动物细胞工程21013.ppt

2 2动物细胞工程 动物细胞工程的技术手段 动物细胞工程 2 2 1动物细胞培养和核移植技术 一 动物细胞培养 其他动物细胞工程技术的基础 幼龄动物 剪碎组织 胰蛋白酶处理 细胞培养 细胞株中变异产生的能无限传代培养的细胞 原代培养中出现的能够传代培养40 50代的细胞 细胞悬浮液 细胞株 细胞系 如出现的无限传代细胞 1 动物细胞培养过程 胚胎成幼龄动物的组织器官 细胞来源 单个细胞 原代细胞 细胞株 细胞系 剪碎胰蛋白酶 分离细胞 洗涤 稀释 分离 原代培养 传代培养 遗传物质没有发生改变 遗传物质发生改变 动物细胞培养 2 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 4 4 气体环境 O2和CO2 95 空气和5 CO2 保证细胞顺利的生长增殖 3 动物细胞培养技术的应用 大规模培养生产生物制品 病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 作为基因工程中的受体细胞培养的动物细胞可以用于检测有毒物质 判断某种物质的毒性为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据 获得细胞 细胞的全能性 植物体 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 葡萄糖 动物血清 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 植物细胞和动物细胞培养的比较 细胞群体 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 细胞质 细胞核 细胞核移植 多莉羊的培育过程 1 体细胞核移植过程 2020 3 16 11 可编辑 思考 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 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 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 2 体细胞核移植技术的应用前景 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 3 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 原代培养和传代培养 从机体上获取的组织 通过酶或机械方法分散成单个细胞进行培养 在首次传代前的培养一般称为原代培养 初代培养 原代培养的最大优点是 组织细胞刚脱离机体 生物性状尚未发生较大变化 在一定程度上能够反映体内的状态 原代培养的细胞在生长 繁殖一定时间后 由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭 会影响细胞的生长 因此需要进行扩大培养 即传代或称为传代培养 继带培养 也就是将细胞按1 2 1 4的比例传代但严格说来 不论在进行传代时稀释与否 将细胞从一个培养瓶转移到另一个培养瓶即称为传代培养 拓展视野 关于传代培养 在进行传代时 如果是悬浮细胞 只需简单稀释即可 若需完全更换培养液只需低速离心沉淀 再悬浮于合适的培养液中即可 一般细胞每毫升接种数量为5 104 8 105个 传代密度太低 细胞容易死亡 表现出细胞在达到增长前有较长的滞留期 在培养过程中 培养液会由于pH下降而呈现黄色 表明细胞已经达到最大密度需要换液或进行传代培养 如果是单层贴壁的细胞 等长满培养瓶表面 即可进行传代 多数细胞需用胰蛋白酶处理将细胞从生长物表面分离下来 以促进传代培养 细胞系和细胞株 细胞系和细胞株 两者曾一度混用 导致有些文献中概念不清 下面所指的概念是现在国内外比较通用的 也是绝大多数研究者接受的观点 原代培养物经首次传代成功即称为细胞系 CellLine 因此细胞系可泛指一般可能传代的细胞 其中能够连续传代的细胞叫做连续细胞系或无限细胞系 不能连续培养的称为有限细胞系 大多数二倍体细胞为有限细胞系 通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株 CellStrain 也就是说 细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选的方法 由单细胞增殖形成的细胞群 细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在 CO2培养箱 细胞培养中所用的培养箱一般称为CO2培养箱 它的气体环境是95 的空气和5 的CO2 CO2的作用 CO2既是细胞代谢产物 也是细胞所需成分 它主要与维持培养液的pH有直接关系 动物细胞多数需要微碱性环境 pH为7 2 7 4 以不超出6 8 7 6为宜 在细胞培养过程中 随着CO2释放量的增多 培养基会变酸 因此常加入NaHCO3 与CO2溶于水后所形成的H2CO3构成一个缓冲对 来调节pH NaHCO3具有释放CO2的倾向 加入CO2可以抑制这个反应的进行 培养箱中CO2浓度应与培养液中NaHCO3浓度相平衡 如果培养箱中CO2浓度设定在5 培养液中NaHCO3的加入量应为1 9