动物细胞培养和核移植课件.ppt

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1、关于动物细胞培养和核移植现在学习的是第1页，共40页离体植物器官、离体植物器官、组织或细胞组织或细胞愈伤组织愈伤组织胚状体胚状体植物体植物体脱（去）分化脱（去）分化再分化再分化（芽、根）（芽、根）植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养植物组织培养使用的培养基使用的培养基：固体固体有机物（蔗糖）有机物（蔗糖）植物激素植物激素现在学习的是第2页，共40页植物体细胞杂交植物体细胞杂交植物细胞植物细胞A A 植物细胞植物细胞B B 去细胞壁去细胞壁原生质体融合原生质体融合杂种细胞杂种细胞愈伤组织愈伤组织杂种植株杂种植株植植物物组组织织培培养养植物细胞融合1、植

2、物体细胞杂交的结果是产生了？、植物体细胞杂交的结果是产生了？2、这个过程中涉及的原理是？、这个过程中涉及的原理是？杂种植株杂种植株细胞膜的流动性细胞膜的流动性、植物细胞的全能性植物细胞的全能性现在学习的是第3页，共40页多莉多莉克隆猴克隆猴现在学习的是第4页，共40页动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手段常用的技术手段动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体单克隆抗体胚胎移植胚胎移植核移植核移植现在学习的是第5页，共40页 动物细胞培养就是从动物机体内取出动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，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，

3、让这些然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。细胞生长和增殖。1 1、概念：、概念：一、动物细胞培养一、动物细胞培养现在学习的是第6页，共40页放入二氧化碳放入二氧化碳培养箱中培养培养箱中培养动物细胞培养过程示意图关键词:接触抑制细胞贴壁原代培养传代培养2 2、过程、过程现在学习的是第7页，共40页 幼龄动物取动物器官和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养养单个细胞现在学习的是第8页，共40页动物细胞生长特性动物细胞生长特性：细胞贴壁细胞贴壁 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。称为细胞贴壁。要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、要求：培

4、养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。易于贴附。细胞的接触抑制细胞的接触抑制 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，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，这种现象称为细细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。胞的接触抑制。现在学习的是第9页，共40页原代培养原代培养(primary culture)primary culture)传代培养传代培养(subculture)(subculture)动物组织消化后的初次培养。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程称为传代培养。现在学习的是第10页，共40页 接触抑制接触

5、抑制(contact inhibition)(contact inhibition)细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。现在学习的是第11页，共40页Normal cell Cancer cell现在学习的是第12页，共40页动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物的组织、器官的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液（单个细胞）单个细胞）胰蛋白酶胰蛋白酶动物组织细胞间隙中含动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和来形成具有一定弹性和韧性的组织

6、和器官。韧性的组织和器官。（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质改变改变接触抑制接触抑制剪剪碎碎多数组织细胞固定在表多数组织细胞固定在表面生长和分裂。面生长和分裂。现在学习的是第13页，共40页细胞株：原代细胞一般传至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4050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，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

7、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。现在学习的是第14页，共40页3.3.动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件:1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量（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。合成培养基）元素、维生素、血清、血浆等。合成培养基）3、温度和、温度和pH (36.5(36.5+0.50.5度度,PH=7.2-7.4),PH=7.2-7.4)4、气体环境：、气体环境：O2和和CO2

8、（95%空气和空气和5%CO2）现在学习的是第15页，共40页获得细胞获得细胞或细胞分或细胞分泌蛋白泌蛋白细胞的全能性细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系植物体植物体培养结果培养结果快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等培养目的培养目的葡萄糖、动物血清葡萄糖、动物血清蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素培养基特有成分培养基特有成分液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基培养基性质培养基性质细胞增殖细胞增殖原理原理动物细胞培养动物细胞培养植物组织培养植物组织培养比较项目比较项目4 4、植物组织培养和动物细胞培养的比较、植物组织培养和动物细胞培养的比较现在学习的是第16页，共40页思考：

9、思考：1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基、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？有何独特之处？2、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养、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？成新个体？需要脱分化吗？需要脱分化吗？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。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：独特之处有：1、液体培养基、液体培养基 2、成分中有动物血清等、成分中有动物血清等不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，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不能发育成新的动物

