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1、关于动物细胞培养与核移植技术现在学习的是第1页，共27页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？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对一个大面积烧伤的人来说，如何才能获得大量健康的皮肤进行移植?克隆羊多利如何培养出来？现在学习的是第2页，共27页动物细胞工程：动物细胞工程：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、生产单克隆抗体等动物细胞融合、生产单克隆抗体等一、动物细胞培养：一、动物细胞培养：1、概念：、概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细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
2、培养基中，让这些细胞生长和胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。增殖。2、原理：、原理：细胞增殖细胞增殖有丝分裂有丝分裂现在学习的是第3页，共27页 注意关键词:细胞贴壁细胞贴壁 接触抑制接触抑制 原代培养原代培养 传代培养传代培养 细胞株细胞株 细胞系细胞系现在学习的是第4页，共27页3、动物细胞培养的过程、动物细胞培养的过程:现在学习的是第5页，共27页动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物 的的组织、器官组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液原代培养原代培养（贴壁生长和接触抑制）（贴壁生长和接触抑制）传代培养传代培养细胞系细胞系（50代以后，代以后，遗传物质遗传物质 发生改变，失去接
3、触抑制发生改变，失去接触抑制）单个细胞单个细胞加培养液加培养液（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶剪碎剪碎动物组织细胞间隙中含有动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等一定量的弹性纤维等蛋白蛋白质质，将细胞网络起来形，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性成具有一定弹性和韧性的组织和器官。的组织和器官。细胞株细胞株（1050代，代，遗传物质，没有改变遗传物质，没有改变）传代培养传代培养现在学习的是第6页，共27页原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。一般在原代细胞。一般在1 11010代，保持正常核型。代，保持正
4、常核型。传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。培养瓶中继续培养，称为传代培养。现在学习的是第7页，共27页细胞株：细胞株：传代细胞一般传至传代细胞一般传至1010代左右细胞生代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到到40504050代，这种传代细胞为细胞株，遗传物质代，这种传代细胞为细胞株，遗传物质没有发生改变。没有发生改变。细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至5050代后又出现细胞生长代后又
5、出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。传代培养。现在学习的是第8页，共27页 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你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，思考并讨论以下问题：所学的内环境的知识，思考并讨论以下问题：讨论讨论11.
6、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.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？充足的营养充足的营养:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸等水、无机盐、葡萄糖、氨基酸等适宜的温度、适宜的适宜的温度、适宜的pH和气体环境和气体环境 无菌、无毒的液体环境。无菌、无毒的液体环境。现在学习的是第9页，共27页（1）、无菌、无毒的环境）、无菌、无毒的环境（添加一定量的（添加一定量的抗生素抗生素，定期更换培养液），定期更换培养液）（2）、营养）、营养（葡萄糖、氨基酸、葡萄糖、氨基酸、促生长因子促生长因子、无机盐、无机盐、微量元素微量元素、动物血清动物血清、
7、血浆、血浆等。等。）（3）、温度和）、温度和PH 36.5+0.5度；PH为7.2-7.4。（4）、气体环境：）、气体环境：O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）补充合成培养基中缺乏的物质补充合成培养基中缺乏的物质4、动物细胞培养的条件、动物细胞培养的条件细胞代谢必细胞代谢必需的需的维持培养液维持培养液PH值值现在学习的是第10页，共27页现在学习的是第11页，共27页培养器皿动物细胞培养瓶内表面为什么动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑、无毒？要光滑、无毒？现在学习的是第12页，共27页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
8、组织做动物细胞培养材料？1、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、维生素和主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清动物血清等。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
9、裂能力强因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养不能，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现在学习的是第13页，共27页（1 1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。单克隆抗体等。（2 2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（3 3）用于检测有毒物质）用于检测有毒物质（4 4）用于生理、病理、药理等方面的研究，为）用于生理、病理
10、、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据治疗和预防疾病提供理论依据5、动物细胞培养技术的应用、动物细胞培养技术的应用现在学习的是第14页，共27页细胞的全能性细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系植物体植物体培养结果培养结果获得细胞获得细胞或细胞分泌蛋白或细胞分泌蛋白快速繁殖、培育无快速繁殖、培育无病毒植株等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基液体培养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共同点共同点都需无菌条件，培养基中含有有机物好和无机物都需
11、无菌条件，培养基中含有有机物好和无机物等营养物质等营养物质都是细胞有丝分裂过程都是细胞有丝分裂过程比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养现在学习的是第15页，共27页 动物细胞特点？动物细胞特点？分化潜能变弱分化潜能变弱：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变弱，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：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基因，因此高度分化的动物细胞细胞核仍具有全能性现在学习的是第16页，共27页 根据动物细胞核仍具有全能性的根据动物细胞核仍具有全能性的特点特点,怎样将动物细胞的全能性表达怎样将动物细胞的全能性表达?利用动
