动物体细胞核移植技术.ppt

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1、动物动物体细胞体细胞核移植技术核移植技术教学目标教学目标新课标要求新课标要求简述动物细胞培养的过程、条件及应用。简述动物细胞培养的过程、条件及应用。简简述述通通过过动动物物体体细细胞胞核核移移植植技技术术克克隆隆动动物物的的过过程程和应用前景。和应用前景。教学教学重点重点动物细胞培养的过程及条件。动物细胞培养的过程及条件。用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。教学教学难点难点用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。动物动物胚胎或幼龄胚胎或幼龄动物的动物的组织、器官组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液（原代细胞）（原代细胞）10

2、10代细胞代细胞40405050代细胞代细胞无限无限增殖增殖传代培养传代培养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原代培养：原代培养：第第1 1代代细胞传至细胞传至1010代左右代左右传代培养：传代培养：将原代细胞从培将原代细胞从培养瓶中取出，分装养瓶中取出，分装到两个或两个以上到两个或两个以上的培养瓶中继续培的培养瓶中继续培养。养。细胞株：细胞株：1010到到4040、5050代的细代的细胞，胞，遗传物质没发遗传物质没发生改变生改变。细胞系：细胞系：超过超过5050代的细胞，代的细胞，遗传物质发生改变，遗传物质发生改变，失去接触抑制，

3、失去接触抑制，可可无限增殖无限增殖。回顾：回顾：等同于等同于癌细胞癌细胞寻根问底寻根问底1.1.进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？细胞间的成分主要是细胞间的成分主要是蛋白质蛋白质。不行不行，胃蛋白酶适宜的胃蛋白酶适宜的PHPH约为约为2 2，当，当PH6PH6时，胃蛋白酶就会时，胃蛋白酶就会失去失去活性，活性，而而胰蛋白酶适宜胰蛋白酶适宜PHPH为为7.2-8.47.2-8.4，多数动物细胞培养的适宜多数动物细胞培养的适宜PHPH为为7.2-7.47

4、.2-7.4。胃蛋白酶在此环境中没有活性胃蛋白酶在此环境中没有活性，胰蛋白酶在此环胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。2.2.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？细胞膜成分：细胞膜成分：磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质 长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用。因此必须因此必须控制好控制好胰蛋白酶的胰蛋白酶的消化时间消化时间。3.3.目前使用的或冷冻保存的正常细胞为几代以内的？目前使用的或冷冻保存的正常细胞为几代以内的？1

5、010代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。5 5、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？6 6、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培、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？养成新个体？成块组织不利于培养，分散了并制成细胞悬浊液，利于成块组织不利于培养，分散了并制成细胞悬浊液，利于细胞与培养液充分接触，利于培养。细胞与培养液充分接触，利于培养。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。动物细胞培养的目的是动物细胞培养的目的是获得细胞或细胞产品获得细胞或细胞产品

6、。4 4、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动、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？物细胞培养材料？分化程度低分化程度低,分裂分裂和和增殖旺盛增殖旺盛，易培养易培养思考思考一、一、动物细胞培养条件动物细胞培养条件1 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境2 2、营养、营养 3 3、温度和、温度和PHPH 温度温度36.536.5+0.50.5度，度，pH7.2pH7.27.47.44 4、气体环境、气体环境 O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5%CO5%CO2 2 ）维持培养液的维持培养液的PH培养液和所有培养用具进行培养液和所有培养用具进

7、行无菌无菌处理处理措施：培养液中加一定量的措施：培养液中加一定量的抗生素抗生素。葡萄糖葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子（维生素、激素等）和生素、激素等）和 动物血清动物血清较植物较植物组织组织培养基培养基，动物细胞培养液的，动物细胞培养液的独特之处？独特之处？液体培养基液体培养基 成分中有动物血清等成分中有动物血清等想一想想一想为什么对动物细胞进行培养时要添加血清？为什么对动物细胞进行培养时要添加血清？血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细胞合

8、成蛋白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，有些动物细胞不能合成，必须由培养白质的基本成分，有些动物细胞不能合成，必须由培养液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、增殖、贴附增殖、贴附，还有很多未知的促细胞生长因子等其他活，还有很多未知的促细胞生长因子等其他活性物质。性物质。因此，因此，细胞培养要保证细胞能细胞培养要保证细胞能顺利顺利生长和繁殖，生长和繁殖，一般要添加一般要添加10%-20%10%-20%的血清。的血清。二、二、动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用1.生产蛋白生物制品：生产蛋白生物制品：病毒

