高三一轮复习生物：动物细胞培养和核移植技术课件.pptx

《高三一轮复习生物：动物细胞培养和核移植技术课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三一轮复习生物：动物细胞培养和核移植技术课件.pptx（28页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、动物细胞培养动物细胞培养动动物物细细胞胞工工程程通通常常采采用用的的技技 术术 手手 段段 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动物细胞核移植动物细胞核移植是其他动物细胞工程技术的基础。是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞培养动物细胞培养就是从动物机体中取出相关组织，就是从动物机体中取出相关组织，将它将它分散成单个细胞，分散成单个细胞，然后在适宜的培养基中，然后在适宜的培养基中，让这些细胞让这些细胞生长和繁殖。生长和繁殖。原理是原理是细胞增殖细胞增殖（有丝分裂）（有丝分裂）。动物细胞培养概念动物细胞培养概念接触抑制：接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂

2、，细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成数量不断增加，最后形成一个单层一个单层，此时细胞间相，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。失去接触抑制失去接触抑制接触抑制接触抑制动物细胞生长特性动物细胞生长特性动物细胞培养过程动物细胞培养过程幼龄还是老龄动物组织细胞？幼龄还是老龄动物组织细胞？分化程度低还是分化程度高的组织细胞？分化程度低还是分化程度高的组织细胞？取材取材动物胚胎或幼龄动物组织块增殖能力强，动物胚胎或幼龄动物组织块增殖能力强，更容易培养更容易培养资料卡：料卡：动物物组织细胞胞间隙中含有一定量的隙中含有一定量

3、的弹性性纤维等蛋白等蛋白质，将，将细胞网胞网络起来形成具有一定起来形成具有一定弹性和性和韧性性的的组织和器官。和器官。剪刀剪碎组织块剪刀剪碎组织块用用胰蛋白酶胰蛋白酶或或胶原蛋白酶胶原蛋白酶处理组织块一段时间处理组织块一段时间处理理组织块如何将组织细胞分散开？如何将组织细胞分散开？选一选：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胶原蛋白酶选一选：胃蛋白酶、胰蛋白酶、胶原蛋白酶 取取动物物组织块剪碎剪碎组织胰蛋白胰蛋白酶处理理细胞胞悬液液培养瓶培养培养瓶培养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贴附在瓶壁上。：悬液中分散的细胞很快贴附在瓶壁上。培养瓶或培养皿壁要求：培养瓶或培养皿壁要

4、求：表面光滑、无毒，易于贴附表面光滑、无毒，易于贴附。原代培养原代培养传代培养传代培养细胞贴满瓶壁后停止增殖，细胞贴满瓶壁后停止增殖，此时细胞数量并未达到人们此时细胞数量并未达到人们需求，该怎么办？需求，该怎么办？重新用重新用胰蛋白酶胰蛋白酶处理，然后分瓶继处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。续培养，让细胞继续增殖。将动物组织消化后将动物组织消化后的初次培养的初次培养细胞细胞悬浮悬浮液液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限传无限传代代随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖冷冻保存冷冻保存10代以内代以内细胞，保持细胞正常细胞，保持细胞正常的的二倍体核型二倍

5、体核型癌细胞癌细胞植物组织培养使用的培养基植物组织培养使用的培养基培养基性质：培养基性质：固体固体水、无机盐、氨基酸、维水、无机盐、氨基酸、维生素、蔗糖、生长素、细生素、蔗糖、生长素、细胞分裂素、琼脂，胞分裂素、琼脂，pH为为5.06.0等。等。多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，请思考：根据你所学的内环境的知识，请思考：体外培养细胞时培养基中应含有哪些物质？体外培养细胞时培养基中应含有哪些物质？需要在什么环境条件下培养？需要在什么环境条件下培养？动物细胞培养条件1.1.无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境 （无菌处理；添加一定

6、量的抗生素；定期更换（无菌处理；添加一定量的抗生素；定期更换培养液）培养液）2.2.营养营养 （葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清、血浆等）量元素、血清、血浆等）3.3.温度和温度和pHpH 温度温度36.536.5+0.50.5度，度，pH 7.2pH 7.27.47.44.4.气体环境气体环境 O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气空气5%CO5%CO2 2）维持培养维持培养液的液的pH值值细胞代胞代谢所必需所必需动物细胞培养技术的应用生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克

7、隆抗体等。健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。用于检测有毒物质，判断某种物质的用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性毒性。用于生理、病理、药理等方面的研究，如筛选抗癌用于生理、病理、药理等方面的研究，如筛选抗癌药物药物。许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生胞会发生染色体结构和数目的变异染色体结构和数目的变异。根据变。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。某种物质的毒性。“苏丹红苏丹红号号”是一种人造是一种人造化学制剂，全球多数

8、国家都禁化学制剂，全球多数国家都禁止将其用于食品生产。止将其用于食品生产。某科研单位研制出一种新型药物某科研单位研制出一种新型药物X，据说对某肿瘤有，据说对某肿瘤有较好的疗效，请你设计一个方案加以验证。写出你所较好的疗效，请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的实验步骤：设计的实验步骤：将相同的培养液分为相等的两份，一份将相同的培养液分为相等的两份，一份_，另一份，另一份_；_;放在相同的条件下培养，放在相同的条件下培养，_。加入药物加入药物X不加入药物不加入药物将等量的肿瘤细胞置于两份培养液中将等量的肿瘤细胞置于两份培养液中观察肿瘤细胞生长情况观察肿瘤细胞生长情况动物细胞培养与植物组织培养的

