gg动物细胞培养和核移植技术PPT学习教案

1、会计学1gg动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术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技术单克隆抗体技术动物细胞核移植动物细胞核移植动物动物细胞细胞工程工程常用常用技术技术复习：植物细胞工程中常用的技术？复习：植物细胞工程中常用的技术？植物组织培养和植物体细胞杂交植物组织培养和植物体细胞杂交其他动物细其他动物细胞工程技术胞工程技术的基础的基础第1页/共58页 如果一个大面积烧伤的病人，自体皮肤有限，其他渠道的皮肤来源不足。如何才能获得大量的自体健康皮肤？第2页/共58页人耳鼠“人耳鼠”再出风头 2001年，一只特别的活老鼠在北京引起轰动这是有着一对红眼睛的、尾巴

2、长长的、浑身没毛的小白鼠。值得一提的是，这只小白鼠的背上，竟长着一只几乎与身子一般大小的“人耳”。这只老鼠背上的“人耳”是由上海市第九人民医院副院长、整复外科主任曹谊林教授利用组织工程技术复制出来的。 在京展出的数天，尽管门票高达20元，但还是有将近20万人，心甘情愿地掏钱一睹“人耳鼠”的风采。 人耳鼠的出现，透露了怎样的信息？第3页/共58页第4页/共58页一、动物细胞培养一、动物细胞培养 动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织组织,将它将它分散成单个细胞分散成单个细胞,然后然后,放在放在适宜的培养适宜的培养基基中中,让这些细胞让这些细胞生长和增殖生

3、长和增殖.细胞增殖细胞增殖2、原理、原理1、概念、概念3、过程：、过程：复习：植物组织培养复习：植物组织培养 在无菌和人工控制的条件下在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，给予、组织、细胞，培养在人工控制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。终形成完整的植株。第5页/共58页幼龄动物幼龄动物取动物器官取动物器官和组织和组织剪碎组织剪碎组织胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理细胞培细胞培养养单个细胞单个细胞动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础

4、是其他动物细胞工程技术的基础第6页/共58页3、过程：、过程：剪碎的动物组织块剪碎的动物组织块细胞悬浮细胞悬浮液液胰蛋白酶胰蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液动物组织细胞间隙中动物组织细胞间隙中含有一定量的含有一定量的弹性纤弹性纤维等蛋白质维等蛋白质，将细胞，将细胞网络起来形成具有一网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织定弹性和韧性的组织和器官。和器官。传代培养：传代培养：将原代细将原代细胞从培养瓶中取出，胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个分装到两个或两个以上的培养瓶中继以上的

5、培养瓶中继续培养，称为传代续培养，称为传代培养。培养。原代培养：原代培养：从机体从机体取出后立即培养的取出后立即培养的细胞为原代细胞细胞为原代细胞。（分装前的细胞培（分装前的细胞培养）养）（水解弹性纤维）（水解弹性纤维）第7页/共58页细胞贴壁：细胞贴壁：v培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。易于贴附。要求：要求：第8页/共58页接触抑制：接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再胞间相互接触，细

6、胞分裂和生长停止，数量不再增加。增加。50代以代以后后失去接触失去接触抑制抑制接触抑接触抑制制第9页/共58页细胞悬浮细胞悬浮液液胰蛋白酶胰蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代传代培养培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系单个细胞单个细胞加培养液加培养液遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物遗传物质已改质已改变变剪碎的动物组织块剪碎的动物组织块传代培养的细胞传代培养的细胞一般传至一般传至10代左右细胞生长停滞代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到胞存活到4050代，这种传代细代，这种传代细胞为细胞株。胞为细胞株。细胞株：细胞株

7、： 细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状代后又出现细胞生长停滞状态，态，只有部分细胞由于遗传物只有部分细胞由于遗传物质的改变，质的改变，使其在使其在培养条件下可培养条件下可以以无限制传代无限制传代，这种传代细胞这种传代细胞为细胞系。为细胞系。细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。，失去接触抑制，容易传代培养。第10页/共58页动物胚胎或幼龄动物的组织或器动物胚胎或幼龄动物的组织或器官官分裂旺盛，分化程度低，易培养分裂旺盛，分化程度低，易培养第11页/共58页1、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞

8、间的物、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是什么成分？质主要是什么成分？2、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分散成单个细胞时要注意什么问题呢？散成单个细胞时要注意什么问题呢？3、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？主要是蛋白质主要是蛋白质(胶原蛋白等胶原蛋白等)。能，应注意时间的控制能，应注意时间的控制不能，因为动物细胞培养适宜的不能，因为动物细胞培养适宜的PH为，此环境下胃为，此环境下胃蛋白酶（）没有活性，而胰蛋白酶蛋白酶（）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性的活性较高。较高。第1

