动物细胞培养及核移植精选PPT.ppt

关于动物细胞培养及核移植第1页，讲稿共42张，创作于星期日第2页，讲稿共42张，创作于星期日动物细胞工程常用的技术手段动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞核移植、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培养技术动物细胞培养技术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。提问：提问：v植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物细胞工程常用的技术手段有哪些？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第3页，讲稿共42张，创作于星期日阅读思考：为什么要进行动物细胞培养？为什么要进行动物细胞培养？什么是动物细胞培养？什么是动物细胞培养？第4页，讲稿共42张，创作于星期日一一 动物细胞培养动物细胞培养动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。思考：思考：动物细胞培养的过程是怎样动物细胞培养的过程是怎样的呢？的呢？第5页，讲稿共42张，创作于星期日阅读思考：阅读思考：2 为什么细胞培养要分散成单个细胞培养？为什么细胞培养要分散成单个细胞培养？怎样分散？怎样分散？3 用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要 成分是什么？用胃蛋白酶行吗？成分是什么？用胃蛋白酶行吗？5 什么是细胞贴壁和细胞接触抑制？什么是细胞贴壁和细胞接触抑制？6 什么是原代培养和传代培养？传代培养的细胞什么是原代培养和传代培养？传代培养的细胞 具有具有 什么特点？什么特点？1.动物细胞培养室一般取什么样的组织、器官中动物细胞培养室一般取什么样的组织、器官中 的细胞，为什么？的细胞，为什么？4.胰蛋白酶分解细胞膜上的蛋白质吗？如何处理？胰蛋白酶分解细胞膜上的蛋白质吗？如何处理？第6页，讲稿共42张，创作于星期日3 3、动物、动物细胞培养细胞培养过程：过程：动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物的组织、器官的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶(胶原蛋白酶）胶原蛋白酶）1010代细胞代细胞原代培养原代培养5050代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系单个细胞单个细胞加培养液加培养液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动物组织细胞间隙中含动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。韧性的组织和器官。（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）第7页，讲稿共42张，创作于星期日动物细胞培养的过程动物细胞培养的过程：动物动物胚胎胚胎或或幼龄幼龄动动物的组织、器官物的组织、器官 剪碎组织剪碎组织分散成单个细分散成单个细胞胞细胞悬液细胞悬液10代细胞代细胞50代细胞代细胞原代培养原代培养传代培养传代培养无限传代无限传代培养液培养液胰蛋白酶胰蛋白酶增值减慢增值减慢第8页，讲稿共42张，创作于星期日 讨论：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知识，思考并中，根据你所学的内环境知识，思考并讨论以下问题：讨论以下问题：1.体外培养细胞时需要提供哪些物资？体外培养细胞时需要提供哪些物资？2.体外培养的细胞需要什么样的环境件？体外培养的细胞需要什么样的环境件？充足的营养充足的营养 气体气体无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境 适宜的温度和适宜的温度和PH第9页，讲稿共42张，创作于星期日动物细胞培养条件：动物细胞培养条件：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（葡萄糖葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清动物血清等。等。）3、温度和、温度和PH 36.5+（-）0.5度,7.2-7.44、气体环境：、气体环境：O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）保证细胞顺利的生保证细胞顺利的生长增殖长增殖第10页，讲稿共42张，创作于星期日动物细胞培养液的主要成分动物细胞培养液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。与植物培养基相比其特点是：与植物培养基相比其特点是：（1 1）液体培养基液体培养基（2 2）含有动物血清含有动物血清动物体细胞大都生活在动物体细胞大都生活在液体液体的环境的环境第11页，讲稿共42张，创作于星期日思考：为什么要加动物学清？为什么要加加二氧化碳？