动物细胞工程的应用

第二章

细胞工程第三节动物细胞工程的应用(Ⅰ)

植物细胞工程常用的技术手段有哪些？

那么动物细胞工程常用的技术手段呢？植物组织培养,

植物体细胞杂交问题探讨

一、动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手段有________________、动物细胞核移植、______________、生产______________等，其中________________技术是基础。动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体动物细胞培养1．概念动物细胞与组织培养是指在体外模拟动物

，将动物

在

适宜和

充足、无菌等条件下培养，使其继续

并维持原有结构和功能的技术。二者的方法类似，主要区别是动物细胞培养过程中需要用等使组织块中的细胞离散，而动物组织培养过程中不需要。体内环境细胞或组织温度营养生长、增殖胰蛋白酶2．培养条件和培养基(1)培养条件：包括适宜温度、pH、气体条件和营养物质等。①培养哺乳动物细胞的最适温度为

左右、最适pH范围为

。②气体环境：容器中O2的含量直接影响细胞的代谢活动，CO2的含量则影响培养环境的pH。通常培养环境中通入的空气加

的混合气体。36.5℃95%5%CO27.2～7.4③营养物质：

除正常的有机营养和无机营养外，还需加入一定量的

。④无菌、无毒：对

进行无菌处理，添加适量的

，定期更换培养液以清除代谢产物。动物血清培养液和所用培养器具抗生素(2)培养基①天然培养基：主要取自

、

和鸡胚汁等，具有营养价值高、成分复杂的特点。②合成培养基：

的培养基，具有成分

、便于控制

的特点，还需加入一定量的

。动物血清动物组织提取液人工配制明确实验条件动物血清3．培养过程(1)培养材料①幼体组织或细胞比

组织或细胞更容易培养。②

的组织或细胞比分化程度高的组织或细胞更容易培养。③肿瘤组织或细胞比正常组织或细胞更容易培养。老龄分化程度低

取动物组织块剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养动物胚胎或幼龄动物的组织、器官

此处细胞在该生活环境中能无限生长和增殖吗？分散成单个细胞动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质。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器官细胞悬浮液10代细胞50代细胞剪碎胰蛋白酶原代培养传代培养无限传代10代以内，保持正常二倍体核型加培养液制成单个细胞分瓶继续培养动物细胞生长特性细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。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。要求：(2)原代培养：指从供体获取细胞与组织后的

。这一阶段中，培养的细胞最接近于体内组织或细胞的生长特性，很适合用于

、

等实验研究。(3)传代培养：当细胞数量增加到一定程度后，细胞的生长和增殖会逐渐减缓。需要将原代培养的细胞

后转入新的培养瓶中的继续培养，称为传代培养。初次培养药物测试基因表达分离稀释

细胞株：从原代培养细胞群中筛选出进行传代培养的细胞，能传到40-50代，其遗传物质没有发生变化。

细胞系：传到40-50代后有部分细胞遗传物质发生了变化，带有癌变的特点，可能在培养条件下无限制的传代下去，这种传代细胞称为细胞系。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？遗传物质改变遗传物质未改变洗涤、稀释、分离多数组织细胞固定在表面生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖小贴士一般情况下，传代培养10～50代，细胞增殖会减缓甚至停止这一阶段的细胞称为细胞株，只有极少数细胞增殖超过50代，这些细胞带有癌变的特点称为细胞系，能在培养条件下无限分裂下去。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50代细胞无限传代单个细胞加培养液植物组织培养和动物细胞培养的比较离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化接种至培养基动物细胞培养植物组织培养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培养基性质培养基特有成分培养结果培养目的获得细胞细胞的全能性细胞株、细胞系植物体快速繁殖、培育无病毒植株等葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素液体培养基固体培养基细胞增殖动物细胞培养技术的应用生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、

单克隆抗体等健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，

用于植皮。用于检测有毒物质用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据1．克隆(1)概念：已不仅仅是指无性繁殖，还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。二动物细胞核移植与体细胞克隆(2)动物体细胞克隆①概念：用体细胞核移植技术进行的克隆。②原理：动物细胞核的全能性。③技术支持：

技术。④下图为克隆羊“多莉”的产生过程动物细胞核植卵细胞黑面绵羊白面绵羊乳腺细胞早期胚胎C母绵羊子宫多利羊多利羊的培育过程融合后的卵细胞胚胎细胞核移植体细胞核移植3.类型：2．细胞核移植技术(1)概念是一种利用

技术将某种动物细胞的

移入同种或异种动物的

的成熟卵细胞内的技术。(2)体细胞克隆动物过程结合上图克隆羊“多莉”的产生过程，总结体细胞克隆动物的培育过程：显微操作细胞核去除细胞核细胞核卵细胞早期胚胎小贴士选取卵细胞作为受体细胞的原因：一方面细胞大，易于操作；卵黄多，营养丰富，为发育提供充足的营养。另一方面此时具备受精能力，细胞质中含有能刺激融合后的重组细胞进行分裂分化并形成重组胚胎的物质。(3)克隆动物性状与供体并不完全相同的原因①克隆动物的细胞质遗传物质来自

的细胞质。②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受

的影响。3．克隆技术的意义：在克服

障碍、创造

等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。受体卵细胞环境动物种间杂交繁殖新物种4．应用(1)在医药卫生领域①转基因克隆动物可以作为生物反应器生产许多重要的医用蛋白。②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体用于组织器官的移植。③研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及人体衰老的过程。④用克隆动物做疾病模型，能使人们更好地追踪和研究疾病的发展过程以便更有效地治疗疾病。(2)在畜牧生产中，利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群的繁育。(3)在保护濒危物种方面，有望利用体细胞克隆技术增加这些动物的存活数量。5．如何看待克隆的利与弊(1)结合P65图2－16分析生殖性克隆和治疗性克隆的技术路线去核卵细胞人工胚胎(2)过程一为

过程，过程二为治疗性克隆过程。生殖性克隆赞成①技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法得到解决②克隆人是一项科学研究，既然是科学就应允许研究克隆人中国政府的态度禁止生殖性克隆人，原则是：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但不反对治疗性克隆课堂小结胰蛋白酶胰蛋白酶天然培养基合成培养基细胞核移植当堂检测1231．在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是(

)A．使动物组织分散为单个细胞B．去掉细胞壁，使其成为原生质体C．去掉细胞膜，暴露出原生质体便于细胞融合D．促进蛋白质水解为多肽A1232．用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是(

)A．都需要用胰蛋白酶处理B．都需要用液体培养基C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性C3．生物技术的发展速