9、疫苗、干扰素、单克隆抗病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等体等2.基因工程技术中的受体细胞。基因工程技术中的受体细胞。3.用于检测有毒物质用于检测有毒物质。4.培养正常或病变的细胞，培养正常或病变的细胞，用于生理、病理、药理等用于生理、病理、药理等方面的研究方面的研究。可用于健康细胞的培养，可用于健康细胞的培养，如如获得大量获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮自身的皮肤细胞，用于植皮；用于筛选抗癌药物等，；用于筛选抗癌药物等，为治疗和预防疾病提供理论依据为治疗和预防疾病提供理论依据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或细胞产物

10、产物快速繁殖、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液体培养基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 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

11、基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性想一想？想一想？根据动物细胞核仍具有全能根据动物细胞核仍具有全能性的特点性的特点,怎样将动物细胞的全怎样将动物细胞的全能性表达能性表达?利用动物体细胞核移植技术利用动物体细胞核移植技术再想一想？再想一想？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细胞核细胞核，移入一个已经，移入一个已经去去掉细胞核的卵母细胞掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新中，使其重组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。的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物用核移植的方法得到的动物成为成为克隆动物克隆动物。三、动物

12、体细胞核移植技术三、动物体细胞核移植技术动物克隆包括两个过程：核移植和胚胎移植动物克隆包括两个过程：核移植和胚胎移植动物克隆包括两个过程：核移植和胚胎移植动物克隆包括两个过程：核移植和胚胎移植克隆克隆=无性繁殖无性繁殖1.1.分类分类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细胞核移植细胞核移植重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利核移植核移植分分类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易易难难2、过程、过程（M卵母细胞）卵母细胞）减数第二次分裂中

13、期减数第二次分裂中期去核的卵母细胞去核的卵母细胞供体细胞供体细胞注入注入去核卵母细胞去核卵母细胞受体细胞激活，受体细胞激活，完成细胞分裂、完成细胞分裂、发育发育胚胎移植胚胎移植重组胚胎重组胚胎代孕母牛代孕母牛出生与出生与供体奶供体奶牛遗传牛遗传物质基物质基本本相同的牛相同的牛供体细胞（供核）供体细胞（供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵母细胞（卵母细胞（M中期：供质）中期：供质）去核去核无核卵母细胞无核卵母细胞注入注入细胞融合细胞融合重重组组细细胞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供体奶牛遗传供体奶牛遗传基础相同的牛基础相同的牛取取去核去核卵细胞作受体细胞的卵细胞作受体细胞的原

14、因原因是是:细胞质内存在激发细胞核全能性细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质表达的物质 卵黄多，营养物质丰富卵黄多，营养物质丰富 体积大体积大,易操作易操作 此实验应用到的技术：此实验应用到的技术：电脉冲刺激电脉冲刺激动物细胞培养、动物体细胞核移动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎移植植.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须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？先去掉受体卵母细胞的核？为为了了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值的动物提供的体细胞。

15、.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代以内的细胞，代以内的细胞，想一想，这是为什么？想一想，这是为什么？1010代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，能，能保证供体细保证供体细胞正常的遗传基础胞正常的遗传基础。思考与讨论思考与讨论.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，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是对体细胞供体动物进行了100%100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是，克隆动物的不是，克隆动物的线粒体中的线粒体中的DNADNA是来自于受体卵母细胞。是来自于受体

16、卵母细胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处行为、习性的形成与所处环境环境有很大关系，核供体动有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。的复制。思考与讨论思考与讨论3.3.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加速加速家畜遗传改良家畜遗传改良的

17、进程，促进优良畜群繁育的进程，促进优良畜群繁育。保护濒危物种保护濒危物种可作为生物反应器，生产医用蛋白可作为生物反应器，生产医用蛋白；克隆动物细胞、组织、器官可作为克隆动物细胞、组织、器官可作为异种异种移植的供体移植的供体；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，用于组织器官的移植；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，用于组织器官的移植；了解胚胎发育及衰老过程了解胚胎发育及衰老过程；做疾病模型等做疾病模型等畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛应用前景畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛应用前景4.4.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 出生率非常低出生率非常低1010克隆动物存在着健

18、康问题克隆动物存在着健康问题克隆动物的食品安全性问题存在争议克隆动物的食品安全性问题存在争议2.2.动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所

19、需要的组织或器官。动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。P50P50思考与探究思考与探究3.3.（1 1）提示：）提示：可以可以用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达。卢用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达。卢辛达的产奶量很高，说明它有高产奶的遗传基础，利用卢辛达的体辛达的产奶量很高，说明它有高产奶的遗传基础，利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到

20、很多高产的后代，从而加克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改良进程。快奶牛改良进程。但同时需注意，该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，但同时需注意，该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。引起种质衰退。(2)(2)提示：首先从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活提示：首先从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织（如软骨体上容易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织（如

21、软骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞核的卵母细胞，母细胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞核的卵母细胞，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚

22、胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。挑选正常卵裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。1 1、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（）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 2 2、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.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AD 3.3.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学后巩固学后巩固