生物选修三动物细胞培养和核移植技术

生物选修三动物细胞培养和核移植技术第1页，共45页，2023年，2月20日，星期一还记得这个实验吗？细胞膜具有一定的流动性回顾：第2页，共45页，2023年，2月20日，星期一植物组织培养植物体细胞杂交1.动物细胞培养2.动物细胞核移植3.动物细胞融合4.生产单克隆抗体动物细胞工程常用的技术手段：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？动物细胞工程的基础第3页，共45页，2023年，2月20日，星期一细胞周期如图所示能够表示一个完整细胞周期的是（）。A.甲→乙B.乙→甲C.甲→甲D.乙→乙分裂

间期分裂期D连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期第4页，共45页，2023年，2月20日，星期一细胞周期各期特点间期DNA复制和有关蛋白质的合成分裂期前期核仁，核膜消失染色质螺旋变粗形成染色体中心体发出星射线形成纺锤体中期

每条染色体的着丝点排列在赤道板上；染色体形态固定,数目清晰。后期

着丝点分裂,姐妹染色单体分离,移向两极。末期核膜、核仁重新出现纺锤体消失,;染色体变成染色质细胞中间向内凹陷形成两个子细胞第5页，共45页，2023年，2月20日，星期一【温故知新3】有丝分裂前后遗传物质是否一定保持不变？一般情况下保持不变，但是在DNA复制的时候很容易发生基因突变。第6页，共45页，2023年，2月20日，星期一一、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后,放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。1、概念：2、原理：细胞增殖第7页，共45页，2023年，2月20日，星期一人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。胰蛋白酶处理取出组织胚胎或幼龄动物器官组织剪碎细胞悬液（单个细胞）转入培养瓶内培养（贴壁生长长成单层细胞。有接触抑制现象）。①原代培养3、过程原代培养分裂旺盛，分化程度低，容易培养加培养液去掉细胞间蛋白使每个细胞能与培养液充分接触，利于细胞获取营养和排出代谢废物第8页，共45页，2023年，2月20日，星期一强调一：细胞贴壁生长过程■细胞贴壁生长：培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上进行生长■培养瓶要求：表面光滑、无毒、易于贴附。第9页，共45页，2023年，2月20日，星期一■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。强调二：接触抑制细胞的接触抑制接触抑制现象与细胞表面的

有关，癌细胞不存在接触抑制现象是因为细胞表面相关物质减少或缺失。糖蛋白第10页，共45页，2023年，2月20日，星期一原代培养的细胞处于接触抑制后,再次用胰蛋白酶

处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后加入新的培养液,将细胞分离稀释,并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这个过程称传代培养.②传代培养第11页，共45页，2023年，2月20日，星期一总结：动物细胞培养过程动物胚胎或幼龄动物的组织、器官配置细胞悬液剪碎用胰蛋白酶处理10代细胞转入培养瓶40-50代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液稀释传代10代以内，遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。传代10-50代左右，增长缓慢以至于完全停止，部分细胞核型可能发生变化（遗传物质可能改变）分瓶传代培养原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制继续传代培养少部分细胞获得不死性，细胞突变，遗传物质已经改变，等同于癌细胞。细胞株细胞系原代培养第12页，共45页，2023年，2月20日，星期一细胞株：传代细胞一般能传到40-50代，遗传物质一般不会发生改变，叫细胞株。强调：细胞株、细胞系（了解即可，老课本体系）细胞系：传代50代以后又出现细胞生长停滞状态，部分细胞遗传物质发生了改变，能连续传代，获得不死性，叫细胞系。▲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13页，共45页，2023年，2月20日，星期一动物细胞培养的条件。一、无菌无毒的环境：a．对培养液和所有培养用具进行无菌处理；b．添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染；c．定期更换培养液，以便清除代谢产物离体培养的细胞对微生物和有毒物质没有防御能力第14页，共45页，2023年，2月20日，星期一二、营养无机盐、微量元素（合成培养基）、葡萄糖、氨基酸、维生素、促生长因子、动物血清等含有蛋白质，氨基酸，激素等，促进细胞的顺利生长第15页，共45页，2023年，2月20日，星期一1、培养基的类型（1）天然培养基：成分复杂，营养价值高。（2）合成培养基：成分明确，便于控制试验条件.2、动物细胞培养液的主要成分较植物组织培养基有何独特之处？独特之处有：（1）液体培养基（2）成分中有动物血清等第16页，共45页，2023年，2月20日，星期一三、温度和PH

温度36.5+0.5度，pH7.2～7.41.能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？（p44）胃蛋白酶的最适pH约为2，pH＞6会失活2.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？（p44）会，长时间的作用下会消化掉细胞膜蛋白，对细胞有损伤，所以要控制好消化时间第17页，共45页，2023年，2月20日，星期一四、气体环境

O2和CO2（95%空气和5%CO2

）O2是细胞代谢（有氧呼吸）必需的CO2维持培养液的pHCO2培养箱第18页，共45页，2023年，2月20日，星期一5.动物细胞培养技术的应用:1.蛋白质生物制品的生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2.应用于基因工程主要用于作为受体细胞第19页，共45页，2023年，2月20日，星期一3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性

