人教版教学课件动物细胞培养和核移植技术.ppt

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1、资料分析资料分析1.烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人？想如何来治疗该病人？取该患者的皮肤进行取该患者的皮肤进行细胞培养细胞培养,获得足量获得足量的细胞后再移植的细胞后再移植人耳鼠2.“2.“人耳鼠人耳鼠”再出风头再出风头 2001 2001年，一只特别的年，一只特别的活老鼠活老鼠在在北京引起轰动北京引起轰动这是有着一对红这是有着一对红眼睛的、尾巴长长的、浑身没毛的眼睛的、尾巴长长的、浑身没毛的小

2、白鼠。值得一提的是，这只小白小白鼠。值得一提的是，这只小白鼠的背上，竟长着一只几乎与身子鼠的背上，竟长着一只几乎与身子一般大小的一般大小的“人耳人耳”。这只老鼠背这只老鼠背上的上的“人耳人耳”是由上海市第九人民是由上海市第九人民医院副院长、整复外科主任曹谊林医院副院长、整复外科主任曹谊林教授利用教授利用组织工程技术组织工程技术复制出来的。复制出来的。在京展出的数天，尽管门票高达在京展出的数天，尽管门票高达2020元，但还是有将近元，但还是有将近2020万人，心甘情愿地掏钱一睹万人，心甘情愿地掏钱一睹“人耳鼠人耳鼠”的风采。的风采。人耳鼠的出现，透露了怎样的信息？随着人类生命奥秘的揭晓，有朝一日

3、人体就会像随着人类生命奥秘的揭晓，有朝一日人体就会像一辆汽车一样，哪个零件坏了，可再买一个新的一辆汽车一样，哪个零件坏了，可再买一个新的换上。换上。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。重点难点重点难点检查预习检查预习1 请总结出动物细胞培养的定义请

4、总结出动物细胞培养的定义2 动物细胞培养条件动物细胞培养条件3 动物核移植定义：动物核移植定义：一一 动物细胞培养动物细胞培养1.动物细胞培养条件动物细胞培养条件2.动物细胞培养动物细胞培养过程过程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、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。）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

5、缺乏的物质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）胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎细胞株细胞株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已改变已改变思考讨论：思考讨论：在动物细胞培养过程中，在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？组织进行处理？胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单间的胶原纤维和细胞外

6、的其他成分酶解，获得单个细胞。个细胞。思考题1、细胞膜的主要成份是什么？、细胞膜的主要成份是什么？2、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？3、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散、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？成单个细胞要注意什么问题呢？4、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？5、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动物的组织或器官，请解释原因？物的组织或器官，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，

7、因为两的最适不能，因为两的最适PH不同，而正常组织细胞的生存环不同，而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适境与胰蛋白酶的最适PH较接近较接近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、增殖旺盛二二 核移植技术：核移植技术：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，移入一个已经经去掉细胞核的卵母细胞去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并中，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：1 过程过程优质奶牛优质奶牛供

8、体细胞供体细胞（供核）（供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵巢母细胞卵巢母细胞（减中期）（减中期）去核去核无核卵无核卵细胞细胞注入注入细胞细胞融合融合杂种杂种细胞细胞构建构建重组重组胚胎胚胎胚胎移植胚胎移植代孕代孕母体母体新个体新个体(与母与母体相同的个体相同的个体体)【讨论】1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞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之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？核？提示：为使核移植的胚胎或动物的遗传物提示：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

9、移至受体细体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。或将其破坏。2.你认为用上述体细胞核移植方法生你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？提示：克隆动物绝大部分提示：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其来自于供体细胞核，但其核外还有少量的核外还有少量的DNA，即线粒体中的，即线粒体中的DNA是来自于受体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卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆

10、的动物不是供核动物完全相同的复制。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、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、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隆动物不会是核供体动物100%的复制。的复制。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1.克隆动物

11、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课堂小结课堂小结两个过程两个过程动物细胞培养过程动物细胞培养过程核移植技术核移植技术1.2007年高考（年高考（8分）分）生物生物-现代生物科技专现代生物科技专题题继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的

12、生长激素并分泌到尿液中。请回答：的生长激素并分泌到尿液中。请回答：（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是用方法是 。（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 中，中，原因是原因是 。自学达标练习自学达标练习显微注射显微注射受精卵具有全能性，受精卵具有全能性，可使外源基因在相应可使外源基因在相应组织细胞表达组织细胞表达受精卵受精卵（3）通常采用）通常采用 技技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源）在研制膀胱生物反应器时，应使外

13、源基因在小鼠的基因在小鼠的 细胞中特异表达。细胞中特异表达。（5）为使外源基因在后代长期保持，可将）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的转基因小鼠体细胞的 转入转入 细细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为相同性状的个体。该技术称为 。DNA分子杂交（核酸探针分子杂交（核酸探针)膀胱上皮膀胱上皮细胞核细胞核去核的卵去核的卵 核移植核移植(或克隆或克隆)2.观看多莉的诞生过程观看多莉的诞生过程,回答问题回答问题(1)多莉的遗传物质来自哪些羊多莉的遗传物质来自哪些羊?(2)多莉的身体状态同正常羊一样吗多莉的身体状态同正

14、常羊一样吗?.1许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体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。型过大，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。来自核供者和卵细胞供者来自核供者和卵细胞供者3.现在对于克隆人的观点各不相同现在对于克隆人的观点各不相同,你你支持克隆人吗支持克隆人吗?说出你的看法说出你的看法.提示提示:中国政府坚决反对生殖性克隆人，但是并中国政府坚决反对生殖性克隆人，但是并不反对在医疗性克隆不反对在医疗性克隆.新科技是把双刃剑，新科技是把双刃剑，克隆的诞生可以解决克隆的诞

15、生可以解决世界两大难题：一是无排斥反应的器官移世界两大难题：一是无排斥反应的器官移植。通过克隆人体细胞培育的器官，可以植。通过克隆人体细胞培育的器官，可以大大提高人类寿命。二是，濒危物种保护。大大提高人类寿命。二是，濒危物种保护。克隆的坏处：对伦理学界来说，克隆人行克隆的坏处：对伦理学界来说，克隆人行为关涉到一个很严重的伦理问题，因为它为关涉到一个很严重的伦理问题，因为它侵犯了伦理学的基本原则，比如不伤害原侵犯了伦理学的基本原则，比如不伤害原则，自主原则，平等原则等等。则，自主原则，平等原则等等。课堂作业课堂作业完成自主学习丛练习书的所有完成自主学习丛练习书的所有利用网络查找有关动物细胞工程前

16、利用网络查找有关动物细胞工程前景的资料景的资料 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

17、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。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物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于

18、-（）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自学达标练习自学达标练习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？用胃蛋白酶行吗？细胞间的成分主要是蛋白

19、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通常要添加血清？血清中含有蛋白

20、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。