含必须氨基酸，激素，其他未知的但动物细胞含必须氨基酸，激素，其他未知的但动物细胞生命活动必需的促细胞生长因子，促贴附生长生命活动必需的促细胞生长因子，促贴附生长因子等物质因子等物质维持培养液的维持培养液的PH第12页，讲稿共42张，创作于星期日培养结果培养结果培养基特有成分培养基特有成分培养基性质培养基性质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植物组织培养、动物细胞植物组织培养、动物细胞培养培养的比较的比较细胞的全能性细胞的全能性细胞群体细胞群体植物体植物体动物血清动物血清植物激素植物激素液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基细胞增殖细胞增殖第13页，讲稿共42张，创作于星期日动物细胞培养应用动物细胞培养应用大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）克隆抗体）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，用于植皮培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质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的毒性为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据第14页，讲稿共42张，创作于星期日1 1、在动物细胞培养过程中，下列哪种现象是不可能的（、在动物细胞培养过程中，下列哪种现象是不可能的（）A A细胞一直在细胞悬液中分裂生长细胞一直在细胞悬液中分裂生长B B有少部分细胞可能在培养条件下无限地传代下去有少部分细胞可能在培养条件下无限地传代下去C C有部分细胞核型会发生变化有部分细胞核型会发生变化 D.D.个别细胞会发生基因突变个别细胞会发生基因突变2 2、下列过程与细胞培养无关的是、下列过程与细胞培养无关的是-（）A.A.检测有毒物质检测有毒物质 B.B.生产单克隆抗体生产单克隆抗体 C.C.筛选抗癌药物筛选抗癌药物 D.D.杂交育种杂交育种AD练习：练习：第15页，讲稿共42张，创作于星期日 我们能否用植物组织培养的方法使动物细我们能否用植物组织培养的方法使动物细胞发育成动物个体？胞发育成动物个体？根据动物细胞核仍具有全能性的特点根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动怎样将动物细胞的全能性表达；把两种动物的优良性状集物细胞的全能性表达；把两种动物的优良性状集合在一块儿合在一块儿?思考思考：第16页，讲稿共42张，创作于星期日二二 动物体细胞核移植技术动物体细胞核移植技术 和克隆动物和克隆动物第17页，讲稿共42张，创作于星期日1 1、概念、概念二、细胞核移植二、细胞核移植将一个动物的将一个动物的细胞核细胞核，移入一个已经去掉细胞，移入一个已经去掉细胞核的核的卵母细胞卵母细胞中，使其重组发育成中，使其重组发育成新的胚胎新的胚胎，这个，这个新的胚胎最终发育为新的胚胎最终发育为动物个体动物个体。2 2、结果：、结果：3 3、原理：、原理：克隆动物克隆动物动物动物细胞核细胞核的全能性的全能性第18页，讲稿共42张，创作于星期日4 4、种类、种类（体）细胞核移植（体）细胞核移植（胚胎）细胞核移植（胚胎）细胞核移植（难度较高）（难度较高）5 5、（体）细胞核移植的过程、（体）细胞核移植的过程第19页，讲稿共42张，创作于星期日绵羊绵羊绵羊绵羊乳腺细胞乳腺细胞卵细胞卵细胞重组胚胎重组胚胎C C母绵羊子宫母绵羊子宫多莉羊多莉羊克克隆隆羊羊多多利利的的培培育育过过程程细胞核移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植(减减中期卵中期卵母细胞母细胞)早早期期核核移移植植技技术术第20页，讲稿共42张，创作于星期日第21页，讲稿共42张，创作于星期日过程过程取供体体细胞（供取供体体细胞（供核）核）细胞培养细胞培养共体细胞共体细胞卵母细胞（减中期：供质）卵母细胞（减中期：供质）去核去核无核卵母细胞无核卵母细胞注入注入电刺激电刺激重组重组细胞细胞重组胚胎重组胚胎胚胎移植胚胎移植代孕母体代孕母体新个体新个体(与母体相同的与母体相同的个体个体)电刺激电刺激钙离子载体钙离子载体乙醇乙醇蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂激活重组细激活重组细胞完成细胞胞完成细胞分裂和发育分裂和发育完成教材完成教材P49面讨论题面讨论题第22页，讲稿共42张，创作于星期日应用前景应用前景1、加快家畜遗传改良进程、加快家畜遗传改良进程2、保护频危物种、保护频危物种3、利用转基因克隆生物反应器、利用转基因克隆生物反应器 生产生物生产生物蛋白蛋白4、克隆器官移植供体、克隆器官移植供体此外：对研究胚胎发育及衰老过程；追踪此外：对研究胚胎发育及衰老过程；追踪疾病的发展过程及治疗都有重要作用疾病的发展过程及治疗都有重要作用第23页，讲稿共42张，创作于星期日前景前景第24页，讲稿共42张，创作于星期日存在问题存在问题成功率低成功率低存在健康问题存在健康问题克隆动物食品的安全问题克隆动物食品的安全问题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，脏器缺陷，型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。免疫失调等。第25页，讲稿共42张，创作于星期日中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县陆续降生。