《动物细胞培养和核移植技术》教学课件

1、动物细胞培养第1页，共47页。问题讨论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？取该患者的皮肤进行细胞培养,获得足量的细胞后再移植第2页，共47页。 烧伤病人图片异体皮肤移植图片第3页，共47页。动物细胞培养请同学们阅读课本后，简述动物细胞培养的基本过程？第4页，共47页。动物细胞培养第5页，共47页。动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬浮液原代培养动物细胞培养细胞增殖部分细胞无限传代去掉组织间蛋白动物细胞培养不能最终培养成生物体传代培养第6页，共47页。原代培养的绍鸭成纤维细

2、胞，相差显微镜照片第7页，共47页。正常细胞凋亡细胞分裂中期细胞传代培养的绍鸭成纤维细胞形态（DAPI染色）第8页，共47页。讨论1、动物细胞培养的原理是什么？2、从动物机体中要取出哪些相关组织？并解释原因。第9页，共47页。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、必须的营养物质（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核酸、嘌呤、嘧啶、激素、生长因子、动物血清等。）保证细胞顺利的生长增殖3、适宜的温度 36.5+（-）0.5度4、充足的氧气和适宜的酸碱度 O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）第10页，共47页。问题：1、培养基的类型（1）天然培养基：营

3、养价值高，成分复杂（2）合成培养基：成分明确，便于控制试验条件2、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独特之处？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1、液体培养基（动物体细胞大都生活在液体的环境） 2、成分中有动物血清等第11页，共47页。思考题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

4、蛋白酶处理胰蛋白酶水解蛋白质细胞间的成份是蛋白质第12页，共47页。动物胚胎或幼龄动物的组织、器官胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液制成细胞悬浮液10代细胞动物细胞培养部分细胞“癌变”，遗传物质改变，无限传代动物细胞培养不能最终培养成动物体50代细胞原代培养传代培养细胞贴壁剥离、分瓶细胞株细胞细胞系2、过程第13页，共47页。动物细胞生长特性：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。要求： 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。 第14页，共47页。细胞贴壁过程第15页

5、，共47页。3.有关概念:原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代培养。传代培养：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上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到4050代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞株传代至50代后又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，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。细胞株和细胞系的区别： 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。第16页，共47页。细

6、胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养细胞株细胞系如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？多数组织细胞固定在表面生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变第17页，共47页。思考讨论1.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。细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。肿瘤组织或细胞 正常组织或细胞 拓展-动物组织或细胞培养的

7、难易程度幼体组织或细胞 老龄组织或细胞分化程度低的组织或细胞 分化程度高的组织或细胞第18页，共47页。2、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？ 保存10代以内的细胞，因为其生物学特性未发生大的变化，最接近于体内组织或细胞的生长特性，很适合用于药物测试、基因表达等实验研究。3、在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？ 胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞;成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖.第19页，共47页。.植物组织培养过程将组织分散成单个细胞的吗？.胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质

8、是什么成份？.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？进一步思考：否 胰蛋白酶水解蛋白质蛋白质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较接近第20页，共47页。 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，认为体外培养细胞应该模拟内环境的哪些内容呢？第21页，共47页。动物细胞培养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）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮培养的动物细胞可以用于检测有

9、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第22页，共47页。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？、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、增殖旺盛第23页，共47页。思考题11、动物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

10、殖？13、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？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。将贴满细胞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第24页，共47页。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、有些为何能一直传下去吗？17、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？18、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养不都能发生突变，朝着癌细胞方向发展不是保存10代以内的细胞，因为10

11、50部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分还发生突变向癌细胞方向发展第25页，共47页。请总结出动物细胞培养的定义动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，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。第26页，共47页。思考题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，认为体培养细胞应该模拟内环境的哪些内容呢？第27页，共47页。无菌、无毒全部的营养物质适宜的温度和PH值必要的气体条件第28页，共47页。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PH

12、36.5+（-）0.5度, 7.2-7.44、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）保证细胞顺利的生长增殖第29页，共47页。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第30页，共47页。请举出动物细胞培养应用的实例第31页，共47页。成果1. 體外培養:1992年在多孔狀結構高分子材料上培養出 軟骨細胞，並形成新的軟骨組織。2. 活體培養:老鼠背上培養出人耳形狀的軟骨第32页，共47页。核

13、移植胚胎细胞核移植体细胞核移植（难度高） 2、动物体细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移如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.第33页，共47页。3.培育过程去核卵细胞体细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期胚胎(或重组胚胎）胚胎移植母体子宫妊娠、出生 个体4、原理动物体细胞核具有全能性成果1. 體外培養:1992年在多孔狀結構高分子材料上培養出 軟骨細胞，並形成新的軟骨組織。2. 活體培養:老鼠背上培養出人耳形狀的軟骨第34页，共47页。卵细胞母绵羊母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂C母绵羊子宫胚胎移植多莉羊分娩妊

14、娠多莉羊的培育过程融合后的卵细胞第35页，共47页。克隆羊的成功证明了什么？1、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。第36页，共47页。克隆羊的成功证明了什么？1、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。第37页，共47页。动物体细胞核移植是一种无性繁殖技术，用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。其意义：1、有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育2、对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义3、降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率第38页，共47页。5.体细胞核移植技术的应用前景第39页，共47页。体细胞核移植技术存在的问题：许多

15、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。第40页，共47页。营养生殖（扦插、嫁接）植物组织培养动物细胞培养动物个体的克隆（体细胞核移植和胚胎移植）PCR技术进行DNA扩增哪些生物技术属于“克隆”？第41页，共47页。动物细胞培养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）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮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第42页，共47页。 1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 -（ ） A细胞系 B细胞株 C原代细胞 D传代细胞2、动物细胞工程技术的

16、基础是 -（ ） A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 D.动物细胞培养AD课堂反馈练习第43页，共47页。3、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，其主要原因是这样的组织细胞 （ ）A.容易产生各种变异 B具有更强的全能性C.取材十分方便 D分裂增殖的能力强D4、下列属于动物细胞工程中的工具是（ ） A限制性内切酶 BDNA连接酶 C胰蛋白酶 D果胶酶C第44页，共47页。5、在动物细胞培养的有关叙述中，正确的是（ ）A动物细胞培养的目的就是为了获得大量的细胞分泌蛋白B动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散C细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程

17、中D培养至50代后继续传代的细胞是细胞株6、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称之为（ ）A原代培养 B传代培养 C细胞株 D细胞系BD第45页，共47页。 7、动物细胞培养的正确过程是（ ）A.原代培养传代培养细胞株细胞系 B. 原代培养传代培养细胞系细胞株C.传代培养细胞系原代培养细胞株 D. 原代培养细胞系传代培养细胞株8、下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是（ ）A培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清B原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞C动物细胞培养一般能够传到4050代，但其遗传物质发生了改变D动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞AC第46页，共47页。10、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此图回答。 (1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自_。(2)容器A中的