动物细胞培养和核移植技术课件

1、动物细胞培养和核移植技术温故知新：温故知新：1 1、植物组织培养过程？原理？、植物组织培养过程？原理？2 2、植物组织培养成功的关键？、植物组织培养成功的关键？3 3、哪个过程需要避光进行？原因？哪个过程需要光照？、哪个过程需要避光进行？原因？哪个过程需要光照？ 原因？原因？4 4、植物体细胞杂交包括哪些过程？原理？、植物体细胞杂交包括哪些过程？原理？5 5、如何去除细胞壁？促进原生质体融合的方法？、如何去除细胞壁？促进原生质体融合的方法？6 6、植物细胞融合成功的标志？植物体细胞杂交技术完成、植物细胞融合成功的标志？植物体细胞杂交技术完成的标志？的标志？7 7、植物体细胞杂交技术属于哪种生殖

2、方式？变异类型是？、植物体细胞杂交技术属于哪种生殖方式？变异类型是？8 8、植物体细胞杂交技术的意义？、植物体细胞杂交技术的意义？9 9、培育脱毒苗时取材部位是？、培育脱毒苗时取材部位是？1010、人工种子的结构组成？、人工种子的结构组成？动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术学习目标：学习目标： 1. 1.简述动物的细胞培养的过程、条件及应用。简述动物的细胞培养的过程、条件及应用。 2. 2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。过程和应用前景。【重点重点】 1. 1.动物细胞培养动物细胞培养的的过程过程及及条件条件； 2. 2

3、.用用动物体细胞核移植动物体细胞核移植技术克隆动物的技术克隆动物的过程过程。【难点难点】 用用动物体细胞核移植动物体细胞核移植技术克隆动物的技术克隆动物的过程过程。 动物细胞培养和核移植技术2.2 2.2 动物细胞工程动物细胞工程生产单克隆抗体等等 动物细胞工程常用的技术动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合是其他动物细胞工程技术的基础。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1.1.动物细胞培养动物细胞培养如何进行细胞培养如何进行细胞培养? ?2.2.12.2.1动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术 从动物机体中取出相关组织，将它们从动物机体中取出相关组织，将它们_

4、，然后然后_，让这些细胞，让这些细胞_。1.1 1.1 概念概念分散成单个细胞分散成单个细胞放在适宜的培养基中放在适宜的培养基中生长和增殖生长和增殖原理：原理：细胞增殖细胞增殖动物细胞培养和核移植技术1.2 1.2 动物细胞培养过程动物细胞培养过程胚胎或幼龄动物的组织或器官胚胎或幼龄动物的组织或器官细胞悬液细胞悬液1010代细胞代细胞5050代细胞代细胞剪碎剪碎胰蛋白酶胰蛋白酶原代培养原代培养用用胰蛋白酶胰蛋白酶分散分散细胞，说明细胞，说明细胞细胞间的物质主要是间的物质主要是蛋白质蛋白质。动物细。动物细胞培养胞培养适宜的适宜的PHPH为为7.27.47.27.4，此，此环境下环境下胃蛋白酶胃蛋

5、白酶（2.02.0）没有活）没有活性性，而，而胰蛋白酶胰蛋白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)的的活活性较高性较高。胚胎或幼胚胎或幼龄动物组龄动物组织或器官织或器官的细胞的细胞分分化程度低，化程度低，增殖能力增殖能力很强，更很强，更易于培养易于培养。动物细胞培养动物细胞培养不能最终培养不能最终培养成生物体成生物体细胞增殖缓慢，细胞增殖缓慢，核型可能变化核型可能变化细胞贴壁细胞贴壁接触抑制接触抑制10代以内，保持正常二倍体核型代以内，保持正常二倍体核型传代培养动物细胞培养和核移植技术细胞细胞悬浮悬浮液液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限无限传代传代 细胞株细胞株细胞系细胞系原代培养

6、和传代培养、细胞株和细胞系原代培养和传代培养、细胞株和细胞系多数组织细胞固定在表面多数组织细胞固定在表面生长和分裂生长和分裂随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖细胞遗传物质细胞遗传物质没有改变没有改变部分细胞遗传物质发生改变部分细胞遗传物质发生改变原代原代培养培养传代培养传代培养动物细胞培养和核移植技术原代培养和传代培养、细胞株和细胞系原代培养和传代培养、细胞株和细胞系细胞株：细胞遗传物质没有改变细胞株：细胞遗传物质没有改变细胞系：细胞遗传物质发生改变细胞系：细胞遗传物质发生改变动物细胞培养和核移植技术 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，多细胞动物和人体的细胞

