动物细胞培养和核移植技术 讲稿.ppt

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1、关于动物细胞培养和核移植技术 第一页，讲稿共三十三页哦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1.1.动物细胞培养动物细胞培养2.2.动物细胞融合动物细胞融合3.3.制备单克隆抗体制备单克隆抗体4.4.细胞核移植细胞核移植回顾：回顾：v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：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？动物细胞工程的动物细胞工程的基础基础第二页，讲稿共三十三页哦就是从动物机体中就是从动物机体中取出取出相关组织相关组织，将，将它分散成它分散成单个细胞单个细胞，然后然后,放在放在适宜的培适宜的培养基养基中，让这些细中，让这些细胞

2、胞生长和繁殖生长和繁殖。1、动物细胞培养概念：、动物细胞培养概念：2 2、原理：、原理：细胞增殖细胞增殖第三页，讲稿共三十三页哦定义：定义：人们通常将动人们通常将动物组织物组织消化后消化后的的初次初次培养培养称为原代培养。称为原代培养。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器官组织胚胎或幼龄动物器官组织剪碎剪碎单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液转入培养瓶内培养转入培养瓶内培养（贴壁生长贴壁生长长成单层细胞。长成单层细胞。有有接触抑制接触抑制现象）现象）。原代培养原代培养3 3、过程、过程原代培养原代培养增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养容

3、易培养去掉组织间去掉组织间蛋白蛋白加培养液加培养液第四页，讲稿共三十三页哦强调一：细胞贴壁过程强调一：细胞贴壁过程细胞贴壁：细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。壁上，称为细胞贴壁。培养瓶或培养皿壁要求：培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于帖表面光滑、无毒、易于帖附。附。第五页，讲稿共三十三页哦当贴壁细胞分裂生长到当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时表面相互接触时,细胞就细胞就会停止分裂增殖，这种会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的现象称为细胞的接触抑接触抑制。制。强调二：接触抑制强调二：接触抑制细胞的接触抑制细胞的接触抑制

4、第六页，讲稿共三十三页哦 定义：定义：当原代培养的细胞处于当原代培养的细胞处于接触抑制后接触抑制后,用用胰蛋白酶胰蛋白酶处理处理,使细胞从瓶壁上使细胞从瓶壁上脱离脱离下下来来,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,并并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内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.（分瓶培养的过程分瓶培养的过程）传代培养传代培养第七页，讲稿共三十三页哦遗传物质未遗传物质未改变改变 原代细胞原代细胞4050代细胞代细胞(细胞株细胞株)遗传物质己遗传物质己改变改变无限传代（无限传代（细胞系细胞系）分瓶分瓶传代培养传代培养胰蛋白酶胰蛋

5、白酶原代培养原代培养接触抑制接触抑制传代培养传代培养第八页，讲稿共三十三页哦细胞株细胞株：传代细胞一般能传到：传代细胞一般能传到40-5040-50代，代，遗传物遗传物质一般不会发生改变质一般不会发生改变，叫细胞株。，叫细胞株。强调：细胞株、细胞强调：细胞株、细胞系系（了解即可，老课本体系了解即可，老课本体系）细胞系细胞系：传代：传代5050代以后代以后又出现细胞生长停滞状又出现细胞生长停滞状态，态，部分细胞部分细胞遗传物质发生了改变，遗传物质发生了改变，能连续传能连续传代，获得不死性，叫细胞系。代，获得不死性，叫细胞系。细胞株和细胞系的区别细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物细胞系的遗传物质

6、改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。制，容易传代培养。第九页，讲稿共三十三页哦总结：动物细胞培养总结：动物细胞培养过程过程动物胚胎或幼龄动物的动物胚胎或幼龄动物的组织、器官组织、器官配置细胞悬液配置细胞悬液剪碎用胰蛋白酶处理剪碎用胰蛋白酶处理1010代细胞代细胞转入培养瓶转入培养瓶40-5040-50代细胞代细胞传传代代培培养养无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液稀释加培养液稀释传代传代1010代以内，代以内，遗传物质不改变，保遗传物质不改变，保持持正常正常二倍体核型二倍体核型。传代传代10-5010-50代左右，增长缓慢以至代左右，增长