克隆牛有3个母亲,A牛提供细胞核即供体细胞,B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞,两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后,通过细胞分裂形成早期胚胎,再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题:(1)培育出的克隆牛几乎就是 牛复制品,这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于_中。(2)克隆牛的培育成功说明了_。A(供核牛供核牛)细胞核细胞核 体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息 练习练习第26页，讲稿共42张，创作于星期日小结：动物体动物体细胞核细胞核移植技术移植技术 和克隆动物和克隆动物过程过程应用应用前景前景存在存在问题问题 动物细胞工程动物细胞工程动物细动物细胞培养胞培养培养培养过程过程培养培养条件条件应用应用第27页，讲稿共42张，创作于星期日完成课后思考与讨论：完成课后思考与讨论：P50面面第28页，讲稿共42张，创作于星期日练习：练习：1.1.动物细胞工程技术的基础动物细胞工程技术的基础 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D第29页，讲稿共42张，创作于星期日 4.4.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-（）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第30页，讲稿共42张，创作于星期日2.2.用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞主要原因是这样的组织细胞 A.A.容易产生各种变异容易产生各种变异 B B具有更强的全能性具有更强的全能性 C.C.取材十分方便取材十分方便 D D分裂增殖的能力强分裂增殖的能力强D第31页，讲稿共42张，创作于星期日3.3.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是区别的是A.A.培养基成分不同培养基成分不同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，而植物细胞只动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株能培养成植株A第32页，讲稿共42张，创作于星期日4.4.在克隆多利羊的过程中，下列哪项在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到技术没有运用到A.A.细胞培养技术细胞培养技术 B.B.细胞核移植细胞核移植C.C.胚胎移植技术胚胎移植技术 D.D.基因工程技术基因工程技术D第33页，讲稿共42张，创作于星期日5.5.世界上第一只克隆绵羊世界上第一只克隆绵羊“多莉多莉”的培育等程序如图所的培育等程序如图所示。请仔细看图后回答问题：示。请仔细看图后回答问题：黑面绵羊去黑面绵羊去核卵细胞核卵细胞白面绵羊乳白面绵羊乳腺细胞核腺细胞核重组细胞重组细胞早期胚胎早期胚胎另一头母绵羊子宫另一头母绵羊子宫克隆绵羊多莉克隆绵羊多莉ab电脉冲处理电脉冲处理妊娠、出生妊娠、出生写出写出 、所指的细胞工程各称：、所指的细胞工程各称：。实施细胞工程时，所需的受体细胞实施细胞工程时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是大多采用动物卵细胞的原因是：。多莉面部的毛色是多莉面部的毛色是 ，判，判断依据：断依据：。继植物组织培养之后，克隆绵羊培继植物组织培养之后，克隆绵羊培育成功，证明动物细胞也具有育成功，证明动物细胞也具有 。核移植核移植胚胎移植胚胎移植 卵细胞全能性较高卵细胞全能性较高白色白色遗传物质主要来自遗传物质主要来自白面绵羊白面绵羊全能性全能性第34页，讲稿共42张，创作于星期日第35页，讲稿共42张，创作于星期日为什么细胞培养要分散成单个细胞培养？怎样分散？为什么细胞培养要分散成单个细胞培养？怎样分散？1.成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增值。成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增值。2.从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要成分用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要成分是什么？用胃蛋白酶行吗？是什么？用胃蛋白酶行吗？1.在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。主要是蛋白质。2.动物细胞培养适宜的动物细胞培养适宜的PH为为7.27.4，此环境下胃蛋白酶（，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活）没有活性，而胰蛋白酶性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。第36页，讲稿共42张，创作于星期日动物细胞生长特性：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就贴附在瓶壁上，称为细胞贴悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。壁。要求：要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、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，细胞就会停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，这种现象称为细胞的接触抑制。