动物细胞培养和核移植技术上课.pptx

专题专题2 2 细胞工程细胞工程2.2.1 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2.2 2.2 动物细胞工程动物细胞工程 烧烧伤伤病病人人的的治治疗疗通通常常是是取取烧烧伤伤病病人人的的健健康康皮皮肤肤进进行行自自体体移移植植，但但对对于于大大面面积积烧烧伤伤病病人人来来讲讲，健健康康皮皮肤肤很很有有限限，请请同同学学们们想想一一想想如如何何来来治治疗疗该该病病人？人？第一页，共二十一页。主主要要技技术术植物植物细胞细胞工程工程技术技术动物动物细胞细胞工程工程技术技术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动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合胚胎移植胚胎移植单克隆抗体技术单克隆抗体技术核移植核移植根底根底第二页，共二十一页。资料：烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人资料：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，但对于大面积烧伤的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人？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,获得足量的细获得足量的细胞后再移植。胞后再移植。第三页，共二十一页。一、动物细胞培养一、动物细胞培养一动物细胞培养的过程一动物细胞培养的过程结合图结合图2-16，阅读，阅读P44最后一段至最后一段至P46第一段结束。第一段结束。1、找出关键词并理解它们的含义。、找出关键词并理解它们的含义。2、叙述动物细胞培养的过程。、叙述动物细胞培养的过程。细胞贴壁细胞贴壁细胞的接触抑制细胞的接触抑制原代培养原代培养传代培养传代培养细胞悬液细胞悬液3、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样、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？最终培养成新个体？不能。不能。动物细胞培养的结果：使细胞数目增多。动物细胞培养的结果：使细胞数目增多。第四页，共二十一页。通常取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官通常取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官因为其分化程度低、增殖能力强，更容易培养因为其分化程度低、增殖能力强，更容易培养。说明细胞与细胞间的主要物质是蛋白质说明细胞与细胞间的主要物质是蛋白质1.动物细胞培养对培养的材料有要求吗？动物细胞培养对培养的材料有要求吗？3.用胰蛋白酶处理，组织就会分散成单个细胞，说明了什么？用胰蛋白酶处理，组织就会分散成单个细胞，说明了什么？2.为什么在培养前要将组织分散成单个细胞？为什么在培养前要将组织分散成单个细胞？成块的组织不利于培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养。成块的组织不利于培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养。4.4.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？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外，长时间的作用也会消化细胞膜胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，因此必须控制好蛋白，因此必须控制好胰蛋白酶的处理时间胰蛋白酶的处理时间。5.5.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？保存保存10代以内的细胞。代以内的细胞。因为因为1050代局部细胞的细胞核型可能发生变化，代局部细胞的细胞核型可能发生变化，有少局部还发生突变向癌细胞方向开展。有少局部还发生突变向癌细胞方向开展。第五页，共二十一页。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原代培养原代培养传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系如何界定原代培养和传代培养；细如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？胞株和细胞系？遗传物质改变遗传物质未改变遗传物质未改变第六页，共二十一页。二动物细胞培养的概念二动物细胞培养的概念P44 就是从动物机体中取出相关的组织就是从动物机体中取出相关的组织,将它分将它分散成散成单个细胞单个细胞，然后，放在，然后，放在适宜的适宜的培养基中培养基中,让让这些细胞这些细胞生长和增殖生长和增殖。原理：细胞增殖原理：细胞增殖想一想：动物细胞培养的根本原理是什么？想一想：动物细胞培养的根本原理是什么？第七页，共二十一页。三动物细胞培养条件三动物细胞培养条件能否用胃蛋白酶代替能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？胰蛋白酶？1、无菌、无菌、无毒的环境无毒的环境对培养液和培养用具进行对培养液和培养用具进行无菌处理；无菌处理；在培养液中添加一定量的抗生素在培养液中添加一定量的抗生素;定期更换培养液；定期更换培养液；2、营养、营养葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等动物血清、血浆动物血清、血浆3、温度和、温度和pH温度温度36.50.536.50.5度，度，pH7.2pH7.27.47.44、气体环境、气体环境O2O2和和CO2CO295%95%空气和空气和5%CO2 5%CO2 O O2 2是细胞代谢所必需的。是细胞代谢所必需的。COCO2 2维持培养液的维持培养液的pHpH。第八页，共二十一页。四动物细胞培养技术的应用四动物细胞培养技术的应用1、生产生物制品、生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；等；3、用于检测有毒物质及毒性；、用于检测有毒物质及毒性；2、动物基因工程离不开动物细胞的培养；、动物基因工程离不开动物细胞的培养；4、培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究。药理等方面的研究。阅读阅读P46-47第九页，共二十一页。获得细胞获得细胞 或细胞产物或细胞产物细胞的全能性细胞的全能性细胞数目增多细胞数目增多一般为植物体一般为植物体培养结果培养结果快速繁殖、培育脱快速繁殖、培育脱毒作物等毒作物等培养目的培养目的葡萄糖、动物血清葡萄糖、动物血清促生长因子促生长因子蔗糖、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工程比较工程植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较第十页，共二十一页。复习：复习：2、表达动物细胞培养的过程。、表达动物细胞培养的过程。5、动物细胞培养的条件。、动物细胞培养的条件。1、动物细胞工程常用的技术手段有哪些？