动物细胞工程ppt

1、 动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞融合动物细胞融合 单克隆抗体制备单克隆抗体制备 细胞核移植细胞核移植 动物动物 细胞细胞 工程工程 技术技术 动物细胞工程的动物细胞工程的 基础基础 （一）、概念（一）、概念 是指从动物机体内取出是指从动物机体内取出相关相关的组织，的组织， 将它分散成将它分散成单个细胞单个细胞，然后放在，然后放在适宜的适宜的 培养基中，让这些细胞培养基中，让这些细胞生长生长和和增殖增殖。 （二）、原理（二）、原理 细胞分裂增殖细胞分裂增殖 （三）、过程（三）、过程 幼龄动物幼龄动物剪碎组织剪碎组织 原代细胞培养原代细胞培养 取动物器官取动物器官 和组织和组织 细胞悬浮液细胞

2、悬浮液 传代细胞培养传代细胞培养 胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理 单个细胞单个细胞 胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理 单个细胞单个细胞 细胞贴壁细胞贴壁:培养贴附性细胞时,细胞要能 贴附于底物上才能生长繁殖. 细胞接触抑制细胞接触抑制 细胞在贴壁细胞在贴壁 生长过程中，随生长过程中，随 着细胞分裂，数着细胞分裂，数 量不断增加，最量不断增加，最 后形成一个单层，后形成一个单层， 此时细胞间相互此时细胞间相互 接触，细胞分裂接触，细胞分裂 和生长停止，数和生长停止，数 量不再增加。量不再增加。 有关概念有关概念 v原代培养原代培养：从机体取出后立即培养的细胞从机体取出后立即培养的细胞 为原代细胞。一般培养的第

3、为原代细胞。一般培养的第1 1代细胞与传代细胞与传1010 代以内的细胞称为原代细胞培养。代以内的细胞称为原代细胞培养。 v传代培养传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，将原代细胞从培养瓶中取出， 配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以 上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。 归纳归纳 过程过程 取取 的组织、器官的组织、器官 细胞悬浮液细胞悬浮液 酶酶 贴满瓶壁的细胞贴满瓶壁的细胞 单个细胞单个细胞 加入加入 液液 动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物 胰蛋白胰蛋白 培养培养 接触抑制接触抑制 原代原代 培养培养( (分装前分

4、装前) ) 1-10代细胞代细胞 遗传物质遗传物质 改变改变 原代细胞原代细胞 培养培养加加 液液 4050代细胞代细胞(细胞株细胞株) 未未 遗传物质遗传物质 改变改变 无限传代（无限传代（细胞系细胞系） 已已 传代传代培养培养 胰蛋白胰蛋白 酶酶 有关概念有关概念 细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至1010代左右细胞代左右细胞 生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存 活到活到40504050代，这种传代细胞为细胞株。代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至5050代后又出现细胞代后又出现细胞 生长停滞状态，

5、只有部分细胞由于遗传物质的生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的 改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这 种传代细胞为细胞系。种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传细胞系的遗传 物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制， 容易传代培养。容易传代培养。 思考题：思考题： 1 1、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织、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？做动物细胞培养材料？ 2 2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？、为什么培养前要将组织

6、细胞分散成单个细胞？ 因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。 成块组织使细胞靠在一起限制了细胞的生长和成块组织使细胞靠在一起限制了细胞的生长和 增殖，且细胞不能与培养液充分接触，不利于增殖，且细胞不能与培养液充分接触，不利于 培养。培养。 3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间、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？的物质是什么成份？ 催化蛋白质水解。细胞间的物质主要是蛋催化蛋白质水解。细胞间的物质主要是蛋 白质白质( (胶原蛋白等胶原蛋白等) )。 4、细胞膜的主要成份是什么？、细胞膜的主要成份是什么？ 蛋白质和磷

7、脂蛋白质和磷脂 5、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？ 能能 6 6、既然、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉胰蛋白酶能将细胞消化掉，那，那将动物将动物 组织分散成单个细胞要组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？注意什么问题呢？ 7 7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 注意时间的控制注意时间的控制 不能，因为两者的最适不能，因为两者的最适PHPH不同，而正常组织不同，而正常组织 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PHPH较接近较接近 1 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 保证细胞保证细胞 顺利的生顺利的生

