动物细胞工程下学期新人教.ppt

所采用技术的理论基础 植物细胞工程 通常采用的技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞的全能性 克隆羊 多利 动物细胞工程 2 2 动物细胞培养 基础 动物细胞核移植动物细胞融合生产单克隆抗体 为什么要进行动物细胞的培养 一 动物细胞培养 目的 获得大量的细胞或细胞产物 2 概念 从动物机体中取出相关的组织 将它分散成单个细胞 然后 放在适宜的培养基中 让这些细胞生长和增殖 胚胎或幼龄动物的组织器官 细胞悬浮液 细胞株 细胞悬浮液 剪碎 加培养液 制成 胰蛋白酶 转入培养液 分瓶转入培养液 原代培养 传代培养 3 动物细胞培养的过程 胰蛋白酶 4 动物细胞培养的条件 无菌 无毒的环境 无菌处理 加抗生素 定期更换培养液营养 特别加入血清或血浆温度和PH 36 5度左右 PH为7 2 7 4气体环境 O2 细胞呼吸必需 C2O 维持PH值 5 动物细胞培养的应用 大规模生产有重要价值的蛋白质生物制品 如 病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 基因工程技术中常用动物细胞作为受体细胞 也进行细胞培养 检测有关物质毒性 培养正常或病变细胞 用于科研 如 解决为大面积烧伤病人移植皮肤问题 利用贴壁生长和接触抑制原理 植物组织培养和动物细胞培养的比较 植物细胞全能性 细胞增殖 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1997年英国生物学家首次用成年羊的 乳腺细胞 体细胞 成功地克隆出一只小母羊 多莉 绵羊1997小鼠1998牛1998山羊2000张涌西北农林科技大学猪2000兔2001大鼠2003周琪中科院动物所狗2005 已克隆的动物 克隆即无性繁殖系 是指从一个共同的祖先 通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的 分子 细胞或个体 克隆动物一般是指通过无性繁殖形成动物后代 克隆动物 克隆动物是如何实现的呢 目前动物体细胞克隆是通过核移植技术实现的 动物核移植 是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 体细胞核移植 胚胎细胞核移植 核移植分类 过程 供体体细胞 细胞培养 体细胞 卵巢卵母细胞 MII期卵母细胞 去核 无核卵母细胞 注入 细胞融合 重组细胞 重组胚胎 胚胎移植 代孕母体 生出与供体遗传物质相同的个体 多莉的诞生 多莉羊的培育过程 1 加速家畜遗传改良进程 促进优良畜群繁育 体细胞核移植技术的应用前景 2异种器官移植 可移植器官短缺猪的器官大小 结构和功能上与人体器官相近急性免疫排斥反应基因敲除半乳糖基转移酶核移植基因敲除SPF克隆猪器官移植 三核移植技术的应用 3 生产药用蛋白 三核移植技术的应用 4保护濒危物种 细胞核 去核卵母细胞 核移植重构胚 三核移植技术的应用 5培育各种疾病动物模型 应用核移植技术可以培育基因完全一致的实验动物模型 为遗传学 病理学研究提供良好的实验材料 三核移植技术的应用 展望 虽然核移植技术有着广阔的应用前景 并且已取得了一些进展如体细胞核移植等 但也存在着一些问题 主要包括核移植效率低 动物畸形 这要求研究人员进一步了解核质作用机理 改进培养方式 目前存在的问题 1 核移植效率低 2 克隆动物异常胎儿或新生儿死亡率极高 极少数能全程发育的个体也表现为超重 呼吸系统疾病等异常表型 个别表型正常者也存在有免疫缺陷 关节炎或肾 脑畸形等问题 导致克隆动物后期死亡 据 新科学家 杂志2005年8月3日报道 韩国著名的克隆专家WooSukHwang一手培育出世界首只克窿犬 阿富汗猎犬 自克隆羊多利诞生之后 公众有兴又见到一条由克窿技术培育存活下来的猎犬 Hwang的研究小组共采集了1095个母阿富汗猎犬的卵细胞 并将其放入一条公阿富汗猎犬体细胞核进行核移植 然后把他们放置在123个受孕母猎犬的体内 在这么多受孕母猎犬中 只有三个最终成功受孕 其中有一个流产 最后只有两个成功到分娩期 其中一个分娩成功的小猎犬在出生22天的时候死于肺炎 多莉羊诞生的意义 多莉羊在在技术上的突破之处在于供核细胞不是胚胎细胞 而是已分化的体细胞 这说明已经分化的动物体细胞核 仍然具有全能性 在合适的条件下 就可以发育成新的个体 克隆技术在繁育优良家畜 治疗人类遗传病 抢救濒危物种和保护生物多样性等方面有广阔的应用前景 克隆的意义与应用 细胞工程应用例1 多莉 写出 所指的细胞工程各称 实施细胞工程 时 所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是 多莉面部的毛色是 判断依据 继植物组织培养之后 克隆绵羊培育成功 证明动物细胞也具有 请举例说明克隆绵羊培育成功的实际意义 1999上海高考 世界上第一只克隆绵羊 多莉 的培育等程序如图所示 请仔细看图后回答问题 细胞工程应用例1 多莉羊答案1 细胞核移植 胚胎移植 细胞工程应用例1 多莉羊答案2 有利于细胞融合 卵细胞体积大 易操作 最主要的是卵细胞中具有启动核基因表达的信息蛋白质分子 能够使已经高度分化的细胞核脱分化 细胞工程应用例1 多莉羊答案3 白色 多莉羊的全部核基因来自白色绵羊 细胞工程应用例1 多莉羊答案4 全能性 细胞工程应用例1 多莉羊答案5 保护濒危物种 繁育优育品种 医学上克隆器官等 胚胎发育 指受精卵发育成为幼体 受精卵 八细胞胚 卵裂 囊胚 原肠胚 幼体 原肠胚 具有原肠腔 具备三胚层 外胚层 内胚层 中胚层 表皮及其附属结构 神经系统和感觉器官 脊索 真皮 肌肉 内脏器官的外膜 循环 排泄和生殖系统 消化道上皮 呼吸道上皮 腺体 如肝和胰 生殖的类型 无性生殖 不经过生殖细胞的结合 由母体直接产生出新个体的生殖方式叫无性生殖 有性生殖 由亲本产生有性生殖细胞 也叫配子 经过两性生殖细胞 如卵细胞和精子 的结合 成为合子 如受精卵 再由合子发育成为新个体的生殖方式 叫做有性生殖 草莓的营养生殖 水螅的出芽生殖 胚胎干细胞当