9、2页/共58页5、动物细胞培养的条件、动物细胞培养的条件P46【讨论】【讨论】充足的营养供给、适宜的温度、适宜的充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境。和气体环境。无菌、无毒的环境。无菌、无毒的环境。第13页/共58页保证细胞顺利的保证细胞顺利的生长增殖生长增殖无菌处理、添加一定量的抗生素，定期更换培养液无菌处理、添加一定量的抗生素，定期更换培养液葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、维生素、素、维生素、动物血清、血浆动物血清、血浆等。等。36.5+（-）度）度O2:细胞代谢所必须细胞代谢所必须CO2：主要维持培养液的：主要维持培养液

10、的PH（95%空气和空气和5% CO2 ）5、动物细胞培养的条件、动物细胞培养的条件第14页/共58页第15页/共58页第16页/共58页效因子，激素等。效因子，激素等。第17页/共58页第18页/共58页超净工作台超净工作台CO2培养箱培养箱冰箱冰箱第19页/共58页第20页/共58页第21页/共58页比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理培养基性质培养基性质培养基特有成分培养基特有成分培养结果培养结果培养目的培养目的细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物血动物血清清植物体

11、植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株无病毒植株获得细胞或细胞获得细胞或细胞分泌蛋白分泌蛋白第22页/共58页1、动物细胞全能性的表现程度不同、动物细胞全能性的表现程度不同受精卵受精卵 胚胎干细胞胚胎干细胞 多能干细胞多能干细胞 单能干细胞单能干细胞 体细胞体细胞是将动物的一个细胞的细胞是将动物的一个细胞的细胞核核,移入一个已经去掉细胞核的移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞卵母细胞中中.使其重组使其重组并发育成一个新的胚胎并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动这个新的胚胎最终发育为动物个体。物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物用核移植的方法得到的

12、动物称为克隆动物。3、分类：、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核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度高，恢复全能性困难细胞分化程度高，恢复全能性困难2、动物核移植、动物核移植4、过程：、过程：第23页/共58页核移植核移植（难度高）（难度高）受体细胞：受体细胞：M期的卵期的卵母细胞母细胞胚胎细胞核移植：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢细胞分化程度低，恢复全能性容易复全能性容易二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1、概念：、概念：2、分类：、分类：第24页/共58页复习

13、复习第25页/共58页v2、根据动物细胞核仍具有全能性的特、根据动物细胞核仍具有全能性的特点点,怎样将动物细胞的全能表达怎样将动物细胞的全能表达? 把两把两种动物的优良性状集合在一块儿种动物的优良性状集合在一块儿?不能不能利用利用:动物体细胞核移植技术动物体细胞核移植技术动物细胞融合动物细胞融合第26页/共58页供体细胞（供体细胞（供核）供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵母细胞卵母细胞（ M中期：供质）中期：供质）去核去核无核卵无核卵母细胞母细胞注注入入细胞细胞融合融合杂杂种种细细胞胞构建重构建重组胚胎组胚胎胚胎胚胎移植移植代孕代孕母体母体新个体新个体(与母与母体基本相同体基本相同的个体的个

14、体)杂杂种种细细胞胞核移植核移植胚胎移植胚胎移植第27页/共58页第28页/共58页为使核移植动物的主要遗传物质全为使核移植动物的主要遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细部来自有利用价值的动物提供的细胞。胞。第29页/共58页 10代以内的细胞一般保持正常二倍体代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，未发生突变的核型，未发生突变第30页/共58页克隆动物克隆动物绝大部分绝大部分DNA来自于来自于供体细胞核供体细胞核，但其核外还有少量的但其核外还有少量的DNA，即，即线粒体中的线粒体中的DNA是来自于是来自于受体卵母细胞受体卵母细胞。此外，即便动物的此外，即便动物的遗传基础完全相同遗传基础完全

15、相同，还与，还与所处所处环境环境有很大关系有很大关系.第31页/共58页卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫母绵羊子宫胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠4、多莉羊的培育过程、多莉羊的培育过程融合后的卵细胞融合后的卵细胞第32页/共58页克隆羊的成功证明了什么？克隆羊的成功证明了什么？1、动物体细胞核具有全能性；、动物体细胞核具有全能性；2、细胞质具有调控细胞核发育的作用。、细胞质具有调控细胞核发育的作用。第33页/共58页（1）对比多莉羊和高产奶牛的克隆过程）对比多莉羊和高产奶牛的克隆过程