7、缓慢以至于完全停止，于完全停止，部分细胞核型可能发部分细胞核型可能发生变化生变化（遗传物质可能改变（遗传物质可能改变）为什么用胰蛋白酶处理？为什么用胰蛋白酶处理？分瓶分瓶传代培养传代培养原代培养特点：原代培养特点：细胞贴壁、接细胞贴壁、接触抑制触抑制继续传代培养少部分细胞继续传代培养少部分细胞获得不死性获得不死性，细胞突变细胞突变，遗传物质已经改变遗传物质已经改变，等同等同于癌细胞于癌细胞。细细胞胞株株：一一般般说说遗遗传传物物质质未未改改变变细细胞胞系系：遗遗传传物物质质已已改改变变原原代代培培养养第十页，讲稿共三十三页哦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

8、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、维生素、促生长因子、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、微量元素微量元素（合成培养基）（合成培养基）+动物血清动物血清等等3、温度和、温度和PH 温度温度36.5+0.5度，pH7.27.44、气体环境、气体环境 O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）4、动物细胞培养条件、动物细胞培养条件保证细胞顺利的保证细胞顺利的生长增殖生长增殖离体培养的细胞对离体培养的细胞对微生物和有毒物质微生物和有毒物质没有防御能力没有防御能力能否用胃蛋白酶代替能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？胰蛋白酶？第十一页，讲稿共三十

9、三页哦1、培养基的类型、培养基的类型（1）天然培养基：成分复杂，）天然培养基：成分复杂，营养价值高。营养价值高。（2）合成培养基：成分明确，便于控制试验条件）合成培养基：成分明确，便于控制试验条件.2、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独特之处？组织培养基有何独特之处？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。动物血清等。独特之处有：（独特之处有：（1）液体培养基（）液体培养基（动物体细胞大动物体细胞大都生活在都生活在液体液体的环境的环境）（）（2）成分中有动物血清）成分中有动物血清

10、等等第十二页，讲稿共三十三页哦5.5.动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用:1.1.蛋白质生物制品的生产蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2.2.应用于基因工程应用于基因工程 主要用于作为受体细胞主要用于作为受体细胞3.3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4.4.细胞的生理、药理、病理研究细胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物如用于筛选抗癌药物 第十三页，讲稿共三十三页哦2、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？、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？1

11、、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？3、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？4、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？、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？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：独特之处有：1、液体培养基、液体培养基 2、成分中有动物血清等、成分中有动物血清等因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。因为这些组织或器

12、官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。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，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第十四页，讲稿共三十三页哦 1 1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是-（）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

13、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课堂反馈练习课堂反馈练习第十五页，讲稿共三十三页哦3 3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出、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，其主要原因是这样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D4、下列属于动物细胞工程中的工具是（、下列属于动物细胞工程中的工具是（）A限制性内切酶限制性内切酶 B

14、DNA连接酶连接酶 C胰蛋白酶胰蛋白酶 D果胶酶果胶酶C第十六页，讲稿共三十三页哦5、在动物细胞培养的有关叙述中，正确的是（、在动物细胞培养的有关叙述中，正确的是（）A动物细胞培养的目的就是为了获得大量的细胞分泌蛋白动物细胞培养的目的就是为了获得大量的细胞分泌蛋白B动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散C细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中D培养至培养至50代后继续传代的细胞是细胞株代后继续传代的细胞是细胞株6、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代

