(xì)胞懸液貼壁生長分瓶培養(yǎng)10代細(xì)胞50代細(xì)胞不死細(xì)胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)胰蛋白酶或膠原蛋白酶剪碎加培養(yǎng)液接觸抑制少數(shù)癌變少數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)流程失去接觸抑制現(xiàn)象細(xì)胞核型不變當(dāng)貼壁細(xì)胞生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖—細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制。哪些細(xì)胞失去了接觸抑制？傳代培養(yǎng)時，少數(shù)超過50代的細(xì)胞，由于遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，可無限增殖，并失去了接觸抑制——腫瘤細(xì)胞。⑶接觸抑制動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液胰蛋白酶10代細(xì)胞50代細(xì)胞細(xì)胞株無限傳代（不死性）細(xì)胞系遺傳物質(zhì)改變遺傳物質(zhì)未改變

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)的內(nèi)環(huán)境的知識，思考以下問題：1.體外培養(yǎng)細(xì)胞時需要提供哪些物質(zhì)？

2.體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？

P46討論充足營養(yǎng)（糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等合成成分及血清、血漿等天然成分。）適宜溫度、PH和氣體環(huán)境；無菌無毒環(huán)境4、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、無機鹽、維生素、動物血清等。）3、溫度和PH

36.5+（-）0.5度,7.2-7.44、氣體環(huán)境：

O2和CO2（95%空氣和5%CO2）保證細(xì)胞順利的生長增殖維持培養(yǎng)液的PH5、動物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）作為基因工程中的受體細(xì)胞培養(yǎng)的動物細(xì)胞可以用于檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)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(xì)胞培養(yǎng)材料？1、動物細(xì)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(xì)胞分散成單個細(xì)胞？4、動物細(xì)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(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)不能，動物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體細(xì)胞的全能性細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體或組織培養(yǎng)結(jié)果獲得細(xì)胞或細(xì)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(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目試一試第二課時動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)二.動物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物

將動物的一個細(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)育成為一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體（克隆動物）。

分類胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易；細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性不容易1.動物細(xì)胞核移植概念：（難度高）卵母細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ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母細(xì)胞2、體細(xì)胞核移植的過程：請看教材P48圖2-21思考：1.核移植的受體細(xì)胞是什么？處在什么時期？用此細(xì)胞作為受體細(xì)胞有什么好處？2.通過什么手段激活受體細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎？MⅡ中期卵母細(xì)胞誘導(dǎo)方法：物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。卵母細(xì)胞體積大，便于操作；含有營養(yǎng)物質(zhì)豐富，提供早期胚胎發(fā)育所需的營養(yǎng)；含有激活細(xì)胞核體現(xiàn)全能性的物質(zhì)。電激處理使供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎卵母細(xì)胞采集、培養(yǎng)MⅡ中期卵母細(xì)胞供體牛供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞代孕母?？寺∨ｓw細(xì)胞培養(yǎng)去核卵母細(xì)胞去核胚胎移植2.體細(xì)胞核移植過程

（體細(xì)胞克隆動物）原理：動物細(xì)胞核具有全能性顯微操作3.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景：1.加速家畜遺傳改良的進(jìn)程2.保護(hù)瀕危物種3.生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的移植4.了解胚胎發(fā)育和衰老過程；追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病4、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題P173（1）成功率非常低（2）克隆動物以表現(xiàn)早衰、生理缺陷等健康問題成功率低，絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題并表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷：如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。討論：（教材P49）1.在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？

為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹?/p>

培養(yǎng)的動物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時，部分細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。2.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？3.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？克隆動物絕大部分DNA來自于供體細(xì)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(xì)胞。此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)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(xí)性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物不會是核供體動物100%的復(fù)制。1.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。細(xì)胞的衰老與動物機體的衰老有著密切的關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動物細(xì)胞增殖能力強，有絲分裂旺盛，老齡動物則相反。所以，一般來說幼年動物的組織細(xì)胞比老年動物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細(xì)胞的分化程度越低，則增殖能力越強，所以更容易培養(yǎng)。腫瘤組織或細(xì)胞＞正常組織或細(xì)胞拓展---動物組織或細(xì)胞培養(yǎng)的難易程度幼體組織或細(xì)胞＞老齡組織或細(xì)胞分化程度低的組織或細(xì)胞＞分化程度高的組織或細(xì)胞思考與探究（教材P50）思考與探究（教材P50）2.動物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？動物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細(xì)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(xì)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。3.1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國高產(chǎn)奶牛場奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4t。（1）能利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)嗎？請說明理由?？梢?。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可得到很多高產(chǎn)的后代，從而加快奶牛改良進(jìn)程。該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。（2）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)的任務(wù)交給你，你將如何對它進(jìn)行克隆？從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易取）上剪取一小塊組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細(xì)胞。從屠宰場取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細(xì)胞的核，再將耳細(xì)胞注入卵母細(xì)胞，用電刺激方法使