2.2.1动物细胞培养和核移植技术——上课课件

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？,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,2.2.1动物细胞培养和核移植技术,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?,放入二氧化碳培养箱中培养,动物细胞培养过程示意图,结合问题，阅读书本，四人一组，讨论写出动物细胞培养的流程图。每组推选一位“小老师”，准备上台讲解（5min),学习活动一：,合作学习（结合问题思考流程）,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？,营养易供应、代谢废物易排出、方便对细胞进行操作。,先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理,水解蛋白质,蛋白质,细胞贴壁,接触抑制(contactinhibition),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。培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。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。,要求：,相关概念：,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。,有关概念：,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？,生命力旺盛，分裂能力强。,学习活动二：寻根问底，加深巩固,2、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶处理组织吗?,不能，胃蛋白酶pH=2.0，胰蛋白酶的pH=7.2-7.4,而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的pH较接近。,学习活动二：寻根问底，加深巩固,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：寻根问底，加深巩固,动物细胞培养过程,胚胎或幼龄动物的组织器官,细胞悬浮液,10代细胞,50代细胞,剪碎,胰蛋白酶,传代培养,无限传代,10代以内，保持正常二倍体核型,加培养液制成,单个细胞,分瓶继续培养,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：,二、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、促生长因子、动物血清等）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）,维持培养液的pH值,补充培养基中缺乏的物质,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,植物组织培养和动物细胞培养的比较,细胞株、细胞系,（1）生产生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（3）用于检测有毒物质。（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。,三、动物细胞培养技术的应用,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,Letstry!,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.二分裂,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,练一练,Letstry!,根据动物细胞核具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?,再想一想,利用动物体细胞核移植技术,二、动物体细胞核移植技术,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。,二、动物体细胞核移植技术,动物的细胞核具有全能性,1、概念：,2、核移植的种类,胚胎细胞核移植体细胞核移植,（易）,（难）,学习活动三：思考探究,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，创造了世界奶牛产奶量的最高记录。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34吨。你能想办法繁殖卢辛达的后代，使年产奶量为30.8t吗？,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，完成细胞分裂、发育,胚胎移植,代孕母牛子宫,克隆牛,3、过程：,体积大、易操作，含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件,保证核移植动物的遗传物质来自供体细胞,供体细胞（供核）,细胞培养,体细胞,卵母细胞（M中期：供质）,去核,去核卵母细胞,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,核移植过程,克隆动物的遗传物质是不是全部来自供体细胞？为什么？,不是，绝大部分DNA来自供体细胞，少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞。,思考：,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。老虎、大熊猫,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。,体细胞核移植技术的应用前景,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,知识结构,动物细胞培养和核移植技术,动物细胞培养,细胞培养的应用和概念,细胞培养的过程,细胞培养的条件,细胞培养技术的应用,动物体细胞核移植技术和克隆动物,核移植技术和克隆动物的概念,体细胞核移植技术的过程,体细胞核移植技术的应用前景,体细胞核移植技术存在的问题,从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙的去核卵母细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再将胚胎移到另一只母羊丙的子宫内，出生的小羊大多数性状A.难以预测B.像甲C.像乙D.像丙,练一练,Letstry!,2.下列有关克隆的叙述，不正确的是A.生物体通过体细胞进行的无性繁殖B.将某种瘤细胞体外培养繁殖成大量细胞C.扦插和嫁接实质上也是克隆D.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中,练一练,Letstry!,问题,1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞的吗？,、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的吗？,、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？,、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？,、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？,没有,是,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,、细胞膜的主要成份是什么？,、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？,、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？,、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？,10、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动物的组织或器官，请解释原因？,蛋白质和磷脂,能,注意时间的控制,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,胚胎组织或幼龄动物的组织或器官分裂、增殖旺盛,11、贴附性细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？,12、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？,13、如果此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？细胞株和细胞系通常是培养多少代的细胞?,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。,将贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后继续增殖。这样的过程叫做传代培养,思考题,14、如何理解原代培养和传代培养？,15、传代培养的细胞能一直传代下去吗？,16、有些为何能一