止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。第37页，讲稿共42张，创作于星期日什么是原代培养和传代培养？什么是原代培养和传代培养？传代培养的细胞具有什么特点？传代培养的细胞具有什么特点？原代培养：将动物组织用胰蛋白酶处理成单个细胞，配制成一原代培养：将动物组织用胰蛋白酶处理成单个细胞，配制成一定浓度的悬浮液，放入培养瓶中在培养箱中培养的过程定浓度的悬浮液，放入培养瓶中在培养箱中培养的过程传代培养：培养瓶中的细胞越来越多，用胰蛋白酶处理使细胞传代培养：培养瓶中的细胞越来越多，用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成悬浮液，分瓶培养的过程从瓶壁上脱离下来，配制成悬浮液，分瓶培养的过程第38页，讲稿共42张，创作于星期日1原代培养和传代培养的概念原代培养和传代培养的概念从机体上获取的组织，通过酶或机械方法分散成单个细胞进行培养，从机体上获取的组织，通过酶或机械方法分散成单个细胞进行培养，在首次传代前的培养一般称为原代培养。在首次传代前的培养一般称为原代培养。原代培养的最大优点是：组原代培养的最大优点是：组织细胞刚脱离机体，生物性状尚未发生较大变化，在一定程度上能织细胞刚脱离机体，生物性状尚未发生较大变化，在一定程度上能够反映体内的状态。够反映体内的状态。原代培养的细胞在生长、繁殖一定时间后，由于空原代培养的细胞在生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，会影响细胞的生长，因此需要进行间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，会影响细胞的生长，因此需要进行扩大培养，即传代或称为传代培养，扩大培养，即传代或称为传代培养，也就是将细胞按也就是将细胞按1：21：4的比例传的比例传代。但严格说来，不论在进行传代时稀释与否，将细胞从一个培养瓶转移代。但严格说来，不论在进行传代时稀释与否，将细胞从一个培养瓶转移到另一个培养瓶即称为传代培养。到另一个培养瓶即称为传代培养。传代代数与细胞的世代（增殖代数）并不是同一个概念。传代代数与细胞的世代（增殖代数）并不是同一个概念。在细胞培在细胞培养时，养时，所说的所说的“第第10代细胞代细胞”，仅指该细胞已经传代，仅指该细胞已经传代10次；次；细胞传一代细胞传一代后，一般能倍增后，一般能倍增36次，经过三个阶段，即潜伏期、指数生长期次，经过三个阶段，即潜伏期、指数生长期和平台期。当细胞达到平台期时，就需要进行传代培养，否则细和平台期。当细胞达到平台期时，就需要进行传代培养，否则细胞会中毒，发生形态改变，甚至死亡。胞会中毒，发生形态改变，甚至死亡。第39页，讲稿共42张，创作于星期日2关于传代培养关于传代培养在进行传代时，如果是悬浮细胞，只需简单稀释即可，若需完在进行传代时，如果是悬浮细胞，只需简单稀释即可，若需完全更换培养液只需低速离心沉淀，再悬浮于合适的培养液中即全更换培养液只需低速离心沉淀，再悬浮于合适的培养液中即可。一般细胞每毫升接种数量为可。一般细胞每毫升接种数量为51048105个，传代密度太个，传代密度太低，细胞容易死亡，表现出细胞在达到增长前有较长的滞留期。低，细胞容易死亡，表现出细胞在达到增长前有较长的滞留期。在培养过程中，培养液会由于在培养过程中，培养液会由于pH下降而呈现黄色，表明细胞下降而呈现黄色，表明细胞已经达到最大密度需要换液或进行传代培养。如果是单层贴壁已经达到最大密度需要换液或进行传代培养。如果是单层贴壁的细胞，等长满培养瓶表面，即可进行传代，多数细胞需用胰的细胞，等长满培养瓶表面，即可进行传代，多数细胞需用胰蛋白酶处理将细胞从生长物表面分离下来，以促进传代培养。蛋白酶处理将细胞从生长物表面分离下来，以促进传代培养。第40页，讲稿共42张，创作于星期日3细胞系和细胞株细胞系和细胞株细胞系和细胞株，两者曾一度混用，导致有些文献中概念不清。下细胞系和细胞株，两者曾一度混用，导致有些文献中概念不清。下面所指的概念是现在国内外比较通用的，也是绝大多数研究者接受面所指的概念是现在国内外比较通用的，也是绝大多数研究者接受的观点。的观点。原代培养物经首次传代成功即称为细胞系（原代培养物经首次传代成功即称为细胞系（CellLine），因此细胞），因此细胞系可泛指一般可能传代的细胞。其中能够连续传代的细胞叫做连续系可泛指一般可能传代的细胞。其中能够连续传代的细胞叫做连续细胞系或无限细胞系，不能连续培养的称为有限细胞系。大多数二细胞系或无限细胞系，不能连续培养的称为有限细胞系。大多数二倍体细胞为有限细胞系。通过选择法或克隆形成法从原代培养物或倍体细胞为有限细胞系。通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株（CellStrain），也就是说，细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选），也就是说，细胞株是用单细胞分离培养或通过筛选的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。细胞株的特殊性质或标志必的方法，由单细胞增殖形成的细胞群。细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在。须在整个培养期间始终存在。第41页，讲稿共42张，创作于星期日感谢大家观看01.04.2023第42页，讲稿共42张，创作于星期日