动物细胞培养和核移植技术PPT演示课件

.,1,植物细胞工程的基本技术？,植物组织培养 和植物体细胞杂交,植物细胞的全能性,动物细胞全能性如何？,.,2,2003年月日下午，12岁的四川简阳少年小林放学路上捡了些鞭炮，并把里面的火药抖出来，蹲在地上将其点燃，导致面部、四肢不幸被严重烧伤并感染，在当地医院治疗半月后，于4月22日转入武警四川消防总队医院烧伤整形科。为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求：“割我们的皮给儿子吧！”烧伤整形科主任魏平经不起这份亲情的重托，最终“妥协”了：同意进行这种国内极其罕见的亲体皮肤移植手术。,阅读资料,儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤,.,3,思考一下！,1、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？,2、皮肤在我们人体当中是第几道防线，其他几道防线是什么？,3、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？,4、自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身 的皮肤？,.,4,2.2 动物细胞工程,.,5,动物细胞工程,通常采用的技术手段,动物细胞培养,动物细胞融合,单克隆抗体,动物细胞核移植,是其他动物细胞工程技术的基础。,P44,.,6,一、动物细胞培养过程,阅读“动物细胞培养过程”并思考：,1、动物细胞培养的概念要点是什么？动物细胞生长的特点是什么？什么是细胞贴壁、接触抑制 2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞分散？ 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？ 6、简述动物细胞培养的操作过程,.,7,1、动物细胞培养的概念要点是什么？,（1）需分散成单个细胞； （2）需要在培养基上培养； （3）动物细胞培养的实质（原理）是细胞增殖。,聚焦一、动物细胞培养过程,.,8,动物细胞生长特点：,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。要求： 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。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。,.,9,2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞分散？如何分散？,分散的单个细胞容易摄取所需的营养，排出代谢废物；而用大块组织培养时，内部细胞的营养供应和代谢废物的排出都较困难。 胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。,一、动物细胞培养过程,.,10,3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？,细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。 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7.28.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4。,一、动物细胞培养过程,.,11,4、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、动物细胞培养过程,.,12,5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？,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，分裂旺盛，容易培养。,一、动物细胞培养过程,.,13,6、动物细胞培养过程：,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,原代培养,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液,动物细胞培养不能最终培养成生物体,传代培养一般传至10代直至50代就不能再分裂了，这时细胞核内遗传物质未发生变化，形成的细胞群,传代培养过程中有个别细胞传至50代以后，由于遗传物质改变，失去控制，成为无限增殖的不死的癌症细胞，形成的细胞群,.,14,什么是原代培养、传代培养？为什么要进行传代培养？,原代培养： 取材（动物组织） 细胞分散初次培养传代培养： 培养的细胞细胞分散继续培养进行传代培养的原因： 接触抑制,一、动物细胞培养过程,.,15,7、传代培养中，第10代细胞与第50代以后细胞的主要区别是什么？,细胞癌变,失去接触抑制特性。,一、动物细胞培养过程,.,16,8、动物细胞培养能否象植物组织培养那样获得克隆个体？需要诱导其脱分化的过程吗？,不可以，因为高度分化的动物细胞的全能性受到抑制。 不需要诱导其脱分化。,一、动物细胞培养过程,.,17,原代培养,定义：把第1代细胞的培养与10代以内的细胞培养统称为原代培养。,过程：从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将细胞接种到培养瓶内 培养（12天换一次培养液） 细胞贴壁生长 长成单层细胞,取材（动物组织） 细胞分散初次培养,.,18,传代培养,定义：当原代培养的细胞生长停止，这时如果要使细胞继续生长，就要及时用胰蛋白酶等，使细胞从瓶壁上解离下来，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,培养的细胞细胞分散继续培养,.,19,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。,.,20,二、动物细胞培养条件,1、无菌、无毒的环境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 ）,保证细胞顺利的生长增殖,.,21,动物细胞培养液的主要成分：,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。,（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的环境,植物组织培养呢？,无机盐、蔗糖 、维生素、生长调节物质、植物激素,成分比较：,.,22,思考：动物血清的作用？