人教版教学课件动物细胞培养和细胞核移植.ppt

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1、 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 专题专题2细胞工程细胞工程 2.2动物细胞工程动物细胞工程教学目标重点难点问题探讨教学过程知识结构教学反馈课后习题教学参考教学目标教学目标简述动物细胞培养的过程、条件及应用。简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。重点重点动物细胞培养的过程及条件。用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。难点难点用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。重点难点重点难点 植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？有哪些？那么动物细胞常用的技术手段那么动物细胞常用的技术手段 呢？呢

2、？植物组织培养植物组织培养,植物体细胞杂交植物体细胞杂交问题探讨问题探讨 动物细胞工程：动物细胞工程：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等动物细胞融合、生产单克隆抗体等 动物细胞培养技术是其他动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的动物细胞工程技术的基础基础教学过程教学过程 从动物机体中取出相关的组从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。这些细胞生长和增殖。原理：细胞增殖 注意关键词:细胞贴壁细胞贴壁 接触抑制接触抑制 原代培养原代培

3、养 传代培养传代培养动物细胞培养的过程:动物胚胎或幼龄动动物胚胎或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液10代细胞代细胞50代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎细胞株细胞株细胞系细胞系动物组织细胞间隙中动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织定弹性和韧性的组织和器官。和器官。遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质已改变已改变细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代

4、细胞一般传至1010代左右细胞代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到活到40504050代，这种传代细胞为细胞株。代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至5050代后又出现细胞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。种传代细胞为细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，物质改变，具有癌细

5、胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。容易传代培养。原代培养：原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第原代细胞。培养的第1 1代细胞与传代细胞与传1010代以内代以内的细胞称为原代细胞培养。的细胞称为原代细胞培养。传代培养：传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配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。培养瓶中继续培养，称为传代培养。培养器皿动物细胞培养瓶内表面为什么动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑、无毒？要光滑、无毒？1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境

6、（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、无机盐、微量元素、动物血清、血浆葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。等。）3、温度和、温度和PH 36.5+0.5度；PH为。4、气体环境：、气体环境：O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）补充合成培养基补充合成培养基中缺乏的物质中缺乏的物质（1 1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。扰素、单克隆抗体等。（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。（3 3）用于检测有毒物质）用

7、于检测有毒物质（4 4）用于生理、病理、药理等方面的研究，）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为治疗和预防疾病提供理论依据2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？、为什么选用动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、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？、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、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

8、？个体？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因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强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不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，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，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、细胞系植物体或组织植物体或组织培养结

9、果培养结果获得细胞获得细胞或细胞分泌蛋白或细胞分泌蛋白快速繁殖、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 动物细胞特点？动物细胞特点？分化潜能变窄分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。细胞核仍具有全能性细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，

10、因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性 根据动物细胞核仍具有全能性根据动物细胞核仍具有全能性的特点的特点,怎样将动物细胞的全能性怎样将动物细胞的全能性表达表达?利用动物体细胞核移植技术利用动物体细胞核移植技术 动物核移植：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已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成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物。用核移植的方法得到的动物。克隆动物：卵细胞卵细胞C母绵羊子宫母绵羊子宫母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺

11、细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植早期胚胎早期胚胎多莉羊多莉羊分娩分娩卵裂卵裂融合后的卵细胞融合后的卵细胞细胞拆合技术细胞拆合技术妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程供体细胞（供核）供体细胞（供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵巢卵母细胞（卵巢卵母细胞（M中期：供质）中期：供质）去核去核无核卵母细胞无核卵母细胞注入注入细胞细胞融合融合重组重组细胞细胞构建重组胚胎构建重组胚胎胚胎移植胚胎移植代孕母体代孕母体生出与供体奶牛遗传生出与供体奶牛遗传基础相同的犊牛基础相同的犊牛归纳归纳:1.共分成两大阶段：共分成两大阶段：核移植核移植和和胚胎移植胚胎移植2.取卵细胞作受

12、体细胞的取卵细胞作受体细胞的原因原因是是:它是最大的细胞它是最大的细胞,易操作易操作,它发育可直接表达性它发育可直接表达性状状 同时其可为细胞核的全能性表达提供物质基础同时其可为细胞核的全能性表达提供物质基础3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状两个亲本的性状2.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克隆动物的研究意义克隆动物的研究意义1.克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白2.改良动物品种改良动物品种 3.治疗人类疾病，作为供体治疗人类疾病，作为供体4.保护濒危动物保护濒危动物体细胞核移

13、植技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题1.许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。知识结构知识结构动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养动物细胞培养细胞培养的应用和概念细胞培养的应用和概念细胞培养的过程细胞培养的过程细胞培养的条件细胞培养的条件细胞培养技术的应用细胞培养技术的应用动物体细胞核移植动物体细胞核移植技术和克隆动物技术和克隆动物核移植技术和克隆动物的概念核移植技

14、术和克隆动物的概念体细胞核移植技术的过程体细胞核移植技术的过程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体细胞核移植技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题 1 1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（）、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（）A A细胞系细胞系 B B细胞株细胞株 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞 2 2、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工程技术的基础是-（）A.A.动物细胞融合动物细胞融合 B.B.单克隆抗体单克隆抗体 C.C.胚胎移植胚胎移植 D.D.动物细胞培养动物细胞培养AD 3.3.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于动

15、物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于-（）A.A.培养基不同；培养基不同；B.B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；C.C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；D.D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培 养成植株。养成植株。A教学反馈教学反馈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？课后习题课后习题教学参考 1.进行动物细胞传代培养时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

16、酶行吗？细胞间的成分主要是蛋白质。胃蛋白酶适宜的PH约为2，当PH6时，胃蛋白酶就会失去活性，而胰蛋白酶作用的适宜环境PH为，多数动物细胞培养的适宜PH为，胃蛋白酶在此环境中没有活性。胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。2.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。3.单层细胞培养：1957年，科学家采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法，获得了单层细胞培养。单层培养法的出现，对细胞培养的发展起了很大的推动作用。4.为什么对动物细胞进行培养时

17、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，有些动物细胞不能合成，必须由培养液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、增殖、贴附。因此，细胞培养要保证细胞能顺利生长和繁殖，一般要添加10%-20%的血清。5.无血清培养：在科学研究中，有时需要明确界定培养液的成分，而血清中由于含有许多未知成分，会对研究结果有影响，因此，在进行细胞培养时，也可采用无血清培养。无血清培养基是在基本培养基中，添加一些已知的促进细胞生长和增殖的物质。6.去核方法：目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。还有人采用其他方法，如梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。这些方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下，去除细胞核或使卵细胞核DNA变性，从而达到去核目的。