15、下去，这种传代细胞称之为（制地传代下去，这种传代细胞称之为（）A原代培养原代培养 B传代培养传代培养 C细胞株细胞株 D细胞系细胞系BD第十七页，讲稿共三十三页哦 7、动物细胞培养的正确过程是（、动物细胞培养的正确过程是（）A.原代培养原代培养传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系 B.原代培养原代培养传代培养传代培养细胞系细胞系细胞株细胞株C.传代培养传代培养细胞系细胞系原代培养原代培养细胞株细胞株 D.原代培养原代培养细胞系细胞系传代培养传代培养细胞株细胞株8、下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是（、下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是（）A培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机

16、盐、维生素和动物血培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清清B原代培养的细胞一般传至原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞代左右便会出现生长停滞C动物细胞培养一般能够传到动物细胞培养一般能够传到4050代，但其遗传物质发生代，但其遗传物质发生了改变了改变D动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞胞AC第十八页，讲稿共三十三页哦9 9、下、下图图是是动动物物细细胞培养的基本胞培养的基本过过程示意程示意图图。请请据此据此图图回答回答 (1)(1)容器容器A A中放置的是中放置的是动动物器官或物器官或组织组织。它一

17、般取自。它一般取自_。(2)(2)容器容器A A中的中的动动物器官或物器官或组织组织首先要首先要进进行的行的处处理是理是_，然后用，然后用 酶酶处处理，理，这这是是为为了使了使细细胞胞分散开来。分散开来。这样这样做的目的是做的目的是_._.(3)(3)培养首先在培养首先在B B瓶中瓶中进进行。瓶中的培养基成分有行。瓶中的培养基成分有_ _等。在此瓶中培养等。在此瓶中培养一段一段时间时间后，有后，有许许多多细细胞衰老死亡，到胞衰老死亡，到这时这时的培养的培养称称为为_._.(4)(4)为为了把了把B B瓶中的瓶中的细细胞分装到胞分装到C C瓶中，用瓶中，用_处处理，然后配置成理，然后配置成_，再

18、分装。，再分装。(5)(5)在在C C瓶中正常培养了一段瓶中正常培养了一段时间时间后，后，发现细发现细胞全部胞全部死亡。原因是死亡。原因是_。幼龄动物的器官或组织、动物胚胎幼龄动物的器官或组织、动物胚胎用剪刀剪碎用剪刀剪碎 胰蛋白胰蛋白 使每个细胞能与培养液接触使每个细胞能与培养液接触 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶 细胞悬浮液细胞悬浮液细胞没有发生癌变细胞没有发生癌变第十九页，讲稿共三十三页哦植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养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

19、物细胞培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、促生长葡萄糖、促生长因子、因子、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第二十页，讲稿共三十三页哦二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1、定义：定义：动物核移植是将动物的动物核移植是将动物的一个细胞的细一个细胞的细胞核胞核,移入一个已经移入一个已经

20、去掉细胞核的卵母细胞中去掉细胞核的卵母细胞中.使使其重组并发育成一个其重组并发育成一个新的胚胎新的胚胎,这个新的胚胎这个新的胚胎最终发育为最终发育为动物个体动物个体.3、分类：分类：胚胎核移植、体细胞核移植。胚胎核移植、体细胞核移植。胚胎细胞分化程度胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性低，恢复其全能性相对容易。相对容易。动物体细胞分化程动物体细胞分化程度高，恢复其全能度高，恢复其全能性十分困难性十分困难2、原理：原理：动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性第二十一页，讲稿共三十三页哦卵细胞卵细胞黑面母绵羊黑面母绵羊白面母绵羊白面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胞核移植早期

21、胚胎早期胚胎卵裂卵裂第三只母绵羊子宫第三只母绵羊子宫胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程融合后的卵细胞融合后的卵细胞注意：注意：克隆动物性状克隆动物性状与供体动物完全一样吗？与供体动物完全一样吗？第二十二页，讲稿共三十三页哦 取供体细胞传取供体细胞传代培养代培养1010代以内代以内的细胞的细胞.为什么为什么？用的是去用的是去核的减数第核的减数第二次分裂中二次分裂中期细胞期细胞（M中期中期）为什么？为什么？激活方法：激活方法：激活目的：激活目的：促融方法：促融方法：电刺激电刺激胚胎移植至胚胎移植至代孕受体内代孕受体内 妊娠、分娩妊娠、分娩体细胞核移植流程体

