高二生物选修动物克隆PPT课件.ppt
关于高二生物选修关于高二生物选修动物的克隆动物的克隆第一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月v思考与回忆：思考与回忆：v1、动物细胞全能性特点？、动物细胞全能性特点？v 随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，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。细胞核仍具有全能性。细胞核仍具有全能性。v2、能否用植物组织培养的方法使动物细胞发育成动物、能否用植物组织培养的方法使动物细胞发育成动物个体？个体？v 不能。动物细胞和组织在体外培养的过程中，可以伴随一定不能。动物细胞和组织在体外培养的过程中，可以伴随一定的组织分化；但是不管采用什么手段和培养条件，由于细胞的的组织分化；但是不管采用什么手段和培养条件，由于细胞的运动、变化，培养物的组织成分也发生结构功能变异，结果长运动、变化，培养物的组织成分也发生结构功能变异，结果长期的培养过程只能使单一类型的细胞保存下来，最终成了简单期的培养过程只能使单一类型的细胞保存下来，最终成了简单的细胞培养。的细胞培养。v3、动物的细胞和组织培养的理论依据（原理）？、动物的细胞和组织培养的理论依据（原理）？v 细胞增殖细胞增殖一、动物克隆的技术基础：动物的细胞和组织培养 第二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月在细胞培养的过程中，结构和功能的变化在细胞培养的过程中，结构和功能的变化第三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1、动物细胞、组织培养、动物细胞、组织培养动物细胞培养：动物细胞培养：将动物部分组织在体外经过将动物部分组织在体外经过将动物部分组织在体外经过将动物部分组织在体外经过机械消化机械消化机械消化机械消化或或或或胰蛋白酶消化胰蛋白酶消化胰蛋白酶消化胰蛋白酶消化，分散成，分散成，分散成，分散成单个细胞单个细胞单个细胞单个细胞；然后在人工控制的培养条件；然后在人工控制的培养条件；然后在人工控制的培养条件；然后在人工控制的培养条件下，使细胞得以生存，保持生长、分裂、衰老、正常死亡等。细下，使细胞得以生存，保持生长、分裂、衰老、正常死亡等。细下，使细胞得以生存，保持生长、分裂、衰老、正常死亡等。细下，使细胞得以生存，保持生长、分裂、衰老、正常死亡等。细胞之间存在着胞之间存在着胞之间存在着胞之间存在着一定程度一定程度一定程度一定程度的组织特性。的组织特性。的组织特性。的组织特性。动物组织培养：动物组织培养：动物组织动物组织动物组织动物组织在体外及人工条件下维持生活状在体外及人工条件下维持生活状在体外及人工条件下维持生活状在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中态或生长特性。动物组织培养过程中态或生长特性。动物组织培养过程中态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随组织分化可以伴随组织分化可以伴随组织分化可以伴随组织分化，但由，但由，但由，但由于细胞结构与功能的变化，最终还是成了于细胞结构与功能的变化，最终还是成了于细胞结构与功能的变化，最终还是成了于细胞结构与功能的变化，最终还是成了简单的细胞培养简单的细胞培养简单的细胞培养简单的细胞培养。动物细胞培养、动物组织培养、动物器官培养统称为广动物细胞培养、动物组织培养、动物器官培养统称为广义上的组织培养（组培）。义上的组织培养（组培）。第四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月小资料v无菌、无毒环境无菌、无毒环境v适宜的温度适宜的温度人和哺乳动物细胞最适温度为人和哺乳动物细胞最适温度为 35 35 3737。