7、都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考以下问题：根据你所学的内环境的知识，思考以下问题： 1. 1.体外培养细胞时需要提供什么体外培养细胞时需要提供什么物质？物质？ 2. 2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 讨讨 论论充足的营养、适宜的温度、适宜的充足的营养、适宜的温度、适宜的pHpH和气体环境和气体环境无菌无毒的环境无菌无毒的环境动物细胞培养和核移植技术1.3 1.3 动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件（无菌处理和添加抗生素、更换培养液）（无菌处理和添加抗生素、更换培养液）与体内基本相同。与体内基本相同。合成培养基合成培养基：糖、氨基：糖

8、、氨基酸、酸、促生长因子（血清、血浆）、促生长因子（血清、血浆）、无机盐、无机盐、微量元素等微量元素等（36363737、pH 7.27.4pH 7.27.4）（O O2 2- -细胞代谢所需、细胞代谢所需、COCO2 2- -维持培养液维持培养液PHPH） （95%95%空气空气 + 5% CO+ 5% CO2 2 ）（1 1）无菌、无毒的环境）无菌、无毒的环境（2 2）营养）营养（3 3）温度和）温度和pHpH（4 4）气体环境）气体环境动物细胞培养和核移植技术植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原

9、理原理培养基性质培养基性质培养基培养基特有成分特有成分培养目的培养目的培养结果培养结果细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基蔗糖蔗糖 植物激素植物激素 葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清获得植株或细胞获得植株或细胞产物产物获得细胞或细胞获得细胞或细胞产物产物植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系动物细胞培养和核移植技术1.4 1.4 动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用1.1.生产生物制品：生产生物制品：如如病毒疫苗、干扰素、单克隆病毒疫苗、干扰素、单克隆 抗体抗体等。等。2.2.应用于基因工程：应用于基因工程：动物细胞是基因工程中常用动物细胞是

10、基因工程中常用的的受体细胞受体细胞，离不开动物细胞培养。，离不开动物细胞培养。3.3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性。检测有毒物质，判断某种物质的毒性。4.4.用于用于生理、病理、药理等方面的研究生理、病理、药理等方面的研究，如，如筛选筛选抗癌药物抗癌药物等。等。动物细胞培养和核移植技术1.1.动物细胞工程技术的基础是动物细胞工程技术的基础是 （ ）A.A.动物细胞融合动物细胞融合 B.B.单克隆抗体单克隆抗体 C.C.胚胎移植胚胎移植 D.D.动物细胞培养动物细胞培养A AD D2.2.在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是胞是 （ ） A A

11、细胞系细胞系 B B细胞株细胞株 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞习题巩固：习题巩固：动物细胞培养和核移植技术 3. (20103. (2010高考浙江卷高考浙江卷) )下列关于动物细胞培养下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是的叙述，正确的是( () )A A培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞成多层细胞B B克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变发生改变C C二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D D恶性细胞系的细胞可进行传代培养恶性细胞系的细胞可

12、进行传代培养D D动物细胞培养和核移植技术2.2.动物动物体体细胞细胞核移植技术和克隆动物核移植技术和克隆动物将动物的一个细胞的将动物的一个细胞的_，移入一个，移入一个_中，使其重组并发育成为一个新的中，使其重组并发育成为一个新的_，这个新的，这个新的_最终发育为动物个体（最终发育为动物个体（克隆动物克隆动物）。）。分分类类胚胎细胞胚胎细胞核移植：核移植：体细胞体细胞核移植：核移植：细胞细胞分化程度低分化程度低，恢复全能性，恢复全能性容易容易 细胞细胞分化程度高分化程度高，恢复全能性，恢复全能性不容易不容易2.1 2.1 动物细胞核移植概念：动物细胞核移植概念：细胞核细胞核已经去掉细胞核的卵母

13、细胞已经去掉细胞核的卵母细胞胚胎胚胎胚胎胚胎理论基础：理论基础：动物的细胞核具有全能性动物的细胞核具有全能性（难度较高）（难度较高）动物细胞培养和核移植技术克隆：克隆：（1 1）概念：从）概念：从一个共同的祖先一个共同的祖先，通过，通过无性繁殖无性繁殖的的方法产生出来的方法产生出来的一群遗传特性相同的一群遗传特性相同的DNADNA分子、分子、细胞或者个体。细胞或者个体。（2 2）三个层次三个层次 分子水平：分子水平：如如PCRPCR技术扩增技术扩增DNADNA 细胞水平：细胞水平：如如动物细胞培养动物细胞培养 个体水平：个体水平：如如多利羊的诞生多利羊的诞生动物细胞培养和核移植技术2.2 2.

