221动物细胞培养和核移植技术青年教师大赛获奖示范课公开课一等奖课件省赛课获奖课件

2.2动物细胞工程单克隆抗体等

动物细胞工程惯用的技术动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合是其它动物细胞工程技术的基础。1.动物细胞培养如何进行细胞培养?2.2.1动物细胞培养和核移植技术从动物机体中取出有关的组织，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。1.1概念1.2动物细胞培养过程1、选材：

动物胚胎或幼龄动物的组织、器官：它们的细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。2、分散成单个细胞：成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和繁殖。办法：先将选好的组织块剪碎，然后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶解决一段时间，这样组织就会分散成单个细胞。如何分散成单个细胞？动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维、胶原蛋白等蛋白质，将细胞网络起来形成含有一定弹性和韧性的组织和器官。课本思考题：进行细胞培养是用胰蛋白酶分散细胞，阐明细胞间的物质重要是什么？用胃蛋白酶解决行吗？胰蛋白酶活性在pH7.2~8.4之间最高，而胃蛋白酶的最适pH在2左右；传代培养的比较适宜的pH在7.2~7.4之间。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。3.动物细胞生长：规定：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。细胞的接触克制：当贴壁细胞分裂生长到表面互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触克制。4、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洗涤、稀释、分离转入培养液原代培养动物细胞培养不能最后培养成生物体细胞增殖缓慢，核型可能变化贴壁生长接触克制10代以内，保持正常二倍体核型传代培养将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。原代培养:传代培养:贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等解决，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，称为传代培养。细胞悬浮液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思考：如何界定原代培养和传代培养？多数组织细胞固定在瓶壁上生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质变化传至10代后不易传下去多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考下列问题：1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？

2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？

讨论充足营养适宜温度、PH和气体环境；无菌无毒环境1.3动物细胞培养的条件（无菌解决和添加抗生素、更换培养液）与体内相似。合成培养基：糖、氨基酸、促生长因子（血清、血浆）、无机盐、微量元素等（36~37℃、7.2~7.4）（O2、CO2--维持培养液PH）1、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定时更换培养液）2、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）3、温度和pH36.5+（-）0.5度,7.2-7.44、气体环境：O2和CO2（95%空气和5%CO2）动物细胞培养条件：动物细胞培养液的重要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。与植物培养基相比其特点是：（1）液体培养基动物体细胞大都生活在液体的环境（2）含有动物血清动物细胞培养从动物机体中取出有关的组织，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。概念1.4动物细胞培养技术的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）作为基因工程中的受体细胞培养的动物细胞能够用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性为治疗和防止癌症及其它疾病提供理论根据植物组织培养和动物细胞培养的比较细胞的全能性细胞株、细胞系植物体培养成果获得细胞或细胞产物快速繁殖、哺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状态细胞增殖原理动物细胞培养植物组织培养比较项目2.动物细胞核移植技术和克隆动物1、概念：将动物的一种细胞核，移入一种已经去掉细胞核的卵（母）细胞中，使其重组并发育成为一种新的胚胎，这个新的胚胎最后发育为动物个体（克隆动物）。2.1动物细胞核移植：克隆：指从一种共同的祖先，通过无性繁殖的办法产生出来的一群遗传特性相似的DNA分子、细胞或者个体。胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易2、分类1.高产奶牛的哺育过程2.2体细胞核移植的过程：高产奶牛供体细胞去核卵母细胞重组细胞电刺激融合早期胚胎胚胎移植代孕母牛妊娠、出生高产小牛注入理化办法2.2体细胞核移植的过程：2、多莉羊的哺育过程黑面绵羊去核卵细胞白面绵羊乳腺细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期胚胎胚胎移植另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利2.2体细胞核移植的过程：1、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？思考：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。2、你认为上述哪一种方法更科学？并阐明理由？卵母细胞当中的控制细胞分裂和分化的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞中的高，用它作受体细胞更容易成功。将供体细胞注入去核受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。讨论：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？为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要运用价值的动物提供的体细胞。培养的动物细胞普通当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞普通能保持正常的二倍体核型。2.用于核移植的供体细胞普通都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？3.你认为用上述体细胞核移植办法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外尚有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。另外，即便动物的遗传基础完全相似，但动物的某些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相似，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相似，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。2.3体细胞核移植技术的应用前景：1、在畜牧业中能够加速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种3、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植4、理解胚胎发育和衰老过程；追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病2.4体细胞核移植技术存在的问题：3、克隆动物食品安全问题

1、成功率比较低2、大多存在健康问题……思考与探究1.动物细胞培养要通过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养不需通过脱分化过程。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，因此，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，普通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。3.1997年，美国威斯康星州的一种奶牛场有一头名叫卢辛达（Lucinda）的奶牛，年产奶量为30.8t，发明了世界奶牛产奶量最高新纪录。现在世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量普通为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4t。（1）能运用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请阐明理由。能够。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传基础，运用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛含有高产的遗传基础，如果精心哺育和喂养，有可能在世界范畴内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到诸多高产的后裔，从而加紧奶牛改良进程。该克隆牛不能无限制地推广，其数量不适宜过多，特别是在小范畴内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引发种质衰退。（2）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？从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容易取）