8、长增殖长增殖 添加一定量的抗生素，定期更换培养液添加一定量的抗生素，定期更换培养液 添加：糖（葡萄糖）、氨基酸、促生长因子、无添加：糖（葡萄糖）、氨基酸、促生长因子、无 机盐、微量元素、动物血清等。机盐、微量元素、动物血清等。 （四）、动物细胞培养的条件（四）、动物细胞培养的条件 2 2、营养、营养 3 3、温度和、温度和PHPH 培养室中控制培养室中控制, ,使之达到使之达到 36.5 36.5 0.5, 7.27.4 0.5, 7.27.4 培养箱中提供培养箱中提供O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5% CO5% CO2 2 ） 4 4、气体环境、气体环境： 植物组织

9、培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较 全能性全能性增殖增殖 蔗糖蔗糖 动物动物 血清血清 细胞株、细胞系细胞株、细胞系 细胞细胞, ,某些某些 蛋白质蛋白质 （五）、动物细胞培养技术的应用（五）、动物细胞培养技术的应用 （3）细胞的生理、药理、病理研究）细胞的生理、药理、病理研究 （1） 培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植 （2） 基因工程的受体细胞基因工程的受体细胞 资料一：资料一： 培养的动物细胞可以用于培养的动物细胞可以用于检测有毒物质检测有毒物质。许。许 多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会

10、发 生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全 部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。 现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速 而灵敏的有效手段。而灵敏的有效手段。 资料二：资料二： 人工关节人工关节软骨再生软骨再生 1.1.第一次手第一次手术术: : 从从病人病人关节软骨关节软骨中未中未 受力的部分，取出一片受力的部分，取出一片约为约为葡萄葡萄干干大大 小的健康小的健康软软骨骨组织组织。 2.2.分分离软离软骨骨细胞并经细胞并经三星期的三星期的体体外外 培

11、培养养，使，使细胞数细胞数增加增加约约10102020倍。倍。 3.3.第二次手第二次手术术: : 清理清理软软骨受骨受损损的部分，的部分， 从从下方骨下方骨头头部位取出一片部位取出一片约与伤约与伤口口大大 小相同的骨膜，小相同的骨膜，缝缝在在伤伤口上方，再口上方，再将将 软软骨骨细胞细胞注射到骨膜下方。注射到骨膜下方。 资料三：资料三： 结果结果: : 经过复健经过复健一年一年后后即可即可恢复恢复正常的生活。正常的生活。 （一）、动物细胞核移植的概念：（一）、动物细胞核移植的概念： 动物核移植是将动物的一个细胞的动物核移植是将动物的一个细胞的细胞细胞 核核, ,移入一个已经去移入一个已经去掉

12、细胞核的卵母细胞掉细胞核的卵母细胞 中中. .使其重组并发育成一个新的胚胎使其重组并发育成一个新的胚胎, ,这个这个 新的胚胎最终发育为动物个体新的胚胎最终发育为动物个体. . 克隆动物：用核移植的方法得到的动物。克隆动物：用核移植的方法得到的动物。 动物核移植动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个移入一个 已经去掉细胞核的卵母细胞中已经去掉细胞核的卵母细胞中.使其重组并发育成一个使其重组并发育成一个 新的胚胎新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体这个新的胚胎最终发育为动物个体 （二）、分类：（二）、分类： 胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植： 体细胞核移植体细胞

13、核移植： 细胞分化程度低，恢复细胞分化程度低，恢复 全能性容易全能性容易 细胞分化程度高，恢复细胞分化程度高，恢复 全能性困难全能性困难 克隆动物克隆动物:用核移植方法得到的动物用核移植方法得到的动物. 克隆克隆（clone）是指通过无性生殖而产生的遗）是指通过无性生殖而产生的遗 传上均一的传上均一的生物生物群，即具有完全相同的遗传组成群，即具有完全相同的遗传组成 的一群细胞或者生物的个体。克隆在希腊语中是的一群细胞或者生物的个体。克隆在希腊语中是 “小树枝叶小树枝叶”的意思，用以指无性增殖物。的意思，用以指无性增殖物。 去核去核 卵细卵细 胞胞 供体供体 细胞细胞 电刺激使 电刺激使 两细胞

