高中生物选修动物细胞工程精选PPT

关于高中生物选修动物细胞工程第1页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物细胞工程技术手段：基础：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础第2页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物细胞培养概念：原理：目的：从动物机体中取出相关的组织或器官，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖动物细胞培养移植修复细胞增殖(有丝分裂)获得细胞或细胞产物第3页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物细胞的培养过程思考：幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，它们的细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。第4页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物细胞的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第5页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三强调一：细胞贴壁过程■细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。■培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于帖附。第6页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三■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：接触抑制第7页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物胚胎或幼龄动物的组织器官单个细胞分散原因：目的：方法：1.为什么要将细胞分散后，细胞才能生长增殖？从物质交换的角度分析，细胞分散后，有什么优点？接触抑制(细胞与细胞紧靠在一起，限制了细胞的生长和增殖)便于细胞与外界溶液进行充分的物质交换(易于吸收营养，排除代谢废物)胰蛋白酶或胶原蛋白酶第8页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三2.分散细胞的方法是什么？该方法说明细胞间的物质主要成分是什么？3.用胰蛋白酶分散细胞会不会伤害细胞？改用胃蛋白酶可不可以？细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）

胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。

胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4。在此环境中胰蛋白酶活性高，适宜细胞培养时的消化第9页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三4.分散的单个细胞要用什么状态的培养基来培养，你认为培养基中应加入哪些物质？单个细胞细胞悬液培养基作用：状态：成分液体培养基营养物质为细胞提供营养无机物：有机物：水、无机盐氨基酸、糖类、促生长因子等血清、血浆合成培养基+血清、血浆=半合成培养基第10页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三促生长因子是一类具有刺激细胞生长活性的细胞因子，通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合，调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。存在于血小板和各种成体与胚胎组织及多数培养细胞中，对不同种类细胞有一定专一性。第11页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三5.细胞在培养瓶中生长具有哪些特点？细胞悬液原代培养(初次装瓶培养)培养瓶中培养—细胞生长特点贴壁生长含义：要求：细胞要能贴附于底物上才能增殖培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒、易贴附接触抑制传代培养(分瓶继续培养)胰蛋白酶处理贴壁细胞，分散成单个细胞，制成细胞悬液第12页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三概念：原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。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13页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液10代细胞50代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液原代培养胰蛋白酶细胞株细胞系第14页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三细胞株：培养细胞一般传至10—50代左右时，生长停滞，大部分细胞衰老死亡(核型正常)，这种传代细胞为细胞株细胞系：细胞传至50代后，有部分细胞由于遗传物质

(核型)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(细胞核型)

改变，具有癌细胞的特点(不死性)，失去接触抑制，容易传代培养有关概念第15页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三细胞悬浮液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遗传物质改变第16页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬浮液细胞株细胞系细胞增殖无限传代去掉组织间蛋白动物细胞培养不能最终培养成生物体第17页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三思考：保存或使用细胞时，一般选择10代以内的，还是10代以后的细胞？为什么？保存材料：方法：10代以内的细胞冷冻（或超低温、液氮）第18页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三动物细胞培养过程胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬液10代细胞50代细胞剪碎胰蛋白酶洗涤、稀释、分离原代培养用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。比老龄动物的组织细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛。分化程度越低，增殖能力越强，越容易培养。动物细胞培养不能最终培养成生物体细胞增殖缓慢，核型可能变化动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。贴壁生长接触抑制10代以内，保持正常二倍体核型传代培养细胞系第19页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三1、无菌、无毒的环境动物细胞培养的条件培养液和培养器具—无菌处理培养液中添加抗生素—目的：防止培养过程中杂菌污染定期更换培养液—目的：清除代谢产物，防止细胞代谢积累对细胞造成伤害2、营养：合成培养基+血清、血浆3、适宜的温度和PH值36.5+0.5℃,7.2-7.44、必要的气体条件O2和CO2（95%空气和5%CO2）CO2维持培养液的PH第20页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三细胞的全能性培养瓶锥形瓶培养器皿获得细胞或细胞产物获得完整个体或细胞产物培养目的葡萄糖、动物血清或血浆蔗糖、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植物细胞和动物细胞培养的比较第21页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三过程：植物组织培养动物细胞培养外植体脱分化愈伤组织再分化胚状体/丛芽移栽试管苗植株动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液原代培养传代培养单个细胞加培养液胰蛋白酶应用：快速繁殖、作物脱毒等生产生物制品、检测毒性等第22页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三应用生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）作为基因工程中的受体细胞检测有毒物质，判断某种物质的毒性用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据第23页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三10年浙江卷下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是A．培养保留有的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养答案：D第24页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三(08宁夏)回答下列有关动物细胞培养的问题：⑴在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面