v气体和适宜的酸碱度气体和适宜的酸碱度需要一定量的需要一定量的O O2 2等等 pH7.2-7.4pH7.2-7.4v适宜的渗透压适宜的渗透压v营养物质营养物质特定的培养基特定的培养基培养细胞的生存环境培养细胞的生存环境 第五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月v主要有：主要有：葡萄糖葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生、氨基酸、无机盐、维生素和素和动物血清动物血清等等培养液（液体培养基）的成分培养液（液体培养基）的成分v血清血清 如：小牛血清等如：小牛血清等v血浆血浆 如：鸡血浆等如：鸡血浆等v组织浸出液组织浸出液 可用鸡胚胎浸出液可用鸡胚胎浸出液,v水解乳蛋白水解乳蛋白 由乳白蛋白质经水解得到淡黄色由乳白蛋白质经水解得到淡黄色粉末粉末,一般可配制成一般可配制成0.5%0.5%溶液溶液.天然培养基天然培养基小资料第六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月v根据细胞的生理生化代谢特点根据细胞的生理生化代谢特点,人工配制人工配制而而成成,为细胞提供一个近似体内生存环境为细胞提供一个近似体内生存环境,又又便于控制和标准化操作便于控制和标准化操作v基本成分基本成分 各种碳水化合物各种碳水化合物(糖糖)、氨基酸、氨基酸、维生素、无机盐、生长因子、激素等维生素、无机盐、生长因子、激素等v常用培养液常用培养液 几十种几十种人工合成培养基人工合成培养基小资料1950，“199”研制成功研制成功第七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月分散成单个细胞分散成单个细胞原代细胞原代细胞传代细胞传代细胞剪碎剪碎 胰蛋白酶胰蛋白酶原代培养原代培养传代培养传代培养培养过程培养过程胚胎或幼龄动物的组织胚胎或幼龄动物的组织器官器官(细胞来源细胞来源)第八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月定义定义 从新鲜供从新鲜供体取得组织细体取得组织细胞后在体外进胞后在体外进行的首次培养行的首次培养.胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理取出组织取出组织胚胎或幼龄动物胚胎或幼龄动物剪碎组织剪碎组织细胞游离细胞游离加培养液加培养液培养瓶内培养瓶内贴壁贴壁生长长生长长成单层细胞成单层细胞原代培养原代培养过程过程图示图示第九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月细胞贴壁过程细胞贴壁过程第十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月细胞在贴壁生长过程细胞在贴壁生长过程中中,随着细胞分裂随着细胞分裂,数量数量不断增加不断增加,最后形成一最后形成一个单层个单层,此时细胞间相此时细胞间相互接触互接触,细胞分裂和生长细胞分裂和生长停止。停止。接触抑制接触抑制第十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 定义定义 当原代培养的细胞处于接触抑制后当原代培养的细胞处于接触抑制后,用胰蛋白酶用胰蛋白酶处理处理,使细胞从瓶壁上脱离下使细胞从瓶壁上脱离下来来,然后加入新的培养液然后加入新的培养液,将细胞分离稀释将细胞分离稀释,并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这这个过程称个过程称传代培养传代培养.传代培养传代培养第十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月细胞系细胞系 有限细胞系有限细胞系有限细胞系有限细胞系 2N2N 连续细胞系连续细胞系 （异倍体核型）（异倍体核型）（异倍体核型）（异倍体核型）不致癌不致癌不致癌不致癌 保持接触抑制保持接触抑制保持接触抑制保持接触抑制致瘤致瘤 恶性细胞系恶性细胞系细胞株细胞株有限细胞株有限细胞株连续细胞株连续细胞株连续细胞株连续细胞株 泛指可传代的泛指可传代的泛指可传代的泛指可传代的细胞，用单层细胞，用单层细胞，用单层细胞，用单层培养法得以建培养法得以建培养法得以建培养法得以建立很多细胞系立很多细胞系立很多细胞系立很多细胞系 具有特殊性质的细胞系，具有特殊性质的细胞系，具有特殊性质的细胞系，具有特殊性质的细胞系，如恒定的染色体组、同工酶类型、如恒定的染色体组、同工酶类型、如恒定的染色体组、同工酶类型、如恒定的染色体组、同工酶类型、病毒敏感性和生化特性等。