10、个体不需要。采用定向诱导动物的干细胞。不需要。采用定向诱导动物的干细胞。现在学习的是第17页，共40页5 5、动物细胞培养技术的应用、动物细胞培养技术的应用（1 1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。隆抗体等。（3 3）用于检测有毒物质）用于检测有毒物质（2 2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（4 4）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治）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疗和预防疾病提供理论依据现在学习的是第18页，共40页探究探究1 1、植物组织培养过程要将组织分

11、散成单个细胞吗？、植物组织培养过程要将组织分散成单个细胞吗？、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞吗？、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞吗？、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么成份？成份？没有没有是是成块的组织细胞靠在一起成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖，彼此限制了细胞的生长和增殖，不利培不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养养，分散了

12、做成细胞悬浮液利于培养先用剪刀剪碎先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理后用蛋白酶处理胰蛋白酶水解蛋白质胰蛋白酶水解蛋白质细胞间的成份是蛋白质细胞间的成份是蛋白质现在学习的是第19页，共40页、细胞膜的主要成份是什么？、细胞膜的主要成份是什么？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？单个细胞要注意什么问题呢？、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动物、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎

13、组织或幼龄动物的组织或器官，请解释原因？的组织或器官，请解释原因？蛋白质和磷脂蛋白质和磷脂能能注意时间的控制注意时间的控制不能，因为动物细胞培养适宜的不能，因为动物细胞培养适宜的PHPH为为7.27.47.27.4，此环境下胃蛋白酶，此环境下胃蛋白酶（2.02.0）没有活性，而胰蛋白酶）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。胚胎组织或幼龄动物的组织或器官分裂、增殖旺盛胚胎组织或幼龄动物的组织或器官分裂、增殖旺盛探究探究现在学习的是第20页，共40页1111、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？1212、培养瓶中

14、的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？1313、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？易于培养细胞贴壁，进行生长增殖易于培养细胞贴壁，进行生长增殖当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会停止分裂增殖，这种现象叫停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制接触抑制将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养，让将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。细胞继续增殖。这样的过程叫做这样的过程叫做传代培养传代培养探究探究现

15、在学习的是第21页，共40页1414、如何理解原代培养和传代培养？、如何理解原代培养和传代培养？1515、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？1616、有些为何能一直传下去吗？、有些为何能一直传下去吗？1717、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？1818、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，之上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养不都能不都能发生突变，朝着癌细胞

16、方向发展发生突变，朝着癌细胞方向发展不是不是保存保存1010代以内的细胞，因为代以内的细胞，因为10105050代部分细胞的细胞核型代部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分遗传物质发生改变，发生突变向可能发生变化，有少部分遗传物质发生改变，发生突变向癌细胞方向发展。癌细胞方向发展。探究探究现在学习的是第22页，共40页将动物的一个细胞的将动物的一个细胞的细胞核细胞核移入一个已经移入一个已经去掉细去掉细胞核胞核的的卵母细胞卵母细胞中，使其中，使其重组重组并发育成一个新的并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。动物个体。用核移植的方法得到的动物称为用核移

17、植的方法得到的动物称为克隆动物。克隆动物。1.动物细胞核移植的概念：动物细胞核移植的概念：二、核移植技术二、核移植技术现在学习的是第23页，共40页2.分类：分类：胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植：体细胞核移植体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复细胞分化程度低，恢复全能性容易全能性容易 细胞分化程度高，恢复细胞分化程度高，恢复全能性困难全能性困难现在学习的是第24页，共40页（M卵母细胞）卵母细胞）减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期去核的卵母细胞去核的卵母细胞供体细胞注入供体细胞注入去核卵母细胞去核卵母细胞受体细胞激活，受体细胞激活，完成减数分裂、完成减数分裂、发育发育胚胎移植胚胎移植3.过程过程