时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的

。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_______

要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是

。⑵随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现___

现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成

细胞，该种细胞的黏着性

，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量

。⑶现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是

。相互接触接触抑制单层胰蛋白酶衰老甚至死亡不死性降低减少由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色（或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色）第25页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到

期的细胞用显微镜进行观察。⑸在细胞培养过程中，通常在

__________

条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中

的活性降低，细胞

的速率降低。⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作

进行攻击。中冷冻（或超低温、液氮）酶新陈代谢抗原第26页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三二、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，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三1996年，英国人IanWilmut成功获得体细胞克隆羊“多利”，这是世界上第一例利用成年体细胞核获得的克隆动物.第28页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三卵细胞Ａ母绵羊Ｂ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（代孕母体）胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育过程重组细胞第29页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三多莉羊诞生的意义：

多莉羊在技术上的突破之处在于供核细胞不是胚胎细胞，而是已分化的体细胞。这说明已经分化的动物体细胞核，仍然具有全能性，在合适的条件下，就可以发育成新的个体。 克隆技术在繁育优良家畜、治疗人类遗传病、抢救濒危物种和保护生物多样性等方面有广阔的应用前景。第30页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三2000年，美国科学家成功地克隆出首例长类灵动物——一只恒河短尾猴“泰特拉（Tetra）”。与其它动物克隆不同的是，“泰特拉”未用细胞核移植技术，而是采用胚胎分解的方法，将受精卵培育卵裂至8个细胞时将其分离，每2个细胞分为一部分，共分为4部分，并分别植入4个“代理母亲”子宫中，结果有一个“代理母亲”成功a生下了“泰特拉”，这意味着克隆人类已没有技术障碍。第31页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三黑面绵羊去核卵母细胞白面绵羊乳腺细胞核a重组细胞电脉冲刺激早期重组胚胎b另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利1、写出AB所代表细胞工程名称：a表示：

b表示:

2、实施细胞工程时，所需受体细胞大多采用卵母细胞的原因：体积大，易操作。含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。3、多利面部毛色是：

根据遗传学原理说明判断依据。4、若黑面绵羊的基因型为AA,白面绵羊的基因型为aa，则克隆羊的基因型为

核移植胚胎移植白色多利全部的核基因都来自白面绵羊aa第32页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三

◆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？◆激活方法：◆激活目的：◆促融方法：电刺激◆胚胎移植至代孕受体内

妊娠、分娩2.）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）

1、体积大，易操作。2、含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。有人说它三个母亲，对吗？第33页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三过程供体细胞（供核）细胞培养体细胞卵母细胞（减２中期：供质）去核无核卵母细胞注入电刺激重组细胞重组胚胎胚胎移植代孕母体新个体(与母体相同的个体)第34页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三讨论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？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。第35页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三培养的动物细胞一般当传代至10～50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，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。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？第36页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三3.你认为用上述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？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DNA是来自于受体卵母细胞。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，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。第37页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三应用前景1、加快家畜遗传改良进程2、保护频危物种3、器官移植供体4、利用生物反应器生产生物蛋白第38页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三前景第39页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三5.体细胞核移植技术存在的问题看书P49-50页第40页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三存在问题成功率低存在健康问题克隆动物食品的安全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，脏器缺陷，免疫失调等。第41页，讲稿共46页，2023年5月2日，星期三思考与探究2.动物细胞培