病毒敏感性和生化特性等。病毒敏感性和生化特性等。病毒敏感性和生化特性等。2 2、细胞系、细胞株、细胞系、细胞株第十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月3 3、克隆培养法（细胞克隆）、克隆培养法（细胞克隆）v最基本要求：保证分离出的细胞是一个而不是多个最基本要求：保证分离出的细胞是一个而不是多个v连续细胞系、肿瘤细胞的克隆易于原代细胞、有限细胞系连续细胞系、肿瘤细胞的克隆易于原代细胞、有限细胞系v提高细胞克隆形成率的措施提高细胞克隆形成率的措施:v主要用途：从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变主要用途：从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系细胞系19481948年，年，年，年，Sanford创建了单细胞分离培养法（克隆培养创建了单细胞分离培养法（克隆培养创建了单细胞分离培养法（克隆培养创建了单细胞分离培养法（克隆培养法）从原代培养或从细胞系中选出具有特定的生物学性法）从原代培养或从细胞系中选出具有特定的生物学性法）从原代培养或从细胞系中选出具有特定的生物学性法）从原代培养或从细胞系中选出具有特定的生物学性质的细胞群，称细胞株。应用这一技术可以建立遗传性质的细胞群，称细胞株。应用这一技术可以建立遗传性质的细胞群，称细胞株。应用这一技术可以建立遗传性质的细胞群，称细胞株。应用这一技术可以建立遗传性状相同的克隆细胞株。状相同的克隆细胞株。状相同的克隆细胞株。状相同的克隆细胞株。第十四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月动物组织培养技术的发展动物组织培养技术的发展v19世纪，萌芽。世纪，萌芽。1885，鸡神经板在生理盐水中培养成，鸡神经板在生理盐水中培养成功功v1903年，在腹水及血清中培养皮肤及白细胞，存活年，在腹水及血清中培养皮肤及白细胞，存活1个个月，有细胞分裂月，有细胞分裂v1907，蛙胚神经管培养在蛙淋巴液中，看到了阿米巴运，蛙胚神经管培养在蛙淋巴液中，看到了阿米巴运动，也创立了悬浮培养法动，也创立了悬浮培养法v1943，在致癌物的诱导下培养小鼠结缔组织，得到，在致癌物的诱导下培养小鼠结缔组织，得到L-细胞系；此后，细胞克隆成功细胞系；此后，细胞克隆成功v1951，建成海拉细胞系，建成海拉细胞系第十五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 定义定义 指用自然或人工方法指用自然或人工方法,使两个或多个不同的细使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过胞融合成一个细胞的过程。程。不同基因型的细胞之间不同基因型的细胞之间的融合就是的融合就是细胞杂交。细胞杂交。4 4、动物细胞融合、动物细胞融合第十六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 诱导融合的因素诱导融合的因素v生物法：生物法：灭活的仙台病毒灭活的仙台病毒诱导融合诱导融合 利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜十分相似的缘故。病毒外壳上的某些糖蛋十分相似的缘故。病毒外壳上的某些糖蛋白可能还有促进细胞融合的功能。白可能还有促进细胞融合的功能。v化学法：聚乙二醇诱导融合化学法：聚乙二醇诱导融合 因为聚乙二醇易得、简便，且融合效果稳定，因为聚乙二醇易得、简便，且融合效果稳定，是目前应用最广泛的方法。是目前应用最广泛的方法。v物理法：电激、激光诱导融合物理法：电激、激光诱导融合病毒颗粒黏病毒颗粒黏 附细胞表面附细胞表面细胞膜连接细胞膜连接细胞膜被细胞膜被 病毒颗粒穿通病毒颗粒穿通细胞融合、形成杂种细胞细胞融合、形成杂种细胞第十七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月5 5、动物细胞融合技术的应用、动物细胞融合技术的应用v由于细胞杂交中染色体容易丢失，因此利用由于细胞杂交中染色体容易丢失，因此利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物减少的对应关系，可以进行物减少的对应关系，可以进行基因定位基因定位。