动物细胞培养和核移植技术上.ppt

2 22 21 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动物细胞工程通常采用的技 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。注意关键词:细胞贴壁细胞贴壁 接触抑制接触抑制 原代培养原代培养 传代培养传代培养阅读课文阅读课文44464446页相关内容页相关内容 1、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施的原理是什么？的原理是什么？从动物机体中取出相关组织，将它分散成单从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生个细胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。长和繁殖。原理是细胞增殖原理是细胞增殖（有丝分裂）（有丝分裂）。聚焦一、动物细胞培养过程聚焦一、动物细胞培养过程 简述动物细胞培养简述动物细胞培养的操作过程的操作过程分离组织（低幼动物）分离组织（低幼动物）分散细胞（胰蛋白酶）分散细胞（胰蛋白酶）原代培养（细胞增殖）原代培养（细胞增殖）传代培养（细胞增殖）传代培养（细胞增殖）分装分装聚焦一、动物细胞培养过程聚焦一、动物细胞培养过程动物细胞生长动物细胞生长特点特点：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：要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、培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，细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，这种现象称为细胞胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。的接触抑制。接触抑制：接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分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，数量不再胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。增加。50代以后代以后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部分细胞突变，获部分细胞突变，获得不死性，向癌细得不死性，向癌细胞方向发展，糖蛋胞方向发展，糖蛋白减少。白减少。1、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？细胞的呢？2、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？成块的组织细胞靠在一起成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的彼此限制了细胞的生长和增殖，也不利于细胞营养物质的吸收和代生长和增殖，也不利于细胞营养物质的吸收和代谢废物的排出。谢废物的排出。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。思考题思考题3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞、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？能够用胃蛋白酶代替胰间的物质是什么成份？能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？蛋白酶吗？为什么？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不能，因为两者的最适不能，因为两者的最适pH不同，不同，4、幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的、幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？思考一下，这是什么道理？一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养越低，则增殖能力越强，所以更容易培养思考题思考题5、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？毒？6、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？分裂、增殖？7、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？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，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，这种现象细胞分裂就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。叫接触抑制。将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后继续增殖。后继续增殖。这样的过程叫做传代培养这样的过程叫做传代培养思考题思考题8、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？9、传代培养的细胞能一直传代下去吗？、传代培养的细胞能一直传代下去吗？10、有些为何能一直传下去？、有些为何能一直传下去？11、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？上述过程中，在第一培养瓶中培养就是上述过程中，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原代培养，之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养养就是传代培养不都能不都能发生突变，朝着癌细胞方向发展发生突变，朝着癌细胞方向发展不全是不全是思考题思考题12、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，因为代以内的细胞，因为1050部分细部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分还胞的细胞核型可能发生变化，有少部分还发生突变向癌细胞方向发展发生突变向癌细胞方向发展思考题思考题13、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养、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？那样最终培养成新个体？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个体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，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。容易传代培养。多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境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，思考并讨论中，根据你所学的内环境的知识，思考并讨论以下问题：以下问题：讨论讨论1.体外培养细胞时需要提供哪些物质体外培养细胞时需要提供哪些物质2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？体外培养的细胞需要什么样的环境条件？充足的营养供给、适宜的温度、适宜的充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境和气体环境 无菌、无毒的环境。无菌、无毒的环境。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+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？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大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）干扰素、单克隆抗体）培养作为基因工程中的受体细胞培养作为基因工程中的受体细胞培养的动物细胞可以用于检测有毒物培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性质，判断某种物质的毒性为治疗和预防癌症及其他疾病提供理为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据论依据应用：应用：1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？课后习题课后习题 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，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：动物核移植：将动物的一个细胞的将动物的一个细胞的 ，移入一个，移入一个已经去掉细胞核的已经去掉细胞核的 中，使其重组中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。终发育为动物个体。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：克隆动物：细胞核细胞核卵母细胞卵母细胞胚胎移植胚胎移植细胞核移植细胞核移植供体细胞供体细胞（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）去核去核无核卵无核卵母细胞母细胞注入注入细胞细胞融合融合重重组组细细胞胞构建重构建重组胚胎组胚胎胚胎胚胎移植移植代孕代孕母体母体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归纳归纳:1.共分成两大阶段：共分成两大阶段：核移植和胚胎移植核移植和胚胎移植2.取卵细胞作受体细胞的原因是取卵细胞作受体细胞的原因是: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状它发育可直接表达性状3.严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状卵细胞卵细胞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.加速加速改良动物品种改良动物品种 3.治疗人类疾病，提供供体（器官、细胞、组织）治疗人类疾病，提供供体（器官、细胞、组织）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.成功率非常低成功率非常低3.克隆动物食品的安全性问题。克隆动物食品的安全性问题。2.体细胞核移植方法生产的克隆动物是对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细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什的复制吗？为什么？么？课后习题课后习题