动物细胞培养优课.ppt

1、专题2.2 动物细胞工程 第一课时 动物细胞培养,学习目标：,1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用 2.说出动物细胞培养和植物组织培养的区别。,G5,G6,G4,G3,G2,G1,G1,G2,G3,G4,G5,G6,未展示学生探究讨论下列问题： 1.动物细胞培养过程中取什么样的材料好？幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？ 2.进行动物细胞培养过程中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？ 3.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？ 4.动物细胞培养技术能体现细胞全能性吗？动物细胞培养会出现脱分化吗？,未展示学

2、生探究讨论下列问题： 1.基因工程的基本操作程序？核心？ 2.基因工程的基本工具？ 3.植物细胞工程的基本技术有哪些？原理分别是？,一、动物细胞培养,1、概念：,动物细胞培养就是从动物有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.,怎样进行动物细胞培养？,该技术实施的原理是什么？,细胞增殖原理,一、动物细胞培养,2、过程：,阅读课本P44-45,取动物组织块,剪碎组织,用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,转入培养液，制成细胞悬液进行原代培养,贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液,转入培养液中进行传代培养,放入二氧化碳培养箱中培养,探究

3、1：取什么样的材料好？幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？,为什么动物细胞要分散成单个细胞培养?,探究2：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？,探究2.进行动物细胞培养过程中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？,说明细胞间的物质主要是蛋白质； 用胃蛋白酶不行，因为多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4，此pH下胃蛋白酶变性失活。,一、动物细胞培养,2、过程：,阅读课本P44-45,取动物组织块,剪碎组织,用胰蛋白酶处理分散成单个细胞,转入培养液，制成细胞悬液进行原代培养,贴满

4、瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液,转入培养液中进行传代培养,放入二氧化碳培养箱中培养,什么叫原代培养？,什么是传代培养？,动物细胞培养中会出现什么特点？,目前使用或冷冻保存的是什么细胞？ 原因？,动物胚胎或幼龄动物器官组织,剪碎,胰蛋白酶,细胞悬液,10代细胞,原代培养,50代细胞,贴壁生长 接触抑制,传代培养,无限传代,细胞株,细胞系,培养液 适宜环境,对于目前使用或冷冻保存的细胞有什么要求？,遗传物质未改变,遗传物质已改变,目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型.,二倍体核型:二倍体生物体细胞染色体组在有丝分裂中期的表现,是染色体数目

5、、大小、形态特征的总和。,一、动物细胞培养,3、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（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、 微量元素、血清等）,（3）温度和PH（温度为36.50.5, PH为7.2 7.4）,（4）气体环境（O2和CO2， O2是细胞代谢所必需 的， CO2的主要作用是维持培养液的PH）,探究3：为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？,血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白。氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成（称为必需氨基酸），必须由培养液提供。血清激素有胰岛

6、素、生长激素等及多种生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等）；血清还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%20%的血清。 加血清的目的：可补充合成培养基中缺乏的物质,4、动物细胞培养技术的应用：,大规模的生产有重要价值的生物制品 为基因工程提供受体细胞 检测有毒物质，判断毒性 用于生理、病理、药理等方面的研究,植物组织培养和动物细胞培养的比较,细胞的全能性,细胞增殖,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,更多细胞,快速繁殖、培育

7、无病毒植株,获得细胞或 细胞分泌蛋白,个体水平,细胞水平,探究4：动物细胞培养技术能体现细胞全能性吗？动物细胞培养会出现脱分化吗？,小结： 动物细胞培养,特点,原理,概念：,贴壁生长，接触抑制,培养条件,应用,无菌无毒，营养，温度、PH，气体环境,过程,细胞增殖,当堂检测： 判断对错： 1.动物细胞培养的原理是动物细胞全能性。 2.需对动物细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶 处理。 3.传代培养的细胞因为以有丝分裂方式增殖，所以 在传代过程中其遗传物质保持不变。 4.只要培养条件适宜，细胞都可在体外无限增殖。 5.为了防止培养过程中发生微生物污染，应将培养 箱抽成真空以消毒、灭菌。,G1,G2

8、,G3,G4,G5,未展示学生探究讨论下列问题： 1.在核移植技术中采用的供体细胞是什么细胞？这是为什么？ 2.在核移植技术中受体细胞是什么？选择该细胞的原因？该细胞处在什么时期？对受体细胞如何处理？ 3.克隆的牛犊是对供体细胞进行100%的复制吗？ 4.克隆动物的生殖方式是有性生殖还是无性生殖？ 5.核移植技术过程中采用的技术手段有哪些？原理是什么？,二、动物体细胞核移植技术和克隆动物,1、概念：,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. 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物,细胞分化程度低，恢复

9、全能性容易,细胞分化程度高，恢复全能性不容易,过程,取供体细胞,取卵母细胞,供体细胞培养,培养到 M期,卵母细胞去核,供体细胞注入去核的卵母细胞,两细胞融合，核进入受体卵母细胞,重组胚胎,代孕受体,生出与供体遗传物质基本相同的个体,动物核移植：,将动物的一个细胞的 ，移入一个已经去掉细胞核的 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。,用核移植的方法得到的动物。,克隆动物：,细胞核,卵母细胞,探究问题1：取供体体细胞传代培养10代以内的细胞，为什么？,传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，因此，为了保证供体细胞正常的遗传物质基础，通常采用传代10代以内的细胞。

10、,探究问题2：受体细胞是什么？选择该细胞的原因？该细胞所处时期？对受体细胞如何处理？,受体细胞：卵母细胞,原因： 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。,所处时期：M中期,对卵母细胞去核处理,探究问题3：克隆产生的牛犊的生殖方式是什么？,无性生殖,探究问题4：克隆的牛犊是对供体细胞100%的复制吗？为什么？,不是，克隆动物细胞核DNA 来自供体细胞核，但细胞质DNA （如线粒体DNA）来自受体卵母细胞。 不同的生活环境也会影响动物的性状,探究问题5：核移植技术过程中采用的技术手段有哪些？原理是什么？,动物细胞培养、核移植、胚胎移植等,原理：动物细胞核的全能性,取供

11、体体细胞传代培养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卵母细胞（M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,供体：优质高产奶牛,受体细胞：卵母细胞,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？,细胞质,细胞核,细胞核移植,多莉羊的培育过程,1、卵母细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 2、原因？,细胞比较大，易操作 细胞质中含有使体细胞核全能性表达出来的物质,3、克隆过程运用的技术手段？,动物体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植,4、结论？,高度分化的体细胞核具有全能性,5、

12、体现细胞核的什么功能？,体细胞核移植技术的应用前景：,1.加速家畜遗传改良的进程,2.保护濒危物种,3. 生产医用蛋白质及组织器官的移植,4.了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,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 成功率低，绝大多数克隆动物存在健康问题并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。,小结： 动物体细胞核移植技术和克隆动物,2、过程：,3、应用：,4、问题：,胚胎 移植,1、概念：,当堂检测： 1.如果用动物的细胞进行克隆实验,应该选择的细胞核不能来源于()。 A.乳腺细胞B.卵细胞 C.胃腺细胞D.囊胚时期的胚胎细胞 2.如果多个供体细胞来自同一头牛,培育的这些牛在性状上也不完全相同,分析其原因,下列叙述不正确的是( D )。 A.性状变异可由环境条件引起B.基因可能会发生突变 C.受体细胞的细胞质基因不同D.细胞核基因发生了重组,B,3.下列关于体细胞克隆的叙述中,错误的是()。 A.供体是提供细胞核的体细胞 B.受体为去核卵母细胞 C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致,D,4.下图是利用现代生物工程技术治