18、现在学习的是第25页，共40页卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫母绵羊子宫胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程融合后的卵细胞融合后的卵细胞现在学习的是第26页，共40页4.体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景 1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种、保护濒危物种3、生产医用蛋白质、生产医用蛋白质及组织器官的移植的供及组织器官的移植的供体体现在学习的是第27页，共40页5.5.体细胞核移植

19、技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题 1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。2、克克隆隆技技术术效效率率低低，畸畸形形率率高高、死死亡亡率率高高、易易出现早衰等问题。出现早衰等问题。3、生产克隆动物费用昂贵。、生产克隆动物费用昂贵。现在学习的是第28页，共40页三、动物细胞融合三、动物细胞融合1、概念：、概念：动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有两个或多个细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞。现在学习的是第29页，共40页诱导方式诱导方式物理法物理法化学法化学法生物法：生物法：灭活的病毒灭活的病毒

20、仙台病毒仙台病毒紫外线紫外线丧失感染性丧失感染性（不感染细胞）（不感染细胞）保留融合活性保留融合活性（诱导细胞融合）（诱导细胞融合）2 2、诱导的过程：、诱导的过程：原理动物细胞融合相当于植物体细胞杂交的原生动物细胞融合相当于植物体细胞杂交的原生质体融合过程质体融合过程 细胞膜的流动性细胞膜的流动性现在学习的是第30页，共40页细胞细胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞物理法、化物理法、化学法学法灭活的病毒灭活的病毒仙台病毒仙台病毒疱疹病毒疱疹病毒新城鸡瘟病毒新城鸡瘟病毒过程3、用途：、用途：制备单克隆抗体制备单克隆抗体现在学习的是第31页，共40页灭活的病毒颗粒黏附于细胞表面灭活的病毒颗粒黏附于细

21、胞表面细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜连接细胞膜连接细胞融合，形成杂种细胞细胞融合，形成杂种细胞（细胞膜具有一定的流动性）（细胞膜具有一定的流动性）现在学习的是第32页，共40页主要用于制备主要用于制备单克隆抗体单克隆抗体获得杂种植株获得杂种植株用途用途物理、化学方法物理、化学方法灭活的病毒灭活的病毒物理（离心、振荡、物理（离心、振荡、电刺激）电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）诱导方法诱导方法使细胞分散后使细胞分散后诱导细胞融合诱导细胞融合去除细胞壁后去除细胞壁后诱导原生质体融合诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞膜的

22、流动性、植物细胞全能性植物细胞全能性原理原理动物细胞融合动物细胞融合植物体细胞杂交植物体细胞杂交比较项目比较项目植物、动物细胞融合的比较植物、动物细胞融合的比较现在学习的是第33页，共40页四、单克隆抗体四、单克隆抗体单单:单个细胞单个细胞克隆克隆:无性繁殖无性繁殖抗体抗体:化学性质单一、特异性强化学性质单一、特异性强现在学习的是第34页，共40页原始的方法原始的方法获得抗体，特异性差，纯度低。想获得想获得单一抗体单一抗体，必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，通过克隆形成细胞群。问题：问题：体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增值的，如何使单个淋巴细胞增殖呢？现在学习的是第35页，共40

23、页 抗体抗体 抗原抗原刺激刺激效应效应B细胞细胞筛选单一效应筛选单一效应B B细胞细胞增殖，产生大量抗体增殖，产生大量抗体缺点：缺点：特异性差、纯度低；特异性差、纯度低；产量低、反应不够灵敏产量低、反应不够灵敏动物体内动物体内现在学习的是第36页，共40页设计方案：设计方案：一个一个B B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体淋巴细胞只分泌一种特异性抗体小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖小鼠骨髓瘤细胞能无限增殖杂种细胞杂种细胞根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计的学家柯勒设计的 实验方案实验方案:1 1、单克隆抗体制备过程、单克隆抗体制备过程现在学习的是第37页，共40页现在学习的是第38页，共40页2 2、单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用：在基础理论研究中具有重要意义 在疾病诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，具有产量高，特异性强，灵敏度高，优越性十分明显作为载体，运载抗癌药物，制成生物导弹现在学习的是第39页，共40页感感谢谢大大家家观观看看26.09.2022现在学习的是第40页，共40页