,主要是：提供有利于细胞生长增殖所需的激素、生长因子或提供合成培养基所缺乏的营养物质等。,.,23,三、动物细胞培养的应用,1、获得细胞产物，如蛋白质生物制品病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等 2、获得细胞用于检测有毒物质 3、用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗及预防疾病提供理论依据。,.,24,四、植物组织培养和动物细胞培养的比较,.,25,二、动物体细胞核移植技术和克隆动物,克隆就是无性繁殖，具体地说，是指 一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。,a.分子水平上：,b.细胞水平上：,c.个体水平上：,什么是克隆？,一般指DNA克隆。,指一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。,指基因型完全相同的两个或一个群体。,.,26,1、为什么不能直接利用动物细胞培育动物体？,因为动物细胞的全能性随着分化程度的提高逐渐受到限制。目前，用动物体细胞克隆的动物，实际上是通过核移植来实现的。,.,27,（1）移植的是动物细胞的细胞核；（2）利用去核卵母细胞作为受体细胞；（3）重组细胞需培育成一个新的胚胎。分类 胚胎细胞核移植、体细胞核移植,2、核移植技术概念要点,.,28,因为卵母细胞体积大，易操作，而且含有促使细胞核表达全能性的某种物质和营养物质。,3、受体细胞为什么选用卵母细胞？,.,29,胚胎移植,体细胞核移植过程（体细胞克隆动物）,.,30,体细胞,细胞培养,体细胞,卵巢卵母细胞（M中期：）,去核,去核的卵母细胞,注入,重组细胞,构建重组胚胎,胚胎移植,将胚胎移入受体（代孕）母体,生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛,总结：体细胞核移植过程,（供 核）,（供 质）,据上图思考下列问题：,.,31,整个过程用了哪些技术？细胞培养、核移植、胚胎移植新生牛的性别、基因？与供体相同，哺乳动物的性别是由性染色体组成决定，克隆牛的染色体全都来自供体牛，因此相同；主要性状由细胞核中遗传物质决定的，因此也与供体牛相同。繁殖方式？无性繁殖原理？动物细胞核的全能性,体细胞核移植技术,.,32,可以快速繁殖动物；属于无性繁殖，可保持优良性状。,6、细胞胞核移植技术的意义是什么？,5、教材49页讨论,.,33,1 .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核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。,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。,.,34,3.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？,不是的，因为：克隆动物绝大部分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。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。,生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。,4、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？,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,.,35,7、存在问题：, 成功率低 克隆动物存在健康问题 克隆动物食品的安全性问题存有争议,.,36, 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育, 保护濒危物种，增加存活数量, 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白, 可以作为异种移植的供体,应用前景：, 可以用于组织器官的移植,.,37,1.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都需用培养箱 B都须用液体培养基 C都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性,C,巩固练习：,外界条件适宜，植物细胞不需要。动物细胞培养一般需要培养箱。,.,38,2、下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是 A.培养基成分不同 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,3、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,D,愈伤组织条件适宜可以传代培养不分化。,.,39,4、细胞株的特点是A遗传物质没有改变，可以无限传代B遗传物质发生改变，不可无限传代C遗传物质没有改变，不可无限传代D遗传物质发生改变，且有癌变特点，可以无限传代 5、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称之为: A原代培养 B传代培养 C细胞株 D细胞系,C,D,.,40,6、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 A.容易产生各种变异 B.具有更强的全能性 C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力强,D,.,41,7.（09江苏）下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。 （1）肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞 。 （2）气室中充入5C02：气体的主要作用是 。 （3）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的 ，以保证抗生素对肝脏无害。,吸收氧气和营养物质、排出代谢废物,维持培养液适宜的pH,种类和剂量,.,42,08年宁夏卷回答下列有关动物细胞培养的问题： 在动物细胞培养的过程中，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 。 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 的现象；但极少数细胞可