2018-2019学年人教版选修3专题221动物细胞培养和核移植技术课件（38张）

选修三专题22.2.1动物细胞培养和核移植技术02用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程01动物细胞培养的过程及条件。学习目标1.对于一个大面积烧伤的病人来说，怎样才能获得大量的自体健康皮肤？2.单个细胞产生的蛋白质量很少，怎样才能获得大量的分泌蛋白？动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。一、动物细胞培养(一)概念

从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。如何进行细胞培养?一、动物细胞培养(二)动物细胞培养过程(二)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或胶原蛋白酶洗涤、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，繁殖能力越强，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无限传代细胞株细胞系一、动物细胞培养

原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。一般培养的第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。细胞株：原代细胞一般传至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。

细胞贴壁、接触抑制：有关概念用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。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，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。一、动物细胞培养有关问题

1.进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？2.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？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。一、动物细胞培养有关问题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

细胞培养基特有成分

、植物激素葡萄糖、培养结果植物体培养目的快速繁殖、培育无病毒植株获得全能性增殖蔗糖动物血清细胞株、细胞系细胞,某些蛋白质前景展望资料一：

培养的动物细胞可以用于检测有毒物质。许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效手段。资料二：人工关节——软骨再生1.第一次手术:从病人关节软骨中未受力的部分，取出一片约为葡萄干大小的健康软骨组织。2.分离软骨细胞并经三星期的体外培养，使细胞数增加约10～20倍。3.第二次手术:清理软骨受损的部分，从下方骨头部位取出一片约与伤口大小相同的骨膜，缝在伤口上方，再将软骨细胞注射到骨膜下方。资料三：结果:经过复健一年后即可恢复正常的生活。

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，思考以下问题：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？

讨论充足营养（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等合成成分及血清、血浆等天然成分。）适宜温度、PH和气体环境；无菌无毒环境二、动物细胞培养的条件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（合成培养基）添加：糖（葡萄糖）、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。3、温度和PH

培养室中控制,使之达到36.5±0.5℃,7.2~7.44、气体环境培养箱中提供O2和CO2（95%空气和5%CO2

）补充合成培养基中缺乏的物质维持培养液的PH（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。（2）作为基因工程的受体细胞：获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（3）用于检测有毒物质（4）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：筛选抗癌药物、治疗和预防癌症。（5）克隆细胞用于研究三、动物细胞培养技术的应用

动物细胞特点？分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性想一想

根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?

利用动物体细胞核移植技术再想一想四、动物细胞核移植技术和克隆动物(一)、动物细胞核移植概念：

将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。克隆动物：用核移植的方法得到的动物。分类胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易四、动物细胞核移植技术和克隆动物(二)、动物体细胞核移植的过程：去核卵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C胚胎移植卵细胞培养无性生殖高产奶牛A供体细胞培养供卵奶牛B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的犊牛归纳: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的原因是:它是最大的细胞,易操作,它发育可直接表达性状3.严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状核移植过程思考：1.核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？用此细胞作为受体细胞有什么好处？2.通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？有关问题动物体细胞核移植技术MⅡ中期卵母细胞卵母细胞体积大，便于操作；含有营养物质丰富，提供早期胚胎发育所需的营养；含有激活细胞核体现全能性的物质。诱导方法：物理或化学方法激活受体细胞，完成细胞分裂和发育进程。3.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(P49小资料）。

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？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，即线粒体中的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。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、生产医用蛋白质及组织器官的移植的供体(三)、动物体细胞核移植技术的应用前景：(四)、动物体细胞核移植技术存在的问题1.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。2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。知识结构动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养细胞培养的应用和概念细胞培养的过程细胞培养的条件细胞培养技术的应用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2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是（）

A．获得不死性的细胞B．10代以内细胞

C．原代细胞D．传代细胞1、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.动物细胞培养

AD课堂反馈练习3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（）A、动物细胞培养的目的只是为了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、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡过程中D、培养至50代后传代细胞遗传物质没有发生改变B4、一般说来，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培养基需要加入血清④温度与动物体温相似⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能调节培养液PHA、①②③④⑤⑥B、①②③④C、①③④⑤⑥

D、①②③④⑥D5、动物细胞培养的特点（）①细胞贴壁②有丝分裂③细胞分化④接触抑制⑤减数分裂⑥原代培养一般传1－10代A、①②④⑥

B、②③④⑤C、①③④⑥

D、③④⑤⑥A6、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