14、融合两细胞融合 重组细胞重组细胞 重组胚胎重组胚胎 新个体新个体 代孕母牛代孕母牛C 胚胎移植胚胎移植 卵细卵细 胞培胞培 养养 无性生殖无性生殖 （三）、体细胞的核移植过程（三）、体细胞的核移植过程 高产奶牛高产奶牛A 供体供体 细胞细胞 培养培养 供卵奶牛供卵奶牛B （四）、体细胞核移植技术的应用前景（四）、体细胞核移植技术的应用前景 1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程 2、保护濒危物种、保护濒危物种 3、生产医用蛋白质、生产医用蛋白质 及组织器官的移植的及组织器官的移植的 供体供体 （五）、体细胞核移植技术存在的问题（五）、体细胞核移植技术存在

15、的问题 1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。 2、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出 现早衰等问题。现早衰等问题。 3、生产克隆动物费用昂贵。、生产克隆动物费用昂贵。 2 2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的 细胞是细胞是 （ ） A A获得不死性的细胞获得不死性的细胞 B B1010代以内细胞代以内细胞 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞 1 1、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工程技术的基础是 （ ） A.A.动物细胞融合动物细胞融合 B

16、.B.单克隆抗体单克隆抗体 C.C.胚胎移植胚胎移植 D.D.动物细胞培养动物细胞培养 A A D D 课堂反馈练习课堂反馈练习 3 3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是： （ ） A A、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞 分泌蛋白分泌蛋白 B B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散 C C、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡 过程中过程中 D D、培养至、培养至5050代后传代细胞遗传物质没有发生改变代后传代细胞遗传

17、物质没有发生改变 B B 4 4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ） 无毒的环境无毒的环境 无菌的环境无菌的环境 培养基需要加入血培养基需要加入血 清清 温度与动物体温相似温度与动物体温相似 需要需要O O2 2，不需要，不需要COCO2 2 COCO2 2能调节培养液能调节培养液PHPH A A、 B B、 C C、 D D、 D D 5 5、动物细胞培养的特点、动物细胞培养的特点 （ ） 细胞贴壁细胞贴壁 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 接触抑制接触抑制 减数分裂减数分裂 原代培养一般传原代培养一般传1 11010代代 A A

18、、 B B、 C C、 D D、 A A 6 6、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据 此回答：此回答： （1 1）容器）容器A A中放置的是动物器官或组织。它一中放置的是动物器官或组织。它一 般取自般取自_。 （2 2）容器）容器A A中的动物器官或组织首先要进行的中的动物器官或组织首先要进行的 处理是处理是 ，然后用，然后用 酶处理，酶处理， 这是为了使细胞分散开来，这样做的目的这是为了使细胞分散开来，这样做的目的 是是 。 动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物 剪碎剪碎 胰蛋白胰蛋白 使细胞与培养液充分接触，便于培养使细胞与培养液充分接触，便

19、于培养 （3 3）培养首先在）培养首先在B B瓶中进行，瓶中的培养基成瓶中进行，瓶中的培养基成 分有分有 _等。在此瓶中培养等。在此瓶中培养 一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养 到第到第 代，到这时的培养称为代，到这时的培养称为_ _ 。 （4 4）为了把）为了把B B瓶中的细胞分装到瓶中的细胞分装到C C瓶中，用瓶中，用 处理，然后配置成处理，然后配置成 ，再，再 分装。分装。 动物血清动物血清 10 原代培养原代培养 胰蛋白酶胰蛋白酶细胞悬浮液细胞悬浮液 动物动物 细胞细胞 融合融合 细胞细胞A细胞细胞B 杂种细胞杂种细胞 灭活的病毒灭活的病毒 物理法物理法 化学法化学法 用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程 细胞核细胞核 病毒颗粒病毒颗粒 细胞核细胞核 细胞融合与融合诱导细胞融合物质细胞融合与融合诱导细胞融合物质 诱导剂：病毒、聚乙二醇诱导剂：病毒、聚乙二醇 诱导细胞融合的病毒必须灭活。诱导细胞融合的病毒必须灭活。 思考讨论：为什么细胞融合过程中使用的思考讨论：为什么细胞融合过程中使用