12、物细胞核移植技术利用动物细胞核移植技术现在学习的是第17页，共27页 二、动物细胞核移植：二、动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的掉细胞核的卵母细胞卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的中，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。克隆动物：克隆动物：2、分类：、分类：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，细胞分化程度低，恢复全能性容易恢复全能性容易细胞分化程度高，细胞分化程度高，恢复全能
13、性困难恢复全能性困难1、概念、概念3、原理：动物细胞核的全能性、原理：动物细胞核的全能性现在学习的是第18页，共27页现在学习的是第19页，共27页 卵巢卵母细胞卵巢卵母细胞（M中期：供质）中期：供质）1.共分成两大阶段：共分成两大阶段：核移植核移植和和胚胎移植，胚胎移植，还用到还用到动物细胞培养技术动物细胞培养技术供体细胞供体细胞（供核）（供核）细胞培养细胞培养体细胞核体细胞核去核去核无核卵母细胞无核卵母细胞显微注入显微注入细胞细胞融合融合重组重组细胞细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生出与供体奶牛遗传生出与供体奶牛遗传基础相同的犊牛基础相同的犊牛物理或化学方法激活，使其完
14、成细胞物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育分裂和发育电刺激归纳归纳:2.取卵细胞作受体细胞的原因是取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞它是最大的细胞,易操作易操作,含有促使细胞核表达含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件全能性的物质和营养条件3.它是一个无性繁殖的过程，严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质，所以有两个亲本的性状它是一个无性繁殖的过程，严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质，所以有两个亲本的性状3、细胞核移植过程、细胞核移植过程现在学习的是第20页，共27页多莉羊多莉羊卵细胞卵细胞C母绵羊子宫母绵羊子宫母绵羊母绵羊母绵羊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
15、移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植重组胚胎重组胚胎分娩分娩电脉冲刺激电脉冲刺激重组细胞重组细胞妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程现在学习的是第21页，共27页讨论2：1、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、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卵母细胞的核？为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自供体动物提供的体细胞为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自供体动物提供的体细胞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代10代以内的细胞，这是为什么代以内的细胞，这是为什么？因为传代因为传代10代以内的细胞
16、核型不会发生变化，保持正常的二倍体核型代以内的细胞核型不会发生变化，保持正常的二倍体核型.3、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、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体动物100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是。克隆动物的遗传物质大部分来至供体细胞核，但其细不是。克隆动物的遗传物质大部分来至供体细胞核，但其细胞质的遗传物质来自受体细胞，此外，环境对动物的性状也会胞质的遗传物质来自受体细胞，此外，环境对动物的性状也会有一定的影响，所以克隆动物不会是核供体动物有一定的影响，所以克隆动物不会是核供体动物100%的复制。的复制。现在学习的是第2
17、2页，共27页（1）.加速家畜遗传加速家畜遗传改良，促进优良畜群繁育改良，促进优良畜群繁育（2）.保护濒危动物保护濒危动物（3）.转基因转基因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）.作为异体移植供体，治疗人类疾病。作为异体移植供体，治疗人类疾病。（5 5）使人类更深入了解胚胎发育及衰老过程）使人类更深入了解胚胎发育及衰老过程（6 6）用克隆动物作疾病模型，使人们更好的追踪研究疾病的发展过程）用克隆动物作疾病模型，使人们更好的追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。和治疗疾病。5、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（1）.许多克隆动物表现出遗
18、传和生理缺陷，如体型过大，异常肥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。胖，发育困难，免疫失调等。（2）.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。4.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现在学习的是第23页，共27页现在学习的是第24页，共27页教学参考 1.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？细胞间的成分主要是蛋白质。胃蛋白酶适宜的PH约为2，当PH6时，胃蛋白酶就会失去活性，而胰蛋白酶作用的适宜环境PH为7.2-8.4，多数动物细胞培养的适宜P
19、H为7.2-7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。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。2.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。3.单层细胞培养：1957年，科学家采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法，获得了单层细胞培养。单层培养法的出现，对细胞培养的发展起了很大的推动作用。现在学习的是第25页，共27页 4.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细
20、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。因此，细胞培养要保证细胞能顺利生长和繁殖，一般要添加10%-20%的血清。5.无血清培养：在科学研究中，有时需要明确界定培养液的成分，而血清中由于含有许多未知成分，会对研究结果有影响，因此，在进行细胞培养时，也可采用无血清培养。无血清培养基是在基本培养基中，添加一些已知的促进细胞生长和增殖的物质。6.去核方法：目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。还有人采用其他方法，如梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。这些方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下，去除细胞核或使卵细胞核DNA变性，从而达到去核目的。现在学习的是第26页，共27页感感谢谢大大家家观观看看31.03.2023现在学习的是第27页，共27页