上课用--动物细胞培养和核移植技术.ppt
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1、生产单生产单克隆抗体克隆抗体等等 动物细胞工程常用的技术动物细胞工程常用的技术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。为什么要进行动物细胞培养为什么要进行动物细胞培养?一一.动物细胞培养动物细胞培养如何进行细胞培养如何进行细胞培养?从动物机体中取出相关组织,将它们分散成从动物机体中取出相关组织,将它们分散成单个单个细胞,然后放在细胞,然后放在适宜的培养基适宜的培养基中,让这些细胞中,让这些细胞生长生长和和增殖增殖。(一一)概念概念.1.1.试说大致过程试说大致过程2.2.为为什么什么要把组织剪要把组
2、织剪碎、用酶分解开?碎、用酶分解开?3.3.用什么酶?为什么用什么酶?为什么?用胃蛋白酶行不?用胃蛋白酶行不行?行?4.4.这两种酶会不会这两种酶会不会把细胞消化把细胞消化掉?掉?(教材教材P44P44问题问题)5.5.为什么要再分装?为什么要再分装?6.6.原代培养、传代培养?次数?原代培养、传代培养?次数?7.7.培养得到的细胞,如果暂培养得到的细胞,如果暂时不用时,怎么时不用时,怎么保存?保存?(二)动物细胞培养过程 阅读阅读P44P44页回答问页回答问题题胰蛋白酶胰蛋白酶胶原蛋白酶胶原蛋白酶.培养条件动物动物组织组织分散成分散成单个细胞单个细胞细胞细胞悬液悬液培养培养胰蛋白酶胰蛋白酶胶
3、原蛋白酶胶原蛋白酶原理:原理:原理:原理:细胞增殖(有丝分裂)细胞增殖(有丝分裂)细胞增殖(有丝分裂)细胞增殖(有丝分裂)结果:结果:结果:结果:细胞群,细胞产物细胞群,细胞产物细胞群,细胞产物细胞群,细胞产物原代原代培养培养传代传代培养培养动物细胞培养过程胚胎的细胞或刚出生不久动物的组织胚胎的细胞或刚出生不久动物的组织(二二)动物细胞培养过程动物细胞培养过程胚胎或幼龄动物的组织器官胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬液细胞悬液10代细胞代细胞50代细代细胞胞剪碎胰蛋白酶或胶原蛋白酶洗涤、稀释、洗涤、稀释、分离分离原代培养用用胰蛋白酶胰蛋白酶分分散散细胞,说明细胞细胞,说明细胞间的物质主要是间的物质
4、主要是蛋白质蛋白质。动物细动物细胞培养适宜的胞培养适宜的PHPH为为7.27.47.27.4,此,此环境下胃蛋白酶环境下胃蛋白酶(2.02.0)没有活)没有活性,而胰蛋白酶性,而胰蛋白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)的活的活性较高性较高。比老比老龄动龄动物的组织物的组织细胞增殖细胞增殖能力强,能力强,有丝有丝分裂分裂旺盛旺盛。分分化程度化程度越越低,低,繁殖繁殖能力越强,能力越强,越越容易培容易培养。养。动物细胞培养动物细胞培养不能最终培养不能最终培养成生物体成生物体细胞增殖细胞增殖缓慢,核缓慢,核型可能变型可能变化化动物组织细胞间隙中含有一动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质
5、,定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。定弹性和韧性的组织和器官。贴壁生长贴壁生长接触抑制接触抑制1010代以内,保持正常二倍体核型代以内,保持正常二倍体核型传代培养传代培养 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,思考以下问题:根据你所学的内环境的知识,思考以下问题:1.1.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?2.2.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?充足营养(糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元充足
6、营养(糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等合成成分及血清、血浆等天然成分。)素等合成成分及血清、血浆等天然成分。)适宜温度、适宜温度、PHPH和气体环境;无菌无毒环境和气体环境;无菌无毒环境1、无菌、无毒消毒、灭菌抗生素定期更换培养液(清除代谢废物)2、营养合成培养基:糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素(血清、血浆)3、温度和pH36.50.5,7.2-7.44、气体95%空气,5%CO2(维持培养液PH).植物组织培养的条件;应用(三)培养条件(四)植物组织培养(四)植物组织培养和和动物细胞动物细胞 培培养养的比较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
7、养原理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培养基固体培养基液体培养基液体培养基培养基特有成分培养基特有成分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清培养结果培养结果植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系培养目的培养目的快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株无病毒植株获得细胞或细胞获得细胞或细胞分泌蛋白分泌蛋白P47P47最上面最上面1 1、大规模的生产生物制品。、大规模的生产生物制品。2 2、培养的动物细胞作为基因工程的受体、培养的动物细胞作为基因工程的受体细胞。细胞。3 3、检测判断物质的毒性。、检测判断物质的毒性。4 4、培养正常或各种病变的
8、细胞,用于生、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,如用于理、病理、药理等方面的研究,如用于 等,为等,为 及其及其他疾病提供理论依据。他疾病提供理论依据。(五五)动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用筛选抗癌药物筛选抗癌药物治疗和预防癌症治疗和预防癌症二二.动物细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植技术和克隆动物 将动物的一个细胞核,移入一个已将动物的一个细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并经去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,这个新的胚胎最发育成为一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为终发育为动物个体(克隆动物)动物个体(克隆