v利用杂交瘤技术，制备单克隆抗体。利用杂交瘤技术，制备单克隆抗体。第十八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月v人们获得抗体的传统方法是人们获得抗体的传统方法是?将抗原注入动物体将抗原注入动物体,然后从动物血清中提取抗体然后从动物血清中提取抗体v这种方法的缺点是什么这种方法的缺点是什么?效率低，产量有限，纯度低，动物抗体注入人体可能产生严效率低，产量有限，纯度低，动物抗体注入人体可能产生严重的过敏反应。重的过敏反应。v运用已学知识，设想怎样获得单一类型的抗体？运用已学知识，设想怎样获得单一类型的抗体？v能否用单个能否用单个B B淋巴细胞通过克隆形成的细胞群来产生单一类淋巴细胞通过克隆形成的细胞群来产生单一类型的抗体呢？型的抗体呢？B B淋巴细胞在体外不能无限增殖。淋巴细胞在体外不能无限增殖。动物细胞融合的成功应用动物细胞融合的成功应用 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备思考思考第十九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备极富创造性极富创造性的方案的方案v将能够产生特定抗体的将能够产生特定抗体的B B淋巴细胞淋巴细胞和具有无限增殖能力和具有无限增殖能力的的骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。杂交融合在一起，形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能在体外快速生长，又能持续分泌成分单瘤细胞既能在体外快速生长，又能持续分泌成分单一的特异性抗体。这种一的特异性抗体。这种单一类型的只针对某一特定单一类型的只针对某一特定抗原决定簇的抗体分子抗原决定簇的抗体分子，就是就是单克隆抗体单克隆抗体。v米尔斯坦米尔斯坦(阿根廷阿根廷)和科勒和科勒(德国德国)因此在因此在19841984年获诺贝年获诺贝尔奖尔奖。第二十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月从经抗原免疫的小从经抗原免疫的小鼠中分离鼠中分离B淋巴细胞淋巴细胞骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞细胞融合、细胞融合、筛选筛选杂交瘤细胞（多种）杂交瘤细胞（多种）细胞培养细胞培养选出选出能产生特定抗体能产生特定抗体的细胞群培养的细胞群培养体外培养体外培养体内培养体内培养从培养液中提从培养液中提取单克隆抗体取单克隆抗体从小鼠腹水中从小鼠腹水中提取单克隆抗体提取单克隆抗体第二十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1、为何要进行两次筛选？2、如何进行第2次筛选？培养在多孔培养板上，每孔只有一个杂交瘤细胞。第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）。第2次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群。第二十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月v1 1、单克隆抗体作为、单克隆抗体作为诊断试剂诊断试剂,在临床生化诊断、病在临床生化诊断、病理组织定位、体内肿瘤的定位等理组织定位、体内肿瘤的定位等,与常规抗体相比与常规抗体相比,具具有有特异性强特异性强,灵敏度高等灵敏度高等特点特点.v2 2、单克隆抗体上连接抗癌药物、单克隆抗体上连接抗癌药物,治疗癌症等疾病治疗癌症等疾病(生生物导弹物导弹)单克隆抗体的优点：单克隆抗体的优点：可以从特异性抗原成分可以从特异性抗原成分比例极少的抗原混合物中，获得单一类型的比例极少的抗原混合物中，获得单一类型的抗体。抗体。特异性强，灵敏度高。特异性强，灵敏度高。