16、，找出操作过程的不同点？，找出操作过程的不同点？多莉克隆过程的受体细胞是多莉克隆过程的受体细胞是去核去核卵卵细胞细胞，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核去核卵母卵母细胞细胞；多莉克隆过程是将供体；多莉克隆过程是将供体细胞核细胞核注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是将供体将供体细胞细胞注入受体细胞。注入受体细胞。思考题思考题第34页/共58页（2）讨论分析上述哪一种措施更科学？）讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？并说明理由？ 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、活性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

17、更容易成功比卵细胞高，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，操作也方便更像供体动物，操作也方便 高产奶牛的克隆过程更科学高产奶牛的克隆过程更科学第35页/共58页5、体细胞核移植技术的应用前景、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、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程程2、保护濒危物种、保护濒危物种3、利用转基因克隆动物生产医用蛋白质、利用转基因克隆动物生产医用蛋白质4、用于器官移植的的供体。、用于器官移植的的供体。5、使人类深入了解胚胎发育及衰老过程、使人类深入了解胚胎发育及衰老过程6、追踪研究疾

18、病的发展过程和治疗疾病、追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病第36页/共58页第37页/共58页6 6、体细胞核移植技术存在的问题、体细胞核移植技术存在的问题 1、成功率低、成功率低2、存在健康问题、存在健康问题（如异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等）（如异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等）3、克隆动物食品的安全性也存在争议、克隆动物食品的安全性也存在争议4、克隆动物的各个环节也有待改进、克隆动物的各个环节也有待改进第38页/共58页资料一资料一第39页/共58页资料二资料二第40页/共58页3、（、（1）能利用体细胞核移植技术）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由克

19、隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。思考题思考题第41页/共58页移植胚胎在体外短时间培养后，移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的挑选正常卵裂的胚胎胚胎植入经同期植入经同期发情处理的发情处理的受体母牛受体母牛体内。体内。2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆务交给你，你将如何对它进行克隆？第42页/共58页4.体细胞核移植技术在研究和应用上体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。了解这方面的前沿动态。第43页/共58页D例题解析1、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工

20、程技术的基础是 （ ） A.动物细胞融合动物细胞融合 B.单克隆抗体单克隆抗体 C.胚胎移植胚胎移植 D.动物细胞培养动物细胞培养解析：动物细胞工程中技术包括动物细胞培养解析：动物细胞工程中技术包括动物细胞培养、动物细胞融合、胚胎移植和单克隆抗体，其、动物细胞融合、胚胎移植和单克隆抗体，其中动物细胞培养是其他技术的基础中动物细胞培养是其他技术的基础第44页/共58页 2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是改变的细胞是 A细胞系细胞系 B细胞株细胞株 C原代细胞原代细胞 D传代细胞传代细胞A解析：细胞株传代至解析：细胞株传代至50代后出现细胞生长停代后

21、出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变滞状态，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，这种，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传代细胞为细胞系第45页/共58页3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞其主要原因是这样的组织细胞 （ ） A.容易产生各种变异容易产生各种变异 B.具有更强的全能性具有更强的全能性 C.取材十分方便取材十分方便 D.分裂增殖的能力强分裂增殖的能力强D第46页/共58页4.动

22、物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A. 培养基不同；培养基不同；B. 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；C. 动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；D. 动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。养成植株。A第47页/共58页D. 都要用胰蛋白酶处理都要用胰蛋白酶处理D第48页/共58页C第49页/共58页链接高考C解析：动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无解析：动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行，动物成体的

23、体细胞离体培养用液体培菌条件下进行，动物成体的体细胞离体培养用液体培养基，不能体现细胞的全能性，植物成体的体细胞离养基，不能体现细胞的全能性，植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。体培养不一定用液体培养基，能体现细胞的全能性。故故C正确。正确。第50页/共58页C解析：大规模生产食品添加剂、香料等是植物解析：大规模生产食品添加剂、香料等是植物细胞工程的应用，动物细胞工程无此应用细胞工程的应用，动物细胞工程无此应用第51页/共58页A解析：试管婴儿是获得精子和卵细胞后，解析：试管婴儿是获得精子和卵细胞后，在体外受精，之后把早期的胚胎移植到体在体外受精，之后把早期的胚胎移

24、植到体内，属于胚胎移植技术，繁殖方式为有性内，属于胚胎移植技术，繁殖方式为有性生殖。而克隆是无性繁殖的意思，比如体生殖。而克隆是无性繁殖的意思，比如体细胞核移植技术得到的动物为克隆动物。细胞核移植技术得到的动物为克隆动物。第52页/共58页AC第53页/共58页5、 回答下列有关动物细胞培养的问题：回答下列有关动物细胞培养的问题：在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面细胞表面时，细胞会停止分裂增殖，这种时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的现象称为细胞的。此时，瓶壁上形成的细。此时，瓶壁上形成的细胞层数是胞层数是 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是来，需要用酶处理，可用的酶是。随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