选修3.2.2.1动物细胞培养和核移植技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生活联系：,烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人？,最基础的是,动物细胞培养技术,动物细胞工程常用的技术：,动物细胞培养,动物细胞核移植,动物细胞融合,单克隆抗体 等,2.2,动物细胞工程,2.2.1,动物细胞培养和核移植技术,从动物机体中取出,相关的组织,，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,。,2.,原理：,1.,动物细胞培养定义,细胞增殖,注意关键词,:,细胞贴壁,接触抑制,原代培养,传代培养,阅读课文,44-46,面相关内容,3.,过程：,动物机体组织,单个细胞,原代培养,稀释,传代培养,胰蛋白酶,胶原蛋白酶,细胞悬液,强调一：细胞贴壁过程,细胞贴壁：,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。,培养瓶或培养皿壁要求：,表面光滑、无毒、易于贴附。,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。,强调二：接触抑制,原代培养：,通常将直接从动物体内取出的动物组织消化后的初次培养称为原代培养。,传代培养：,原代培养的细胞出现接触抑制后，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞增殖。这样即为传代培养。,分类：,10,代内的细胞；,10-50,代；,50,代以后。,强调三：原代培养、传代培养,细胞株：传代细胞一般能传到,40-50,代，,遗传物质一般不会发生改变,，叫细胞株。,细胞株、,细胞系（,了解即可，老课本体系,）,细胞系：传代,50,代以后不能再传下去，部分细胞,遗传物质发生了改变,，能连续传代，获得不死性，叫细胞系。,1,、选用组织时，一般用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做培养材料，而不用老龄动物的，这是为什么？,因为幼龄组织或器官上的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。,老龄动物的细胞则相反。,学习活动二：,寻根问底，加深巩固,2,、用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？,不能，因为两者的,最适PH不同,.,动物细胞培养的最适PH值为7.2-7.4，胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2-8.4，胃蛋白酶适宜PH为2.,胃蛋白酶在PH为7.2-7.4的动物细胞培养中无活性,。,动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等,蛋白质,，,由于成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖，细胞培养时要,解除接触抑制,。,3,、用胰蛋白酶会不会把细胞消化掉？,会消化细胞膜上的蛋白质，所以要,控制好消化时间,。,原代培养一般传至10代左右。,传代培养细胞一般传至,代以后就不易传下去了,少部分细胞会突变能传至无数代,遗传物质发生改变。,10,4,、,原代培养和传代培养的区别？50代后为什么能无限增殖？,6.,动物细胞培养能否最终培养成新个体？,10代以内,遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。,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,5,、,目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为多少代以内？原因是？,总结：动物细胞培养过程,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,细胞悬液,剪碎 用胰蛋白酶处理,10,代细胞,转入培养瓶,40-50,代细胞,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液稀释,传代,10,代以内，,遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。,传代,10-50,代左右，增长缓慢以至于完全停止，,部分细胞核型可能发生变化,（遗传物质可能改变,）,为什么用胰蛋白酶处理？,原代培养特点：,细胞贴壁生长、接触抑制,继续传代培养少部分细胞获得不死性，,细胞突变，,遗传物质已经改变,，等同于癌细胞。,原代培养,细胞株,细胞系,多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的知识，认为体外培养动物细胞应该模拟内环境的哪些条件呢？,问题探讨：,无菌、无毒,全部的营养物质,适宜的温度和,PH,值,必要的气体条件,2,、动物细胞培养的条件,1,）无菌无毒的环境：,适宜的温度：人和哺乳动物细胞最适温度为,36.5,0.5,。适宜的酸碱度：,PH,：,7.2-7.4,液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生长因子、（水、无机盐、微量元素）等；通常还需加入,血浆、血清,等天然成分。,4,）气体环境：,2,）营养：,3,）温度和,pH,：,“95,空气,+5,CO,2,”,的,混合气体培养箱,。,氧气是细胞代谢必须的；,CO,2,维持培养液的,PH,。,对,培养液,和所有,培养用具,无菌处理；培养液中添加,抗生素,防止培养过程中污染；定期,更换,培养液以,清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害,。,思考、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？,主要成分：（葡萄糖、氨基酸）、（水、无机盐）、维生素和动物血清等。,独特之处有：,1,、液体培养基,2,、成分中有动物血清等,3,、动物细胞培养技术的应用,1,）蛋白质生物制品的大规模生产,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体,2,）应用于基因工程,主要用于作为受体细胞,3,）检测有毒物质，判断某种物质的毒性,原理是动物细胞经该物质处理后，畸变细胞所占比例越大，说明该物质毒性越大。