221动物细胞培养和核移植技术.ppt

动物细胞培养和核移植技术 专题2细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 1 动物细胞培养 2 核移植 3 动物细胞融合 4 单克隆抗体 5 胚胎移植 回顾 动物细胞工程常用的技术手段 植物细胞工程常用的技术手段有哪些 一 动物细胞培养 就是从动物机体中取出相关组织 将它分散成单细胞 然后 放在适宜的培养基中 让这些细胞生长和繁殖 1 动物细胞培养概念 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 胰蛋白酶 单个细胞 加培养液 制成 细胞悬浮液 10代细胞 部分细胞 癌变 无限传代 动物细胞培养不能最终培养成动物体 50代细胞 原代培养 传代培养 细胞贴壁 剥离 分瓶 细胞株 细胞 细胞系 2 动物细胞培养过程 增殖能力强 分裂旺盛 分化程度低 容易培养 去掉组织间蛋白 3 动物细胞培养过程中几个重要的概念 a 细胞贴壁 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上 单层 要求 培养瓶或培养皿的内表面光滑 无毒 易于贴附 b 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 动物细胞培养特点 贴壁生长 接触抑制 c 原代培养 primaryculture 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 1 2天换一次培养液 细胞贴壁生长 长成单层细胞初次培养 d 传代培养 subculture 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 e 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 f 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 知识点小结 各个新名词之间的联系 遗传物质改变 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 微量元素等 3 温度和PH温度36 5 0 5度 pH7 2 7 44 气体环境O2和CO2 95 空气和5 CO2 4 动物细胞培养条件 保证细胞顺利的生长增殖 能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶 5 动物细胞培养技术的应用 1 生产蛋白生物制品 病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体等 3 用于检测有毒物质 2 获得大量自身的皮肤细胞 用于植皮 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 5 作为基因工程的受体细胞 获得细胞 细胞的全能性 细胞株 细胞系 植物体 培养结果 或细胞分泌蛋白 快速繁殖 培育无病毒植株等 培养目的 葡萄糖 动物血清促生长因子 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 6 植物细胞和动物细胞培养的比较 本节内容小结 1 动物细胞培养过程涉及的概念细胞贴壁 细胞的接触抑制 原代培养 传代培养 细胞株 细胞系 3 植物细胞和动物细胞培养的比较 4 动物细胞培养技术的应用 2 动物细胞培养条件 2 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 1 动物细胞培养液的主要成分是什么 较植物组培培养基有何独特之处 3 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞 4 动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体 主要成分 葡萄糖 氨基酸 无机盐 维生素和动物血清等 独特之处有 1 液体培养基2 成分中有动物血清等 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛 分裂能力强 成块组织不利培养 分散了做成细胞悬浮液利于培养 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 练一练 1 在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 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 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 4 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 D 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 问题讨论 1 某植物非常具有观赏价值 你采取什么方法来繁殖后代 使它们继承该植物的全部优良性状 1997年 美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛 年产奶量为30 8t 创造了世界奶牛产量的最高记录 目前世界各国高产牛奶场的奶牛 平均每年产量为十几吨 而我国平均水平仅有3 4吨 你能想办法繁殖卢辛达的后代 使年产奶量为30 8t吗 克隆 1 什么是克隆 3层次 2 以前学习过动物克隆的实例吗 3 请简述多莉克隆的过程 多莉羊 细胞质 细胞核 细胞核移植 多莉羊的培育过程 动物的克隆与植物克隆一样吗 用动物体细胞进行克隆的过程 其实际操作过程是什么 动物克隆过程的实际是细胞核移植 不植物克隆的技术基础是组织培养动物克隆的技术基础是动物细胞培养 核移植 阅读课本P48 简述高产牛体细胞核移植过程 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 取卵母细胞作受体细胞的原因是 它是最大的细胞 易操作 含有激发细胞核全能性的物质3 严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状 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 受体细胞激活 完成减数分裂 发育 供体细胞培养 思考题 核在进行体细胞核移植之前 为何要去掉受体卵母细胞的核 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞 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代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型 未突变 3 细胞核移植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 克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核 但核外还有少部分DNA 如线粒体DNA 来自受体卵母细胞 4 动物克隆实例很多 为何多莉就举世闻名呢 在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊 多莉 培育成功之前 胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展 实际上 多莉 的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程 但这并不能减低 多莉 的重大意义 因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物 是克隆技术领域研究的巨大突破 这一巨大进展意味着 在理论上证明了 同植物细胞一样 分化了的动物细胞核也具有全能性 思考题 5 对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程 找出操作过程的不同点 多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞 而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞 多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞 而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞 6 讨论分析上述哪一种措施更科学 并说明理由 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量 活性比卵细胞高 用它作受体更容易成功 将供体细胞注入受体细胞 使克隆动物更像供体动物 操作也方便 请同学们归纳动物体细胞核移植概念 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 这个新胚胎最终发育成动物个体 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 核移植 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 难度高 受体细胞 M 期的卵母细胞 细胞分化程度低 恢复全能性容易 克隆动物的研究意义 1 克隆动物作为生物反应器 生产医用蛋白2 改良动物品种3 治疗人类疾病 作为供体4 保护濒危动物 体细胞核移植技术存在的问题 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 1 在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 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 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 4 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 3 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 4 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