动物细胞培养和核移植技术.ppt

钟扬荣 重庆市聚奎中学 2010年10月22日 台湾组合S H E成员任家萱Selina及内地演员俞灏明在上海拍电视剧 我和春天有个约会 时被烧伤 据悉 Selina是三级灼伤 腿伤严重 脸部少许烧伤 俞灏明伤势更重 烧伤面积达39 两人都需做植皮手术 皮肤怎么获得 新闻播报 专题2细胞工程 动物细胞工程 那么动物细胞工程常用的技术手段呢 1 动物细胞培养 2 动物细胞核移植 3 动物细胞融合 4 单克隆抗体 是其他动物细胞工程技术的基础 2 2 1动物细胞培养和核移植技术 一 动物细胞培养 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 一 概念 二 原理 三 过程 如何进行细胞培养 细胞增殖 请同学们结合图2 16 阅读课本后 简述动物细胞培养的基本过程 请同学们结合图2 16 阅读课本后 简述动物细胞培养的基本过程 定义 人们通常将动物组织处理后的初次培养称为原代培养 胰蛋白酶处理 取出组织 动物器官组织 剪碎 单个细胞 细胞悬液 转入培养瓶内培养 原代培养 原代培养 细胞贴壁 接触抑制 原代培养的特点 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 贴附在瓶壁上生长增殖叫贴壁生长 细胞贴壁过程 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 与细胞表面的糖蛋白有关 癌细胞无接触抑制 因癌细胞表面的糖蛋白减少或缺失 接触抑制 定义 贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理 然后分瓶继续培养 让细胞继续增殖 这个过程称传代培养 分瓶培养的过程 传代培养 Q2 动物细胞培养过程为什么要将组织分散成单个细胞培养 Q4 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 先用剪刀剪碎 后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 胰蛋白酶水解蛋白质 细胞间的成份是蛋白质 使细胞与培养液充分接触 以利于细胞的物质交换 Q3 如何将动物组织分散成单个的细胞 Q1 取怎样的动物组织块易于培养 为什么 用胚胎组织或幼龄动物的组织或器官 原因 生命力旺盛 分裂能力强 Q5 会不会把细胞消化掉 作用时间过长 会消化膜蛋白 对细胞有损伤 用胃蛋白酶来消化行不 Q6 为什么传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去 细胞会随着分裂次数的增多 而逐步衰老 死亡 细胞一般传至10代左右就会开始衰老死亡 细胞传至10 50代 部分细胞的细胞核型可能发生变化 有少部分还发生突变向癌细胞方向发展 Q7 有无50代后继续增殖的可能 一般使用或冷冻保存的正常细胞都是10代以内的 因为细胞内保持了正常的二倍体核型 Q8 人们通常保存哪种类型的细胞 传代10 50代左右 增长缓慢以至于完全停止 部分细胞核型可能发生变化 遗传物质可能改变 小结 动物细胞培养过程 动物组织块 幼龄动物 细胞悬液 胰蛋白酶 原代培养 单个细胞 加培养液 原理 细胞增殖 有丝分裂 结果 细胞群 细胞产物 剪碎 传代培养 部分细胞无限传代 分瓶培养 加胰蛋白酶 动物细胞培养不能最终培养成生物体 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 认为培养细胞应该模拟内环境的哪些内容呢 四 动物细胞培养需要的条件 1 无菌 无毒 2 全部的营养物质 3 适宜的温度和PH值 4 必要的气体条件 36 5 0 5度 7 2 7 4 1 无菌处理 2 添加抗生素 3 更换培养液 清除代谢产物 液体合成培养基 糖 氨基酸 促生长因子 水 无机盐 微量元素 等 通常还需加入血浆 血清等天然成分 O2 CO2 95 空气 5 CO2 O2是细胞代谢必须的 CO2维持培养液的PH 五 动物细胞培养技术的应用 大规模的生产有重要价值的生物制品如病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 为基因工程技术提供受体细胞培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植 有毒物质的检测 细胞的生理 药理 病理研究如用于筛选抗癌药物等 为治疗和预防癌症及其他疾病提供依据 获得细胞 细胞的全能性 细胞或细胞产品 新的个体或细胞产品 培养结果 或细胞产物 快速繁殖 培育无病毒植株等 培养目的 营养物质 动物血清 营养物质 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 1 离体的植物组织或细胞 完整的植株 技术 植物组织培养 原理 植物细胞的全能性 2 离体的动物组织或细胞 完整的动物体 技术 核移植 原理 动物细胞核的全能性 动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制 所以动物细胞培养不能形成动物个体 动物细胞培养能形成动物个体吗 细胞核移植 无性生殖 一 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为动物个体 四 类型 哺乳动物核移植 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 三 理论基础 动物的细胞核具有全能性 二 动物细胞核移植技术和克隆动物 二 结果 得到克隆动物 难度大 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 M 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 五 核移植技术流程 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 卵黄多 营养物质丰富3 含有促使细胞核全能性表达的物质 有人说它三个母亲 对吗 有正常的二倍体核型 共分成两大阶段 核移植和胚胎移植 Q1 为什么用去核的M 中期次级卵母细胞作为受体细胞 2 含营养物质多 3 含有促使细胞核全能性表达的物质 1 次级卵母细胞体积大 易操作 Q2 去核的M 中期次级卵母细胞是否一定是要由优良性状的个体提供呢 不是 因为遗传主要是细胞核遗传 Q3 动物体细胞核移植获得的克隆动物的技术原理是什么 动物细胞核的全能性 讨论 讨论 Q4 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 Q5 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 Q6 你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物 是对供体动物进行了100 的复制吗 为什么 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质主要来自有重要利用价值的动物 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 受体卵母细胞的线粒体DNA影响 环境影响 基因突变等 2 保护濒危动物 六 体细胞核移植技术的应用前景 3 转基因克隆动物作为生物反应器 生产医用蛋白 1 加快家畜遗传改良进程促进优良畜群繁育 4 组织器官的移植 七 体细胞核移植技术存在的问题 成功率低 活克隆动物不到10 克隆技术的各个环节也有待进一步改进绝大多数克隆动物存在健康问题对克隆动物食品的安全性问题存争议 小结 细胞工程的基本技术 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 动物细胞核移植技术和克隆动物 动物细胞培养技术 基础 1 植物组织培养技术 原理 过程 2 植物体细胞杂交技术 原理 过程 3 动物细胞培养技术 原理 过程 细胞的全能性 脱分化 再分化 细胞膜的流动性和细胞的全能性 原生质体融合和植物组织培养 细胞增殖 原代培养和传代培养 优点 保持亲本遗传特性 优点 体细胞核移植过程 示动物克隆 无性繁殖 1 克隆羊多利培育过程 另一头绵羊的子宫 特别注意 克隆动物性状与供体动物完全一样吗 不可能 因为 一 供体动物只提供细胞核 而细胞质中的遗传物质