动物细胞培养和核移植技术刘

1、动物细胞培养动物细胞融合生产单克隆抗体动物细胞核移植动物细胞工程常用技术其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础第一页，共五十二页。植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养植物体细胞杂交第二页，共五十二页。2.2.1 动物细胞培养和核移植技术第三页，共五十二页。第四页，共五十二页。 1、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施的原理是什么？ 从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。 原理是细胞增殖 （有丝分裂） 。一、动物细胞培养：第五页，共五十二页。一、动物细胞培养：1、概念动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个

2、细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。第六页，共五十二页。 注意关键词: 细胞贴壁 细胞的接触抑制 原代培养 传代培养阅读课文4446页相关内容第七页，共五十二页。细胞贴壁 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。第八页，共五十二页。细胞的接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。50代以后失去接触抑制细胞的接触抑制动物细胞生长特性第九页，共五十二页。细胞的接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不

3、再增加。失去接触抑制细胞的接触抑制动物细胞生长特性癌细胞第十页，共五十二页。细胞的接触抑制： 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 第十一页，共五十二页。第十二页，共五十二页。 简述动物细胞培养的操作过程分离组织（幼龄动物）分散细胞（胰蛋白酶）原代培养传代培养分装动物细胞培养过程第十三页，共五十二页。细胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养细胞株细胞系遗传物质改变遗传物质未改变第十四页，共五十二页。2、动物细胞培养过程动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶10代细胞原代培养50代细胞传代培养细胞株无限传代细胞系单个细胞加

4、培养液遗传物质未改变遗传物质已改变细胞贴壁细胞的接触抑制剪碎第十五页，共五十二页。 思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？ 胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞，使细胞与培养液充分接触 。 第十六页，共五十二页。有关概念:原代培养：指将要培养的动物细胞取出后,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培养。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。第十七页，共五十二页。 细胞株：原代细胞一般

5、传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到4050代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。第十八页，共五十二页。细胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养细胞株细胞系如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？多数组织细胞必须在固定的表面上生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变贴壁生长细胞分裂生长到相互接触时就停止分裂增殖的现象叫接

6、触抑制第十九页，共五十二页。 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考并讨论以下问题：讨论1.体外培养细胞时需要提供哪些物质2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境 无菌、无毒的环境。 第二十页，共五十二页。3.动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（2）营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）（3）温度和PH 36.5 + 0.5度, （4）气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）第二十一页，共五十二页。细胞的全能性细胞株、细胞系植物体或组织培养结

7、果获得细胞或细胞分泌蛋白快速繁殖、培育无病毒植株等培养目的葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素培养基特有成分液体培养基固体培养基培养基性质细胞增殖原理动物细胞培养植物组织培养比较项目试一试第二十二页，共五十二页。思考：2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成

8、块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体第二十三页，共五十二页。4、动物细胞培养技术应用（1）大规模培养生产生物制品（病 毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）（2）作为基因工程中的受体细胞（3）培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性（4）为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据第二十四页，共五十二页。动物细胞培养液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。与植物培养基相比其特点是：（1）液体培养基（2）含有动物血清动物体细胞大都生活在液体的环境第二十五页，共五十二页。比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培养基性

9、质培养基特有成分培养结果培养目的细胞的全能性细胞增殖植物组织培养和动物细胞培养的比较固体培养基液体培养基蔗糖 植物激素葡萄糖 动物血清植物体细胞株、细胞系快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白第二十六页，共五十二页。1.如何理解原代培养和传代培养？2.传代培养的细胞能一直传代下去吗？3.有些为何能一直传下去？上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养不都能发生突变，朝着癌细胞方向发展思考题第二十七页，共五十二页。4.人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？保存10代以内的细胞，因为1050部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分还发生突变向癌细胞方向

10、发展思考题5.动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体第二十八页，共五十二页。 既然动物体细胞核仍具有全能性，为什么不能直接利用动物体细胞培育动物体？ 想一想利用动物体细胞核移植技术动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。 怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？第二十九页，共五十二页。卵细胞母绵羊母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂C母绵羊子宫胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育过程融合后的卵细胞核移植技术第三十页，共五十二页。二、动物体细胞核移植技术 和克隆动物 动物核移

11、植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。克隆动物用核移植方法得到的动物1、动物核移植：第三十一页，共五十二页。无性生殖2、为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是直接将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？保证供核不被破坏，使所得个体的性状更符合供体。想一想 1、受体细胞为什么选用卵母细胞？ 卵母细胞体积大，易操作，而且含有促使细胞核表达全能性的某种物质和营养物质。 2.体细胞核移植的过程第三十二页，共五十二页。供体细胞（供核）细胞培养体细胞 卵巢卵母细胞（M中期：供质）去核无核卵母细胞注入细胞融合重组细胞构建

12、重组胚胎胚胎移植代孕母体生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛2、核移植过程第三十三页，共五十二页。P49 讨论： 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？ 培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证

13、供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。第三十四页，共五十二页。3.体细胞核移植技术的应用前景（1）在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程.（2）保护濒危物种.（3）医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植.第三十五页，共五十二页。4.体细胞核移植技术存在的问题许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。第三十六页，共五十二页。1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（） A细胞系 B细胞株 C原代细胞 D传代细胞2、动物细胞工程技术的基础是 （ ）A.动物细胞融合 B.单克隆抗体C.胚胎移植 D.动

14、物细胞培养AD3.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。A教学反馈第三十七页，共五十二页。4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ）无毒的环境 无菌的环境 培养基需要加入血清 温度与动物体温相似 需要O2，不需要CO2 CO2能调节培养液PHA、 B、 C、 D、 D第三十八页，共五十二页。5、动物细胞培养的特点 （ ）细胞贴壁 有丝分裂 细胞分化 接触抑制 减数分裂 原代培养一般传110代A、 B、C、 D、A第三十九页，共五十二页。

15、 7.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。A第四十页，共五十二页。8.关于动物细胞培养的有关叙述，正确的是( ) A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中 B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、 无机盐、生长素和动物血清等 C.动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白 D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理D第四十一页，共五十二页。9.下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用（ ） A.加速家畜遗传改

16、良进程，促进优良畜群繁育 B.保护濒危物种 C.获得组织器官异体移植的供体 D.大量产生紫杉醇D第四十二页，共五十二页。10、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：1）容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自_。（2）容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是 ，然后用 酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是 。动物胚胎或幼龄动物剪碎胰蛋白使细胞与培养液充分接触，便于培养第四十三页，共五十二页。（3）培养首先在B瓶中进行，瓶中的培养基成分有 _等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第 代，到这时的培养称为_ 。（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用 处

17、理，然后配置成 ，再分装。动物血清10原代培养胰蛋白酶细胞悬液第四十四页，共五十二页。1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？2.体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？课堂反馈 克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。 此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物

18、不会是核供体动物100%的复制。 动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。 第四十五页，共五十二页。知识结构 动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养动物体细胞核移植技术和克隆动物核移植技术和克隆动物的概念体细胞核移植技术的过程体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术存在的问题第四十六页，共五十二页。4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，而不能发育成个体5、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？能第四十七页，共五十二页。6、动物细胞培养过程中特别要注意什么？注意时间的控制7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH