动物细胞培养和核移植技术()

1、2.2 动物细胞工程,专题2 细胞工程,动物细胞培养,动物细胞融合,生产单克隆抗体,动物细胞核移植,动物细胞工程常用技术,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础,动物细胞培养和核移植技术,专题2 动物细胞工程,一.动物细胞培养,从动物机体中取出相关组织，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。,(一)概念,原理：,细胞增殖,1、动物细胞培养过程,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,细胞悬浮液,胰蛋白酶,10代细胞,原代培养,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液,这些组织或器官 上的细胞生命力 旺盛，分裂能力强,细胞贴壁生长,接触抑制,分瓶传代培养,细胞贴壁生

2、长,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。,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。,有关概念:,原代培养：指将要培养的动物细胞取出后,先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞,然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中培养。,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： 传代培养的细胞一般传至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40-50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

3、，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。,如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？,遗传物质改变,贴壁生长细胞分裂生长到相互接触时就停止分裂增殖的现象叫接触抑制,2.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 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）,保证细胞顺利的生长增殖,动

4、物细胞培养液的主要成分：,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,（2）含有动物血清,动物体细胞大都生活在液体的环境,3.动物细胞培养技术的应用,（1）蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体,（2）基因工程的受体细胞,（3）用于检测有毒物质,（4）细胞的生理、药理、病理研究,细胞的全能性,细胞增殖,植物组织培养和动物细胞培养的比较,固体培养基,液体培养基,蔗糖 植物激素,葡萄糖 动物血清,植物体,细胞株、细胞系,快速繁殖、培育无病毒植株,获得细胞或细胞分泌蛋白,二、动物体细胞核移植技术和克隆动物,动物核移植是将动物的一个细胞的细

5、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为动物个体。,克隆动物,用核移植方法得到的动物,1、动物核移植：,胚胎 移植,动物体细胞核移植技术 （体细胞克隆动物）,无性生殖,2、为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是直接将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？,保证供核不被破坏，使所得个体的性状更符合供体。,想一想,1、受体细胞为什么选用卵母细胞？,卵母细胞体积大，易操作，而且含有促使细胞核全能性表达的物质和条件。,2.体细胞核移植的过程,P49 讨论：,为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移

6、至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。,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？,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，想一想，这是为什么？,培养的动物细胞一般当传代至1050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代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。,3.体细胞核移植技术的应用前景,加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育,保护濒危物种，增加存活数量,克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白,可以作为异

7、种移植的供体，可以用于组织器官的移植,体细胞核移植技术存在的问题,（1）成功率非常低 （2）克隆动物以表现早衰、生理缺陷等健康问题,体细胞核移植技术存在的问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。 在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。,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基础是 A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C

8、.胚胎移植 D.动物细胞培养,A,D,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,D,4.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； B.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； D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。,A,1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？ 2.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？,课堂反馈,克隆动物绝大部分DNA

9、来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。 此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、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同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。,动物细胞的培养有各种用途，一般而言，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