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文档简介
动物细胞培养和核移植技术
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密码:hy091214专题2动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第1页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惯用技术其中动物细胞培养技术是其它动物细胞工程技术基础动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第2页动物细胞培养和动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第3页动物细胞培养概念: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,放在适宜培养基中,让这些细胞生长和增殖。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第4页1、动物细胞培养过程动物胚胎或幼龄动物组织、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培养液遗传物质未改变遗传物质已改变动物组织细胞间隙中含有一定量弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成含有一定弹性和韧性组织和器官。(水解弹性纤维)动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第5页1.动物细胞培养过程
幼龄动物取动物器官和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养单个细胞动物细胞培养技术是其它动物细胞工程技术基础动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第6页思索讨论:在动物细胞培养过程中,为何要用胰蛋白酶对取出动物组织进行处理?胰蛋白酶处理动物组织,能够使动物组织细胞间胶原纤维和细胞外其它成份酶解,取得单个细胞。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第7页相关概念:原代培养:指将要培养动物细胞取出后,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培养瓶中继续培养,称为传代培养。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第8页
细胞株:原代细胞普通传至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40~50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,只有部分细胞因为遗传物质改变,使其在培养条件下能够无限制传代,这种传代细胞为细胞系。细胞株和细胞系区分:细胞系遗传物质改变,含有癌细胞特点,失去接触抑制,轻易传代培养。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第9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怎样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表面上生长和分裂。随细胞增多,细胞就会停顿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顿分裂增殖现象叫接触抑制动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第10页2.动物细胞培养条件:1、无菌、无毒环境(添加一定量抗生素,定时更换培养液)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,7.2-7.44、气体环境:O2和CO2(95%空气和5%CO2)确保细胞顺利生长增殖动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第11页3.动物细胞培养技术应用1.蛋白质生物制品生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2.健康细胞培养培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植3.细胞生理、药理、病理研究
动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第12页思索:2、为何选取动物胚胎或幼龄个体器官或组织做动物细胞培养材料?1、动物细胞培养液主要成份是什么?较植物组培培养基有何独特之处?3、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?主要成份: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成份中有动物血清等因为这些组织或器官上细胞生命力旺盛,分裂能力强不能,动物细胞培养只能使细胞数目增多,不能发育成新动物个体动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第13页动物细胞培养液主要成份: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环境动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第14页比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培养基性质培养基特有成份培养结果培养目标细胞全能性细胞增殖植物组织培养和动物细胞培养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、培育无病毒植株取得细胞或细胞分泌蛋白动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第15页既然动物体细胞核仍含有全能性,为何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全能性会伴随动物细胞分化程度提升而逐步受到限制,分化潜能逐步变弱。
怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢?动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第16页二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物核移植是将动物一个细胞细胞核,移入一个已经去掉细胞核卵母细胞中。使其重组并发育成一个新胚胎,这个新胚胎最终发育为动物个体。克隆动物用核移植方法得到动物1、动物核移植:动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第17页无性生殖2、为何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?确保供核不被破坏,使所得个体性状更符合供体。想一想
1、受体细胞为何选取卵母细胞?
卵母细胞体积大,易操作,而且含有促使细胞核表示全能性某种物质和营养物质。
2.体细胞核移植过程动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第18页P49讨论:
为使核移植胚胎或动物遗传物质全部来自有主要利用价值动物提供体细胞,在供体细胞细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞遗传物质去掉或将其破坏。1.在体细胞细胞核移植到受体卵母细胞之前,为何必须先去掉受体卵母细胞核?2.用于核移植供体细胞普通都选取传代10代以内细胞,想一想,这是为何?
培养动物细胞普通当传代至10~50代左右时,部分细胞核型可能会发生改变,其细胞遗传物质可能会发生突变,而10代以内细胞普通能保持正常二倍体核型。所以,在体细胞核移植中,为了确保供体细胞正常遗传基础,通常采取传代10代以内细胞。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第19页供体细胞(供核)细胞培养体细胞
卵巢卵母细胞(MⅡ中期:供质)去核无核卵母细胞注入细胞融合重组细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母体生出与供体奶牛遗传基础相同犊牛归纳:1.共分成两大阶段:核移植和胚胎移植2.取卵细胞作受体细胞原因是:它是最大细胞,易操作,它发育可直接表示性状3.严格来说新个体有卵巢母细胞细胞质所以有两个亲本性状核移植过程动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第20页2.体细胞核移植技术应用前景1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良进程.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移植.动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第21页克隆动物研究意义1.克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白2.改良动物品种3.治疗人类疾病,作为供体4.保护濒危动物动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第22页3.体细胞核移植技术存在问题⑴许多克隆动物表现出遗传和生理缺点,如体型过大,异常肥胖,发育困难,免疫失调等。⑵成功率非常低及克隆动物食品安全性问题。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第23页体细胞核移植技术存在问题许多克隆动物表现出遗传和生理缺点,如体型大,异常肥胖,发育困难,脏器缺点,免疫失调等。在研究方面,克隆动物基因组重新编程机制尚不清楚,克隆技术效率低,克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上,生产克隆动物费用昂贵,距大规模应用还有一定距离。动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第24页1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变细胞是
A.细胞系B.细胞株C.原代细胞D.传代细胞2、动物细胞工程技术基础是A.动物细胞融合B.单克隆抗体C.胚胎移植D.动物细胞培养AD动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第25页3、用于动物细胞培养组织和细胞大都取自胚胎或出生很快幼龄动物器官或组织,其主要原因是这么组织细胞A.轻易产生各种变异B.含有更强全能性
C.取材十分方便D.分裂增殖能力强D动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第26页4.动物细胞培养与植物细胞培养主要区分在于A.培养基不一样;B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行;C.动物细胞能够传代培养,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动物细胞培养和核移植技术讲义专家讲座第27页1.动物细胞培养要经过脱分化吗?为何?2.体细胞核移植方法生产克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%复制吗?为何?课堂反馈
克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核,但其核外还有少许DNA,即线粒体中DNA是来自于受体卵母细胞。所以,用教材中所述方法克隆动物不是供核动物完全相同复制。另外,即便动物遗传基础完全相同,但动物一些行为、习性形成与所处环境有很大关系,核供体动物生活环境与克隆动物所生活环境不会完全相同,其形成行为、习性也不可能和核供体动物完全相同,从这一角度看,克隆动物不会是核供体动物100%复制。
动物细胞培养有各种用途,普通而言,动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化动物细胞发育潜能变窄,失去了发
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