,4,）细胞的生理、药理、病理研究,如用于筛选抗癌药物,植物组织培养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,细胞的全能性,细胞增殖,培养基性质,固体培养基,液体培养基,培养基特有成分,蔗糖 植物激素,葡萄糖 促生长因子、血清,培养结果,植物体,大量细胞或细胞产物,培养目的,快速繁殖、培育无病毒植株,获得细胞或细胞分泌蛋白,取材,植物幼嫩部分或花药,胚胎或幼龄动物的器官或组织,其他条件,无菌无毒，适宜条件,无菌无毒，适宜条件,总结：动物细胞培养过程,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,细胞悬液,剪碎 用胰蛋白酶处理,10,代细胞,转入培养瓶,40-50,代细胞,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液稀释,传代,10,代以内，,遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。,传代,10-50,代左右，增长缓慢以至于完全停止，,部分细胞核型可能发生变化,（遗传物质可能改变,）,为什么用胰蛋白酶处理？,原代培养特点：,细胞贴壁生长、接触抑制,继续传代培养少部分细胞获得不死性，,细胞突变，,遗传物质已经改变,，等同于癌细胞。,原代培养,细胞株,细胞系,1.,关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度，下列表述正确的是(),A乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞,B乳腺细胞易于乳腺癌细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞,C乳腺细胞易于乳腺癌细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞,D乳腺癌细胞易于乳腺细胞；脂肪细胞易于胚胎细胞,练一练,Lets try!,2.,在25实验条件下可顺利完成的是,A.光合色素的提取和分离,B.用斐林（本尼迪特）试剂鉴定还原糖,C.大鼠神经细胞的培养,D.制备用于植物组织培养的培养基,练一练,Lets try!,3,关于动物细胞培养的叙述，不正确的是,A.,动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开来,B.,通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养,C.,动物细胞培养只能传,50,代左右，所培育的细胞全部衰老死亡,D.,用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织,练一练,Lets try!,思考探究,1997,年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为,30.8t,，创造了世界奶牛产奶量的最高记录。目前世界各国高产牛奶场的奶牛，平均每年产量为十几吨，而我国平均水平仅有,3,4,吨。,你能想办法繁殖卢辛达的后代，使年产奶量为,30.8t,吗？,根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达,?,再想一想,利用动物体细胞,核移植,技术,二、动物体细胞核移植技术,1,、概念：,将动物的一个细胞的,细胞核,，移入一个已经,去掉细胞核的卵母细胞,中，使其重组并发育成一个,新的胚胎,，这个新的胚胎最终发育成动物,个体。,用核移植的方法得到的动物称,克隆动物,二、动物体细胞核移植技术,3、分类：,胚胎细胞,核移植：,体细胞,核移植：,细胞分化程度低，恢复全能性容易,细胞分化程度高，恢复全能性不容易,2、原理：,动物细胞核具有全能性,供体,细胞（供核）,细胞培养,体细胞,受体,卵母细胞（,M,中期：供质）,去核,无核卵母细胞,注入,细胞,融合,重组细胞,构建重组胚胎,胚胎移植,代孕母体,生出与,供体,奶牛遗传基础相同的犊牛,核移植过程,妊娠,出生,电脉冲刺激,1.原理,?,2.用于核移植的供体有什么条件，细胞一般都选用传代,几,代以内的细胞，为什么？,3.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？,【问题,分析,】,动物核移植技术,的过程,动物细胞核的全能性。,一般选,优良性状动物,的,10代以内,的细胞。,去核的卵母细胞,卵母细胞体积大，便于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。,卵母细胞此时具备受精能力，细胞质中合成与分裂分化有关的物质能刺激融合后重组细胞进行细胞分裂分化，形成重组胚胎。,10,代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，未突变,P49,减数第二次分裂中期（,M,中期）,4.,去核方法：常用？还有？,5.,通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？,显微操作去核法,物理或化学法,6.,体细胞核移植获得高产奶牛过程中，利用了哪些现代生物技术手段？,7.,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,100%,的复制吗？,动物细胞培养技术、显微操作技术、核移植技术、胚胎移植技术、细胞融合技术,不,是,！,因为：一、供体动物只提供细胞核，而细胞质中的遗传物质（如线粒体DNA）来自于受体卵母细胞.,二、生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。,考一考：,若黑面绵羊的基因型为,AA,白面绵羊的基因型为,aa,，黑面绵羊为受体，,白面绵羊为供体。,则克隆羊的基因型为？,aa,加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育,保护濒危物种，增加存活数量,克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白,可以作为异种移植的供体,4,、应用前景：,可以用于组织器官的移植,5.,体细胞核移植技术存在的问题,1.,成功率非常低。,2.,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，免疫失调等。,3.,克隆动物食品的安全性问题。,1.,下列有关克隆的叙述，不正确的是,A.,生物体通过体细胞进行的无性繁殖,B.,将某种瘤细胞体外培养繁殖成大量细胞,C.,扦插和嫁接实质上也是克隆,D.,将鸡的某个,DNA,片段整合到小鼠的,DNA,中,练一练,Lets try!,2.,利用克隆技术培育良种牛时，如果多个供体细胞来自同一头牛，培育出的多个牛犊个体在性状上也不完全相同，分析其原因，下列叙述不正确的是,A性状变异可由环境条件引起,B基因可能会发生突变,C受体细胞的细胞质基因不同,D细胞核基因发生了重组,练一练,Lets try!,