22、细胞核移植流程供体：优质高产奶牛供体：优质高产奶牛受体：普通奶牛（卵母受体：普通奶牛（卵母细胞的采集与培养）细胞的采集与培养）1.体积大，易体积大，易操作。操作。2.含有含有促使细胞核表促使细胞核表达全能性的物达全能性的物质和营养条件。质和营养条件。有人说它三个母亲有人说它三个母亲，对吗？，对吗？第二十三页，讲稿共三十三页哦去核卵去核卵母细胞母细胞供体供体细胞细胞电电刺刺激激使使两两细细胞胞融融合合重组细胞重组细胞重组胚胎重组胚胎新个体新个体代孕母牛代孕母牛胚胎移植胚胎移植卵母卵母细胞细胞培养培养体体细细胞胞的的核核移移植植过过程程高高产产奶奶牛牛（供供体体）供体供体细胞细胞培养培养（受受体体

23、）供供卵卵奶奶牛牛第二十四页，讲稿共三十三页哦四、体细胞核移植技术的应用前景四、体细胞核移植技术的应用前景 1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育2、保护濒危物种，增加存活数量、保护濒危物种，增加存活数量3、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4、可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的、可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植移植第二十五页，讲稿共三十三页哦五、体细胞核移植技术存在的问题五、体细胞核移植技术存在的问题胚胎移植动物幼体产出胚胎移植动物幼体产出 概率概率10克隆动物存在着健康问题克隆动物存在

24、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第二十六页，讲稿共三十三页哦第二十七页，讲稿共三十三页哦1 1、定义：、定义：指用自然或人工方指用自然或人工方法使两个或多个不同的细胞法使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。融合成一个细胞的过程。一、动物细胞融合一、动物细胞融合（也称细胞杂交）（也称细胞杂交）2.原理：细胞膜的流动性原理：细胞膜的流动性第二十八页，讲稿共三十三页哦细胞细胞A细胞细胞B杂种细胞杂种细胞灭活的病毒灭活的病毒物理法物理法化学法化学法第二十九页，讲稿共三十三页哦用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程细胞核细胞核病毒

25、颗粒病毒颗粒细胞核细胞核病毒颗粒黏附细胞表面病毒颗粒黏附细胞表面细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜被病毒颗粒穿通细胞膜连接细胞膜连接细胞融合、形成杂种细胞细胞融合、形成杂种细胞 意义：细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使意义：细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。远缘杂交成为可能。第三十页，讲稿共三十三页哦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，而且制备的抗体特异效率低，产量有限，纯度低，而且制备的抗体特异性差。性差。怎

26、样获得单一类型的抗体？怎样获得单一类型的抗体？二：动物细胞融合的成功应用二：动物细胞融合的成功应用二：动物细胞融合的成功应用二：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单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备思考思考第三十一页，讲稿共三十三页哦单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备极富创造性的方案极富创造性的方案 米尔斯坦米尔斯坦(阿根廷阿根廷)和科勒和科勒(德国德国)的设想：的设想：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和具有无限增殖能力的殖能力的骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细融合在一起，形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能在体外快速生长，又能持续胞。杂交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。这种分泌成分单一的特异性抗体。这种单一类型的只单一类型的只针对某一特定抗原决定簇的抗体分子，就是单克针对某一特定抗原决定簇的抗体分子，就是单克隆抗体。隆抗体。米尔斯坦和科勒因此在米尔斯坦和科勒因此在19841984年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。第三十二页，讲稿共三十三页哦感感谢谢大大家家观观看看2023/4/1第三十三页，讲稿共三十三页哦