、动物细胞工程常用的技术手段有哪些？3、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官、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？或组织做动物细胞培养材料？4、为什么培养前要将组织细胞分散成单个、为什么培养前要将组织细胞分散成单个 细胞？细胞？第十一页，共二十一页。二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 克隆就是克隆就是无性繁殖无性繁殖，具体地说，是指，具体地说，是指 一个共同的一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的相同的DNA分子、细胞或个体分子、细胞或个体。a.分子水平上：分子水平上：b.细胞水平上：细胞水平上：c.个体水平上：个体水平上：1.1.什么是克隆？什么是克隆？一般指一般指DNA克隆。克隆。指一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。指一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。指基因型完全相同的两个或一个群体。指基因型完全相同的两个或一个群体。第十二页，共二十一页。2 2、克隆动物能否用类似植物组织培养、克隆动物能否用类似植物组织培养的方法获得？为什么？的方法获得？为什么？目前不能。目前不能。因为动物细胞的全能性随着分化程度的因为动物细胞的全能性随着分化程度的提高逐渐受到限制。提高逐渐受到限制。目前，用动物体细胞克隆目前，用动物体细胞克隆的动物，实际上是通过的动物，实际上是通过核移植核移植来实现的。来实现的。第十三页，共二十一页。动物体细胞核移植技术动物体细胞核移植技术1.1.回忆克隆羊回忆克隆羊“多莉的培育过程多莉的培育过程母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞卵细胞卵细胞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核移植核移植融合后的卵细胞融合后的卵细胞第十四页，共二十一页。M卵母细卵母细胞胞减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期2.2.结合结合P48P48图图2-212-21，表达克隆高产奶牛的培育过程。，表达克隆高产奶牛的培育过程。将供体细胞注入去核卵母细胞将供体细胞注入去核卵母细胞核移植核移植胚胎移植胚胎移植供体细胞培养供体细胞培养第十五页，共二十一页。1、比照多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过、比照多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？程的不同点？2、讨论分、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？析上述哪一种措施更科学？并说明理由？M M卵母细胞细胞质中含有的物质更易支持胚胎的全程发卵母细胞细胞质中含有的物质更易支持胚胎的全程发育，用它作受体更容易成功。育，用它作受体更容易成功。将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。也方便。思考与讨论：思考与讨论：1 1多莉克隆过程中受体细胞是去核卵细胞，高产奶牛克隆多莉克隆过程中受体细胞是去核卵细胞，高产奶牛克隆过程中受体细胞是去核卵母细胞。过程中受体细胞是去核卵母细胞。2 2多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而 高高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。第十六页，共二十一页。、在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为、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？什么必须先去掉受体卵母细胞的核？为使核移植动物的核遗传物质全部来自有为使核移植动物的核遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞。利用价值的动物提供的细胞。、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1010代以内代以内的细胞，为什么？的细胞，为什么？10 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，未发生突变。未发生突变。讨讨 论：论：3 3、体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供、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体动物进行了100%100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？克隆动物绝大局部克隆动物绝大局部DNADNA来自供体细胞核，但核外还有少局部来自供体细胞核，但核外还有少局部DNADNA如线粒体如线粒体DNADNA来自受体卵母细胞。来自受体卵母细胞。不是不是第十七页，共二十一页。动物核移植动物核移植 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，使其重组并发育成为一个新掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。克隆的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。克隆动物动物动物核移植动物核移植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第十八页，共二十一页。三体细胞核移植技术的应用前景三体细胞核移植技术的应用前景阅读阅读P49-501、畜牧业方面：、畜牧业方面：2、医药卫生方面：、医药卫生方面：可以加速家畜遗传改进的进程，促进优良畜群繁育。可以加速家畜遗传改进的进程，促进优良畜群繁育。保护濒危物种，增加其存活数量保护濒危物种，增加其存活数量生产医用蛋白质生产医用蛋白质组织器官的移植组织器官的移植3、其他领域、其他领域了解胚胎发育及衰老过程了解胚胎发育及衰老过程更好追踪研究疾病的开展过程、治疗疾病更好追踪研究疾病的开展过程、治疗疾病第十九页，共二十一页。四体细胞核移植技术存在的问题四体细胞核移植技术存在的问题1、成功率低、成功率低2、克隆动物存在健康问题、克隆动物存在健康问题第二十页，共二十一页。内容总结专题2 细胞工程。取该患者的皮肤进行细胞培养,获得足量的细胞后再移植。通常取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。说明细胞与细胞间的主要物质是蛋白质。成块的组织不利于培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养。二动物细胞培养的概念P44。二、动物体细胞核移植技术和克隆动物。2.结合P48图2-21，表达克隆高产奶牛的培育过程。1、比照多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点。2、克隆动物存在健康问题第二十一页，共二十一页。