单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用第二十四张，PPT共三十三页，创作于2022年6月6 6、动物细胞全能性的表现程度、动物细胞全能性的表现程度v比较以下细胞的全能性：比较以下细胞的全能性：受精卵、二分裂球的子细胞受精卵、二分裂球的子细胞囊胚细胞、多能造血干细胞囊胚细胞、多能造血干细胞单能造血干细胞、单能造血干细胞、水螅的消化细胞、人的消化细胞水螅的消化细胞、人的消化细胞 细胞具有全能性细胞具有全能性细胞具有全能性细胞具有全能性多能细胞多能细胞多能细胞多能细胞单能细胞单能细胞单能细胞单能细胞高度分化的体细胞高度分化的体细胞高度分化的体细胞高度分化的体细胞癌细胞可以分化为各种正常的体细胞癌细胞可以分化为各种正常的体细胞癌细胞可以分化为各种正常的体细胞癌细胞可以分化为各种正常的体细胞第二十五张，PPT共三十三页，创作于2022年6月v动物的基因组中，一类基因是维持生存的，动物的基因组中，一类基因是维持生存的，在各种细胞中都处于活动的状态。另一类基在各种细胞中都处于活动的状态。另一类基因随着组织器官和发育阶段不同而选择性表因随着组织器官和发育阶段不同而选择性表达。达。v分化的细胞内基因的活动很不完全，因此很分化的细胞内基因的活动很不完全，因此很难像受精卵那样发挥细胞全能性。难像受精卵那样发挥细胞全能性。v胚胎细胞克隆比高度分化的体细胞克隆要容胚胎细胞克隆比高度分化的体细胞克隆要容易得多。易得多。7、动物难以克隆的原因、动物难以克隆的原因第二十六张，PPT共三十三页，创作于2022年6月8、核移植和动物的克隆、核移植和动物的克隆v核移植：利用供体核来取代另一个细胞中的细胞核核移植：利用供体核来取代另一个细胞中的细胞核。去去去去 核核核核注注 核核重组细胞重组细胞第二十七张，PPT共三十三页，创作于2022年6月19521952年，罗伯特.布里格斯 豹纹蛙 囊胚期细胞核去核的同种蛙卵发育成个体v资料资料1978，童第周，童第周，童第周，童第周 黑斑蛙的成体红细胞核移植到去核的卵细胞中，发育成了黑斑蛙的成体红细胞核移植到去核的卵细胞中，发育成了黑斑蛙的成体红细胞核移植到去核的卵细胞中，发育成了黑斑蛙的成体红细胞核移植到去核的卵细胞中，发育成了蝌蚪蝌蚪蝌蚪蝌蚪胚胎细胞核的移植成功率高于成体细胞胚胎细胞核的移植成功率高于成体细胞第二十八张，PPT共三十三页，创作于2022年6月第二十九张，PPT共三十三页，创作于2022年6月1.说出说出“多莉多莉”的产生过的产生过程程3.多莉的成功证明了什么多莉的成功证明了什么？2.多莉羊的培育用到了哪多莉羊的培育用到了哪些细胞工程技术些细胞工程技术?动物细胞、组织培养；动物细胞融合；动物细胞、组织培养；动物细胞融合；胚胎移植；核移植胚胎移植；核移植第三十张，PPT共三十三页，创作于2022年6月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比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培养基性质培养基特有成分培养结果应用（举例）细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物动物血清血清植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系如：快速繁殖、培如：快速繁殖、培育无病毒植株育无病毒植株如：获得细胞或细如：获得细胞或细胞分泌蛋白胞分泌蛋白第三十一张，PPT共三十三页，创作于2022年6月植物体细胞杂交和动物细胞融合得比较植物体细胞杂交和动物细胞融合得比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理诱导方法用途（举例）细胞膜的流动性、植细胞膜的流动性、植物细胞全能性物细胞全能性细胞膜的流动性细胞膜的流动性物理（离心、振荡、物理（离心、振荡、电刺激）电刺激）化学（聚乙二醇）化学（聚乙二醇）物理、化学方法物理、化学方法（同左）（同左）灭活的病毒灭活的病毒获得杂种植株等获得杂种植株等制备单克隆抗体等制备单克隆抗体等第三十二张，PPT共三十三页，创作于2022年6月感谢大家观看第三十三张，PPT共三十三页，创作于2022年6月
