选修三细胞工程鬻鬻

选修三细胞工程鬻鬻动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体技术提问：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。第2页,共37页，2024年2月25日，星期天一、动物细胞培养概念:就是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。植物组织培养

在无菌和人工控制的条件下,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。第3页,共37页，2024年2月25日，星期天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代细胞部分细胞“癌变”，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分离、分瓶细胞株细胞细胞系2.动物细胞培养过程：增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养去掉组织间蛋白第4页,共37页，2024年2月25日，星期天3、动物细胞培养过程中几个重要的概念1.细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上（单层）。要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。2.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。动物细胞培养特点：贴壁生长、接触抑制：第5页,共37页，2024年2月25日，星期天定义：人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。胰蛋白酶处理取出组织胚胎或幼龄动物器官组织剪碎单个细胞细胞悬液转入培养瓶内培养（贴壁生长长成单层细胞。有接触抑制现象）。①原代培养3：原代培养图示原代培养第6页,共37页，2024年2月25日，星期天

定义：当原代培养的细胞处于接触抑制后,用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后加入新的培养液,将细胞分离稀释,并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这个过程称传代培养.（分瓶培养的过程）4.传代培养第7页,共37页，2024年2月25日，星期天

细胞株：从原代培养细胞群中筛选出进行传代培养的细胞，能传到40-50代，其遗传物质没有发生变化。

细胞系：传到40-50代后有部分细胞遗传物质发生了变化，带有癌变的特点，可能在培养条件下无限制的传代下去，这种传代细胞称为细胞系。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8页,共37页，2024年2月25日，星期天动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液10代细胞50代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液（分解弹性纤维）原代培养胰蛋白酶剪碎过程：细胞株细胞系动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。遗传物质未改变遗传物质已改变第9页,共37页，2024年2月25日，星期天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、微量元素等）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

）4、动物细胞培养条件保证细胞顺利的生长增殖离体培养的细胞对微生物和有毒物质没有防御能力能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？第10页,共37页，2024年2月25日，星期天1.进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？

细胞间的成分主要是蛋白质。胃蛋白酶适宜的PH约为2，当PH>6时，胃蛋白酶就会失去活性，而胰蛋白酶作用的适宜环境PH为7.2----8.4，多数动物细胞培养的适宜PH为7.2----7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。

2.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？

胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。第11页,共37页，2024年2月25日，星期天动物细胞培养液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、维生素、血清、血浆等。与植物培养基相比其特点是：（1）液体培养基（2）含有血清、血浆动物体细胞大都生活在液体的环境4、培养条件：第12页,共37页，2024年2月25日，星期天5、动物细胞培养技术的应用（1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。（3）用于检测有毒物质（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（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（5）作为基因工程的受体细胞第13页,共37页，2024年2月25日，星期天获得细胞细胞的全能性细胞株、细胞系植物体培养结果或细胞分泌蛋白快速繁殖、培育无病毒植株等培养目的葡萄糖、动物血清促生长因子蔗糖、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6、植物细胞和动物细胞培养的比较第14页,共37页，2024年2月25日，星期天1.2动物细胞培养过程胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬液10代细胞50代细胞剪碎胰蛋白酶稀释、分离原代培养用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。比老龄动物的组织细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛。分化程度越低，增殖能力越强，越容易培养。动物细胞培养不能最终培养成生物体细胞增殖缓慢，核型可能变化动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。贴壁生长接触抑制10代以内，保持正常二倍体核型传代培养第15页,共37页，2024年2月25日，星期天回忆，动物细胞培养过程动物胚胎或幼龄动物的组织、器官配置细胞悬液剪碎用胰蛋白酶处理10代细胞转入培养瓶40-50代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液稀释分瓶培养原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制细胞株：一般说遗传物质未改变细胞系：遗传物质已改变原代培养（第一次危机）（第二次危机）第16页,共37页，2024年2月25日，星期天二、克隆技术1、概念：克隆就是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。a.分子水平上：一般指DNA克隆。b.细胞水平上：指一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。c.细胞水平上：指基因型完全相同的两个或一个群体。第17页,共37页，2024年2月25日，星期天

动物细胞特点？分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性想一想第18页,共37页，2024年2月25日，星期天

根据动物细胞核仍具有全能性的特点,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第19页,共37页，2024年2月25日，星期天1.概念：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。核移植（难度高）受体细胞：MⅡ期的卵母细胞三、动物体细胞核移植技术胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易用核移植的方法得到的动物称为克隆动物第20页,共37页，2024年2月25日，星期天卵母细胞黑面母绵羊白面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娠融合后的卵母细胞2.体细胞核移植过程电脉冲刺激第21页,共37页，2024年2月25日，星期天

◆取供体细胞传代培养10代以内的细胞.为什么？◆用的是去核的减数第二次分裂中期细胞（MⅡ中期）为什么？◆激活方法：◆激活目的：◆促融方法：电刺激◆胚胎移植至代孕受体内

妊娠、分娩2.）核移植流程供体：优质高产奶牛受体：普通奶牛（卵母细胞的采集与培养）

1.体积大，易操作。2.含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。有人说它三个母亲，对吗？第22页,共37页，2024年2月25日，星期天供体细胞（供核）细胞培养体细胞卵巢卵母细胞（MⅡ中期：供质）去核无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归纳:1.共分成两大阶段：核移植和胚胎移植2.取卵母细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作；含有激发细胞核全能性的物质3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状2.体细胞核移植过程第23页,共37页，2024年2月25日，星期天１、在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞。２、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，未发生突变思考题第24页,共37页，2024年2月25日，星期天3、体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞思考题第25页,共37页，2024年2月25日，星期天5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞；多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。6、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？

卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便思考题第26页,共37页，2024年2月25日，星期天思考与探究动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。第27页,共37页，2024年2月25日，星期天2.体细胞核移植技术的应用前景第28页,共37页，2024年2月25日，星期天克隆动物的研究意义1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白2.改良动物品种3.治疗人类疾病，作为供体4.保护濒危动物体细胞核移植技术存在的问题1.许多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，免疫失调等。2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。第29页,共37页，2024年2月25日，星期天2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体选修3专题2细胞工程第30页,共37页，2024年2月25日，星期天1、定义：指用自然或人工方法使两个或多个动物细胞融合成一个细胞的过程。一、动物细胞融合动物细胞融合也称为细胞杂交。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞成为杂交细胞。第31页,共37页，2024年2月25日，星期天处理方法诱导手段结果理论基础第32页,共37页，2024年2月25日，星期天植物体细胞杂交动物细胞融合理论基础相同细胞膜的流动性不同植物细胞的______性细胞的_______诱导手段相同

物理法(离心振动电激等)化学法(_______)不同生物法(_________)处理方法不同用纤维素酶和_______去除细胞壁后，诱导原生质体融合用胰蛋白酶或_________处理使细胞分散后诱导细胞融合结果不同杂种细胞经组织培养后获得_________培养杂交细胞，生产_________相同改变_________，产生新性状1.2动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较全能增殖聚乙二醇PEG灭活的病毒果胶酶胶原蛋白酶细胞产品杂种植物遗传物质第33页