14、2 体细胞核移植的过程：体细胞核移植的过程：思考：思考：1.1.核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？2.2.通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？ M M中期卵母细胞中期卵母细胞物理或化学方法物理或化学方法( (如电脉冲、钙离子载体、乙如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，激活受体细胞，完成细胞分裂和发育进程。完成细胞分裂和发育进程。动物细胞培养和核移植技术2.2 2.2 体细胞核移植的体细胞核移植的过程：过程：去核方法：显微操作去核去核方法：显微操作去核法（核移植

15、普遍使用）法（核移植普遍使用） 课本课本4949页生物资料卡页生物资料卡动物细胞培养和核移植技术2.2 2.2 体细胞核移植的体细胞核移植的过程：过程：去核方法：显微操作去核法去核方法：显微操作去核法（核移植普遍使用）（核移植普遍使用） 课本课本4949页生物资料卡页生物资料卡动物细胞培养和核移植技术2.3 2.3 动物细胞核移植技术的动物细胞核移植技术的条件条件(1)(1)用于核移植的受体细胞一般选择去核的卵母细胞，因用于核移植的受体细胞一般选择去核的卵母细胞，因为为卵母细胞卵母细胞的的体积大，易操作，细胞质中含有促使细胞核体积大，易操作，细胞质中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。表

16、达全能性的物质和营养条件。(2)(2)用于核移植的用于核移植的供体细胞供体细胞一般都选自一般都选自1010代以内的细胞代以内的细胞，因为因为1010代以内的细胞能保持正常的二倍体核型代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，能保证供，能保证供体细胞正常的遗传基础。体细胞正常的遗传基础。(3)(3)核移植时，一般核移植时，一般先用先用电刺激电刺激使使供受体细胞融合供受体细胞融合，再用再用物理或化学方法物理或化学方法激活受体细胞激活受体细胞，使其，使其完成细胞分裂和发育完成细胞分裂和发育进程进程。动物细胞培养和核移植技术2.4 2.4 体细胞核移植技术的体细胞核移植技术的意义意义 1.1.可以可以快速繁

17、殖动物快速繁殖动物 2.2.属于属于无性繁殖无性繁殖，可以，可以保持优良性状保持优良性状动物细胞培养和核移植技术2.5 2.5 体细胞核移植技术的应用前景：体细胞核移植技术的应用前景：1 1、在畜牧业中可以、在畜牧业中可以加加速家畜遗传改良的进程速家畜遗传改良的进程2 2、保护濒危物种保护濒危物种3 3、医药卫生领域、医药卫生领域生产生产医用蛋白质医用蛋白质6 6、了解、了解胚胎发育和衰老过程胚胎发育和衰老过程；追踪研究；追踪研究疾病的发展疾病的发展过程和治疗疾病过程和治疗疾病5 5、用于、用于组织器官的移植组织器官的移植4 4、转基因克隆动物细胞、转基因克隆动物细胞、组织和器官作为异种移植组

18、织和器官作为异种移植的供体的供体动物细胞培养和核移植技术2.6 2.6 体细胞核移植技术体细胞核移植技术存在的问题：存在的问题： 1.1.成功率低成功率低 2.2.绝大多数克隆动物还存在绝大多数克隆动物还存在健康问题健康问题 3.3.克隆动物食品的安全性问题克隆动物食品的安全性问题存在争议存在争议动物细胞培养和核移植技术2.2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养不需经过脱分化过程。动物细胞培养不需经过脱分化过程。因因高度分化高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，体的能力

19、，所以，动物细胞也就所以，动物细胞也就没有类似植物组没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的了。要想使培养的动物细胞定向分化，动物细胞定向分化，通常采用通常采用定向诱导动物干细定向诱导动物干细胞，胞，使其分化成所需要的组织或器官。使其分化成所需要的组织或器官。思考与探究思考与探究动物细胞培养和核移植技术小结小结动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术3.19973.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（LucindaLucinda）的奶牛，年产奶量为）的奶牛，年产奶量为30.8 t

20、30.8 t，创造了世界奶牛产奶量，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3 34 t4 t。（1 1）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。由。可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传基础，可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传基础，利用卢辛达利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来

21、自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，牛具有高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改良进程。后代，从而加快奶牛改良进程。该克隆牛该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。动物细胞培养和核移植技术（2 2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆？对它进行克隆？从卢辛达从卢辛达耳朵（也可用别的组织