广东罗定市廷锴纪念中学高中生物 专题2 细胞培养和核移植技术课件 新人教版选修3.ppt

生活联系 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植 但对于大面积烧伤病人来讲 健康皮肤很有限 请同学们想一想如何来治疗该病人 2 2 1动物细胞培养和核移植技术 最基础的是 动物细胞培养技术 动物细胞工程常用的技术 动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合单克隆抗体等 自主阅读p44第5段 思考下列问题 1 什么叫动物细胞培养 animalcellculture 2 动物细胞培养的原理是什么 一 动物细胞培养 1 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 原理 细胞增殖 如何进行动物细胞培养 结合问题思考 p44 45 1 为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢 2 如何将动物组织分散成单个的细胞 3 胰蛋白酶的作用是什么 由此可说明细胞间的物质主要是什么成分 4 培养瓶或培养皿的内表面为何要光滑 无毒 5 培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂 增殖 1 为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢 2 如何将动物组织分散成单个的细胞呢 3 胰蛋白酶的作用是什么呢 由此可说明细胞间的物质是什么成份 成块的组织细胞靠在一起 彼此限制了细胞的生长和增殖 先用剪刀剪碎 后用蛋白酶处理 胰蛋白酶水解蛋白质 细胞间的成份是蛋白质 胶原蛋白等 思考题 4 贴附性细胞培养瓶内表面为何要光滑 无毒 5 培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂 增殖 易于培养细胞贴壁 进行生长增殖 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时 细胞分裂就会停止分裂增殖 这种现象叫接触抑制 思考题 细胞贴壁 接触抑制 contactinhibition 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 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 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 取材 细胞悬液 10代细胞 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 分解细胞间的蛋白 过程 动物组织细胞间隙中含有一定量蛋白质 原代培养 通常将直接从动物体内取出的动物组织消化后的初次培养称为原代培养 传代培养 原代培养的细胞出现接触抑制后 贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理 然后分瓶继续培养 让细胞增殖 这样即为传代培养 分类 10代内的细胞 10 50代 50代以后 有关概念 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 胰蛋白酶 培养条件 动物组织 分散成单个细胞 细胞悬液 培养 胰蛋白酶 原理 细胞增殖 有丝分裂 结果 细胞群 细胞产物 原代培养 传代培养 动物细胞培养过程 胚胎的细胞或刚出生不久动物的组织 1 选用组织时 一般用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做培养材料 而不用老龄动物的 这是为什么 因为幼龄组织或器官上的细胞增殖能力强 有丝分裂旺盛 容易培养 老龄动物的细胞则相反 学习活动二 2 胰蛋白酶处理组织时要注意什么问题 能够用胃蛋白酶代替吗 控制好消化时间 太长会消化细胞膜上的蛋白质 不能 因为两者的最适ph不同 而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适ph较接近 学习活动二 3 动物细胞培养能否最终培养成新个体 不能 动物细胞培养只能使细胞数目增多 不能发育成新的动物个体 学习活动二 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中 根据你所学的知识 认为体外培养动物细胞应该模拟内环境的哪些条件呢 问题探讨 动物细胞培养条件 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 葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素 动物血清等 3 温度和ph36 5 0 5度 7 2 7 44 气体环境 o2和co2 95 空气和5 co2 提供有利于细胞生长和增殖所需的激素 生长因子或提供合成培养基缺乏的营养物质 保证细胞顺利的生长增殖 1 动物细胞工程常用的技术手段中 最基础的是a 动物细胞培养b 动物细胞融合c 单克隆抗体d 胚胎核移植 练一练 2 贴壁细胞的分裂方式具体是a 无丝分裂b 有丝分裂c 减数分裂d 增殖 a b 3 关于动物细胞培养的叙述 不正确的是a 动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开来b 通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养c 动物细胞培养只能传50代左右 所培育的细胞全部衰老死亡d 用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织 c 无菌 无毒消毒 灭菌 抗生素 定期更换培养液 清除代谢废物 营养合成培养基 血清 血浆 温度和ph36 5 0 5 7 2 7 4气体95 空气 5 co2 知识回顾 动物组织 分散成单个细胞 细胞悬液 培养 胰蛋白酶胶原蛋白酶 胰蛋白酶胶原蛋白酶 原代培养 传代培养 动物细胞培养的结果 细胞群或细胞产物 1997年 美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达 lucinda 的奶牛 年产奶量为30 8t 创造了世界奶牛产奶量最高新纪录 目前世界各国高产奶牛场奶牛 年平均产奶量一般为十几吨 而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3 4t 怎么样才能获取大量的高产奶奶牛呢 动物的细胞核具有全能性 二 动物体细胞核移植技术 1 概念 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成动物个体 用核移植的方法得到的动物称克隆动物 二 动物体细胞核移植技术 原理 动物的细胞核具有全能性 2 核移植的种类 胚胎细胞核移植体细胞核移植 易 难 阅读书本48页 图2 21体细胞核移植流程图概述核移植的过程 3 核移植的过程 细胞质 细胞核 细胞核移植 多莉羊的培育过程 供体细胞培养 m 卵母细胞 减数第二次分裂中期 去核的卵母细胞 供体细胞注入去核卵母细胞 激活受体细胞 完成分裂 发育 胚胎移植 代孕牛子宫 克隆牛 3 过程 供体 提供细胞核物质受体 接受细胞核 3 核移植的过程 选减数第二次分裂中期 mii 卵母细胞的原因 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营养 含有激活细胞核 体现全能性的物质 核移植的过程 供体细胞 供核 细胞培养 体细胞 卵巢卵母细胞 m 中期 供质 去核 无核卵母细胞 注入 细胞融合 重组胚胎 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 3 过程 p49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 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 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 4 应用前景 可以用于组织器官的移植 5 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 1 在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞 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 a d 3 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于a 培养基不同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 教学反馈 4 动物细胞培养的特点 细胞贴壁 有丝分裂 细胞分化 接触抑制 减数分裂 原代培养一般传1 10代a b c d a 5 关于动物细胞培养的有关叙述 正确的是 a 细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中b 动物细胞培养液中通常含有葡萄糖 氨基酸 无机盐 生长素和动物血清等c 动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白d 动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理 d 6 下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用 a 加速家畜遗传改良进程 促进优良畜群繁育b 保护濒危物种c 获得组织器官异体移植的供体d 大量产生紫杉醇 d 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 相互接触 单层 胰蛋白酶 衰老甚至死亡 接触抑制 不死性 降低 减少 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 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 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 酶 新陈代谢 抗原 10 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