4.细胞的生理、药理、病理研究

如用于筛选抗癌药物第20页，共45页，2023年，2月20日，星期一植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基固体或半固体培养基，需要一定营养物质、激素等条件液体培养基，包括营养物质、维生素、动物血清等过程外植体→愈伤组织→丛芽、胚状体→试管苗→植物体

动物胚胎或幼龄动物的组织、器官→单个细胞→细胞悬液→原代培养→传代培养培养结果获得植物体或细胞产品大量产生细胞或细胞产物培养目的快速繁殖、培育无病毒植株、人工种子、大规模生产药物生产蛋白质制品、检测有毒物质、研究药理病理等相同点都需人工条件下的无菌操作第21页，共45页，2023年，2月20日，星期一下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此图回答

(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_______________.(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，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_____处理，然后配置成___________，再分装。(5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡。原因是_________________________。胚胎或幼龄动物的器官组织用剪刀剪碎胰蛋白使每个细胞能与培养液充分接触葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清原代培养胰蛋白酶细胞悬浮液细胞没有发生癌变及时检测1第22页，共45页，2023年，2月20日，星期一A第23页，共45页，2023年，2月20日，星期一温故知新4——细胞核的结构和功能

细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心第24页，共45页，2023年，2月20日，星期一温故知新5——为什么动物细胞核具有全能性动物细胞核含有本物种的全套遗传信息第25页，共45页，2023年，2月20日，星期一无核膜，有拟核肽聚糖拟核（裸露的环状DNA）

染色体较小较大生物种类细菌、蓝藻存在各种复杂的细胞器只有核糖体真核细胞原核细胞细胞大小细胞壁细胞质细胞膜磷脂＋蛋白质与真核细胞相同植物（纤维素+果胶）有（蛋白质+DNA）有核膜包围的细胞核细胞核温故知新6——原核生物和真核生物比较动物，植物，真菌第26页，共45页，2023年，2月20日，星期一二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1、定义：

动物核移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.3、分类：

胚胎核移植、体细胞核移植。胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易。动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难2、原理：

动物细胞核具有全能性第27页，共45页，2023年，2月20日，星期一

◆取供体细胞传代培养10代以内的细胞.为什么？◆用的是去核的减数第二次分裂中期细胞（MⅡ中期）为什么？◆促融方法：电刺激◆胚胎移植至代孕受体内

妊娠、分娩体细胞核移植流程供体：优质高产奶牛受体：普通奶牛（卵母细胞的采集与培养）

第28页，共45页，2023年，2月20日，星期一去核卵母细胞供体细胞电刺激使两细胞融合重组细胞重组胚胎新个体代孕母牛胚胎移植卵母细胞培养总结体细胞的核移植过程高产奶牛（供体）供体细胞培养（受体）供卵奶牛请简要说出“多利”羊的培养过程第29页，共45页，2023年，2月20日，星期一第30页，共45页，2023年，2月20日，星期一卵母细胞体积大，便于操作；卵黄多，营养物质丰富2.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？使核移植的动物的遗传物质全部来自于有重要利用价值的动物的体细胞思考1.在核移植的过程中选择去核的MⅡ期卵母细胞作为受体细胞的原因是什么？第31页，共45页，2023年，2月20日，星期一3.为什么用于核移植的供体细胞一般选用10代以内的细胞？10代以内的细胞一般维持正常的核型，遗传物质不变4.克隆动物的性状与核供体动物的性状完全相同吗？为什么？不完全相同，1.克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞；2.生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。第32页，共45页，2023年，2月20日，星期一体细胞核移植技术的应用前景应用领域具体应用畜牧生产加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育保护濒临物种增加存活数量医药卫生克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白治疗人类疾病可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植第33页，共45页，2023年，2月20日，星期一体细胞核移植技术用于人类疾病治疗第34页，共45页，2023年，2月20日，星期一研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入的了解胚胎发育和衰老的过程；用克隆动物做疾病模型，能使人们更好的追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病第35页，共45页，2023年，2月20日，星期一体细胞核移植（克隆）技术存在的问题克隆动物成功率＜10％克隆动物存在着健康问题克隆动物的食品安全性问题存在争议第36页，共45页，2023年，2月20日，星期一【及时检测3】下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是（）A．供体为体细胞的细胞核B．受体为去核卵细胞的细胞质

C．细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤D．克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致D第37页，共45页，2023年，2月20日，星期一课后检测1．下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是 （）A．动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C．细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中D．培养至50代后的传代细胞称为细胞株B第38页，共45页，2023年，2月20日，星期一2．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件（）①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需加血浆④温度与动物体温相近⑤需要O2，不需要CO2

⑥CO2能调培养液pHA．①②③④⑤⑥B．①②③④

C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥D第39页，共45页，2023年，2月20日，星期一3．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40页，共45页，2023年，2月20日，星期一4．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但是不能（）A．有选择地繁殖某一性别的家畜B．繁殖家畜中的优秀个体C．用于保存物种D．改变物种的基因型D第41页，共45页，2023年，2月20日，星期一5．从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，出生小羊的大多数性状（）A．难以预测 B．像甲 C．像乙 D．像丙B第42页，共45页，2023年，2月20日，星期一6.培育克隆牛的过程中，如果供体细胞来自同一头牛，培育出的这些个体在性状上也不完全相同，分析其原因，下列说法不正确的是（