9、动物)分分类类胚胎细胞核移植: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,恢复全能性容易细胞分化程度低,恢复全能性容易 细胞分化程度细胞分化程度高高,恢复全能性,恢复全能性不不容易容易(一一)、动物细胞动物细胞核移植概念:核移植概念:母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞(体细胞)(体细胞)母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉”新的卵细胞发育新的卵细胞发育成早期胚胎成早期胚胎去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核核移植核移植胚胎移植胚胎移植(二)体细胞核移植技术实例克隆羊(二二)、体细胞核移植的过程:、体细胞核移植的过程:请看教材请看教材P48P48
10、图图2-212-21思考:思考:1.1.核移植的受体细胞是什么?处在什么时期?用此细核移植的受体细胞是什么?处在什么时期?用此细胞作为受体细胞有什么好处?胞作为受体细胞有什么好处?2.2.通过什么手段激活受体细胞,构建重组胚胎?通过什么手段激活受体细胞,构建重组胚胎?M M中期卵母细胞中期卵母细胞诱导方法:物理或化学方法激活受体细胞,完成诱导方法:物理或化学方法激活受体细胞,完成细胞分裂和发育进程。细胞分裂和发育进程。卵母细胞体积大,便于操作;含有营养物质丰富,卵母细胞体积大,便于操作;含有营养物质丰富,提供早期胚胎发育所需的营养;含有激活细胞核体提供早期胚胎发育所需的营养;含有激活细胞核体现
11、全能性的物质。现全能性的物质。整个过程用了哪些技术?细胞培养、核移植、胚胎移植新生牛的性别、基因?与供体相同繁殖方式?无性繁殖原理?动物细胞核的全能性(三)体细胞核移植技术1.1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之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?前,为什么必须先去掉受体卵母细胞的核?为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏受体细胞
12、的遗传物质去掉或将其破坏(P49(P49小资料)。小资料)。培养的动物细胞一般当传代至培养的动物细胞一般当传代至10105050代左代左右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质可能会发生突变,而遗传物质可能会发生突变,而1010代以内的细胞代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。一般能保持正常的二倍体核型。因此,在体细因此,在体细胞核移植中,胞核移植中,为了保证供体细胞正常的遗传基为了保证供体细胞正常的遗传基础础,通常采用传代,通常采用传代1010代以内的细胞代以内的细胞。2.2.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
13、代1010代以内的细胞,想一想,这是为什么?代以内的细胞,想一想,这是为什么?3.3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动你认为用上述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,是对体细胞供体动物进行了100%100%的复制吗?的复制吗?为什么?为什么?绝大部分绝大部分DNADNA来自于供体细胞核,但其核外来自于供体细胞核,但其核外还有还有少少量的量的DNADNA,即线粒体中的,即线粒体中的DNADNA是来自于受是来自于受体卵体卵母母细胞。细胞。此外,即便动物的遗传基础完全相同,但动此外,即便动物的遗传基础完全相同,但动物的物的一一些行为、习性的形成与所处环境有很大关些行为
14、、习性的形成与所处环境有很大关系,系,核核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境环境不不会完全相同,其形成的行为、习性也不可会完全相同,其形成的行为、习性也不可能和能和核核供体动物完全相同,从这一角度看,克隆供体动物完全相同,从这一角度看,克隆动物动物不不会是核供体动物会是核供体动物100%100%的复制。的复制。(四四)、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 1、在畜牧业中、在畜牧业中可以加速家畜遗可以加速家畜遗传改良的进程传改良的进程2 2、保护濒危物种、保护濒危物种3 3、医药卫生领、医药卫生领域生产医用蛋白域生产医用蛋白质及
15、组织器官的质及组织器官的移植移植4 4、了解胚胎发育和、了解胚胎发育和衰老过程;追踪研衰老过程;追踪研究疾病的发展过程究疾病的发展过程和治疗疾病和治疗疾病阅读课本阅读课本P50P50页页(五五)、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:动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于动物细胞培养与植物组织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、动物细胞能够大量培养,
16、而植物细胞只能 培养成植株培养成植株巩固练习A动物细胞工程技术的基础是动物细胞工程技术的基础是 A A、动物细胞融合、动物细胞融合 B B、胚胎移植、胚胎移植 C C、动物细胞培养、动物细胞培养 D D、核移植、核移植巩固练习在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是是 A A、细胞系、细胞系 B B、细胞株、细胞株 C C、原代细胞、原代细胞 D D、传代细胞、传代细胞CA下列不属于克隆的是下列不属于克隆的是 A A、生物体通过体细胞进行的无性繁殖、生物体通过体细胞进行的无性繁殖 B B、将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系、将某肿瘤细胞在体外培
17、养繁殖成一个细胞系 C C、扦插和嫁接、扦插和嫁接 D D、将鸡的某个、将鸡的某个DNADNA片段整合到小鼠的片段整合到小鼠的DNADNA中中巩固练习D植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的结果结果是是 A A、产生杂种植株、产生杂种植株 B B、产生杂交细胞、产生杂交细胞 C C、原生质体的融合、原生质体的融合 D D、形成愈伤组织、形成愈伤组织巩固练习A植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的目的目的是是 A A、产生杂种植株、产生杂种植株 B B、产生杂交细胞、产生杂交细胞 C C、原生质体的融合、原生质体的融合 D D、形成愈伤组织、形成愈伤组织A植物体细胞杂交可以解决不同生物之间植物体细胞杂交可以
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