2.2.1动物细胞培养和核移植技术

1、2.2 动物细胞工程,植物组织培养,植物体细胞杂交,1.动物细胞培养,2.动物细胞融合,3.制备单克隆抗体,4.细胞核移植,回顾：,动物细胞工程常用的技术手段：,植物细胞工程常用的技术手段有哪些？,动物细胞工程的基础,一、动物细胞培养,就是从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后,放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。,1、动物细胞培养概念：,2、原理：细胞增殖,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）。,3、过程,原代培养,增殖能

2、力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养,去掉组织间 蛋白,加培养液,强调一：细胞贴壁过程,细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。,培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于帖附。,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。,强调二：接触抑制,细胞的接触抑制,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）,传代培养,4050代细胞(细胞株),无限传代（细胞系）,分瓶传代培养,胰蛋白酶

3、,原代培养,接触抑制,传代培养,细胞株：传代细胞一般能传到40-50代，遗传物质一般不会发生改变，叫细胞株。,强调：细胞株、细胞系（了解即可，老课本体系）,细胞系：传代50代以后又出现细胞生长停滞状态，部分细胞遗传物质发生了改变，能连续传代，获得不死性，叫细胞系。,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。,总结：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,传代10代以内，遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。,传代1

4、0-50代左右，增长缓慢以至于完全停止，部分细胞核型可能发生变化（遗传物质可能改变）,为什么用胰蛋白酶处理？,分瓶传代培养,原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制,继续传代培养少部分细胞获得不死性，细胞突变，遗传物质已经改变，等同于癌细胞。,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,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、促生长因子、微量元素（合成培养基）+动物血清等 3、温度和PH 温度36.5+0.5度，pH7.27.4 4、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

5、利的生长增殖,能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？,1、培养基的类型,（1）天然培养基：成分复杂，营养价值高。 （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,5.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.应用于基因工程 主要用于作为受体细胞 3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4.细胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物,2、为什么选用动

6、物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？,1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？,3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？,4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？,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 2、成分中有动物血清等,因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。,成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。,不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体,练一练,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

7、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.胚胎移植 D.动物细胞培养,A,D,课堂反馈练习,3、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 4、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

8、细胞,A,C,5、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中的动物器官或组织首先要进行的处理是_，然后用 酶处理，这是为了使细胞分散开来。这样做的目的是_. (3)培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有 _ _等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，到这时的培养称为_. (4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用_ 处理，然后配置成_，再分装。 (5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡。原因是_。,幼龄动物的器官或组织、动物胚胎,用剪刀剪碎,胰蛋白,使每个细胞能与培养液接触,葡萄糖、氨基酸、无机盐、

9、维生素和动物血清,原代培养,胰蛋白酶,细胞悬浮液,细胞没有发生癌变,新课程 P24例1,植物组织培养和动物细胞培养的比较,二、动物体细胞核移植技术和克隆动物,1、定义： 动物核移植是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为动物个体.,3、分类： 胚胎核移植、体细胞核移植。,胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易。,动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难,2、原理： 动物细胞核具有全能性,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（M中期）为什么？,激活方法： 激活目的：,促融方

10、法：电刺激,胚胎移植至代孕受体内,妊娠、分娩,体细胞核移植流程,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？,去核卵母细胞,供体 细胞,重组细胞,代孕母牛,体细胞的核移植过程,（受体） 供卵奶牛,四、体细胞核移植技术的应用前景,1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育,2、保护濒危物种，增加存活数量,3、克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白,4、可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植,五、体细胞核移植技术存在的问题,胚胎移植动物幼体产出 概率10 克隆动物存在着健康问题 克隆动

11、物的食品安全性问题存在争议,2.2.2动物细胞融合 与单克隆抗体,1、定义：指用自然或人工方法使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。,一、动物细胞融合,（也称细胞杂交）,2.原理：细胞膜的流动性,细胞A,细胞B,杂种细胞,灭活的病毒,物理法 化学法,用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程,病毒颗粒黏附细胞表面,细胞膜被病毒颗粒穿通,细胞膜连接,细胞融合、形成杂种细胞,意义：细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。,人们获得抗体的传统方法是? 将抗原注入动物体,然后从动物血清中提取抗体 这种方法的缺点是什么? 效率低，产量有限，纯度低，而且制备的抗体特异性差。 怎样获得单一类型的抗体？,二：动物细胞融合的成功应用 单克隆抗体的制备,思考,单克隆抗体的制备极富创造性的方案 米尔斯坦(阿根廷)和科勒(德国)的设想： 将能够产生特定抗体的B淋巴细胞和具有无限增殖