9、比较动物细胞培养与植物组织培养的比较比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养生物学原理生物学原理细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖培养基性质培养基性质固体固体液体液体培养基成分培养基成分蔗糖、氨基酸、水、蔗糖、氨基酸、水、矿物质、生长素、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂细胞分裂素、琼脂等等葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无促生长因子、无机盐、微量元素、机盐、微量元素、水、血清、血浆水、血清、血浆等等培养结果培养结果新的植株或组织新的植株或组织大量新细胞或细大量新细胞或细胞产物胞产物比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养培养条件

10、培养条件无菌、适宜的温度和无菌、适宜的温度和pH取材取材植物器官、组织或细植物器官、组织或细胞胞动物早期胚胎、幼龄动动物早期胚胎、幼龄动物的器官或组织物的器官或组织培养对象培养对象植物器官、组织或细植物器官、组织或细胞胞分散的单个细胞分散的单个细胞过程过程脱分化、再分化脱分化、再分化原代培养、传代培养原代培养、传代培养细胞分裂、细胞分裂、生长、分化生长、分化特点特点分裂：形成愈伤组分裂：形成愈伤组织；织；分化：形成根、分化：形成根、芽芽只分裂不分化；只分裂不分化；贴贴壁生长；壁生长；接触抑制接触抑制动物体细胞核移植技术和克隆动物动物体细胞核移植技术和克隆动物1997年，美国威斯康星州的一个奶牛

11、场有一头名年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8t，创造了世界，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前各国高产奶牛场奶奶牛产奶量最高新纪录。目前各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为奶量年平均水平仅为34t。能否用能否用“卢辛达卢辛达”的一个体细胞培育出一头高的一个体细胞培育出一头高产奶牛？为什么？产奶牛？为什么？动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。提高而逐渐受到限制，分化潜能

12、逐渐变弱。将动物的一个将动物的一个细胞核细胞核，移入一个已经去掉细，移入一个已经去掉细胞核的胞核的卵母细胞卵母细胞中，使其重组并发育成为一个中，使其重组并发育成为一个新新的胚胎的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克克隆动物隆动物）。）。1.动物核移植概念动物核移植概念胚胎细胞核移植：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，恢复全细胞分化程度高，恢复全能性不容易能性不容易原理：原理：动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性难度大难度大多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程细胞核移植胞核移植

13、早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂胚胎移植胚胎移植C母绵羊子宫母绵羊子宫母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊细胞质细胞质细胞核细胞核重组细胞重组细胞多利羊多利羊分娩分娩妊娠妊娠1.尝试描述克隆高产奶牛的培育过程。尝试描述克隆高产奶牛的培育过程。2.对比多莉羊和高产奶牛的克隆过程，找出操作过程对比多莉羊和高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？的不同点？3.在在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什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核？么必须先去掉受体卵母细胞的核？4.用于核移植的供体细胞一般都选用传代用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的代

14、以内的细胞，为什么？细胞，为什么？5.体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体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动物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？供体细胞供体细胞（供核供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞M中期卵母细中期卵母细胞（胞（供质供质）去核去核无核卵母无核卵母细胞细胞注入注入细胞细胞融合融合重重组组细细胞胞重组胚胎重组胚胎胚胎移植胚胎移植代孕母代孕母体体子宫子宫生出与供体奶生出与供体奶牛遗传基础相牛遗传基础相同的犊牛同的犊牛共分成两大阶段：共分成两大阶段：核移植核移植和和胚胎移植胚胎移植技术：技术：动物细胞培养、核移植、胚胎移植动物细胞培养、核

15、移植、胚胎移植繁殖方式：繁殖方式：无性繁殖无性繁殖细胞细胞培养培养物理或化学物理或化学方法激活方法激活2.体细胞核移植的过程体细胞核移植的过程显微操作显微操作1.对比多莉羊和高产奶牛的克隆过程，找出操作过对比多莉羊和高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？程的不同点？多莉：受体细胞是多莉：受体细胞是去核卵细胞去核卵细胞，将供体，将供体细胞核细胞核注入受体注入受体细胞。细胞。克隆牛：受体细胞是克隆牛：受体细胞是去核卵母细胞去核卵母细胞；将供体；将供体细胞细胞注入受注入受体细胞。体细胞。细胞体积大，易操作；细胞体积大，易操作；营养物质丰富，提高早期胚胎发育所需的营养；营养物质丰富，提高早期胚胎发

16、育所需的营养；含有促进细胞核全能性表达的物质。含有促进细胞核全能性表达的物质。为什么选择减数第二次分裂的次级卵母细胞？为什么选择减数第二次分裂的次级卵母细胞？4.用于核移植的供体细胞一般都选用传代用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细代以内的细胞，为什么？胞，为什么？1010代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，未代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，未发生突变发生突变5.体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动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物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分不是，克隆动物绝大部分DNADNA来自供

17、体细胞核，但来自供体细胞核，但核外线粒体核外线粒体DNADNA来自受体卵母细胞。来自受体卵母细胞。性状是基因与环境共同作用的结果。性状是基因与环境共同作用的结果。个体发育过程中有可能发生基因突变。个体发育过程中有可能发生基因突变。3.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么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核？必须先去掉受体卵母细胞的核？为使克隆牛的遗传物质全部来自有利用价值的动物提为使克隆牛的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞。供的细胞。3.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）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育）加速

18、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）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）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）可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植4.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）成功率仍然非常低。成功率仍然非常低。（2）绝大多数克隆动物还存在健康问题。许绝大多数克隆动物还存在健康问题。许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过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，脏器缺陷，免疫失大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。调等。（3）对克隆动物食品的安全性问题存有争议。）对克隆动物食品的安全性问题存有争议。