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1、关于动物细胞培养和核移植技术(6)现在学习的是第1页，共26页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：1 1 动物细胞培养技术动物细胞培养技术 2 2 动物细胞核移植技术动物细胞核移植技术3 3 动物细胞融合技术动物细胞融合技术 4 4 生产单克隆抗体技术生产单克隆抗体技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。植物细胞工程常用的技术手段植物细胞工程常用的技术手段:1 植物组织培养技术植物组织培养技术2 植物体细胞杂交技术植物体细胞杂交技术现在学习的是第2页，共26页20012001年年1111月月3 3日下午日下午6 6点零
2、点零5 5分，在莱阳农学院动物胚分，在莱阳农学院动物胚胎工程中心实验场，一头胎工程中心实验场，一头名叫名叫“桂花桂花”的黑白花奶的黑白花奶牛，只用了牛，只用了1515分钟，就顺分钟，就顺利产出一头全身黑色的雌利产出一头全身黑色的雌性肉牛，专家们给它起了性肉牛，专家们给它起了一个吉祥的名字一个吉祥的名字“康康康康”。经过现场公证，这是到目经过现场公证，这是到目前为止我国唯一健康存活前为止我国唯一健康存活的体细胞克隆牛，它体重的体细胞克隆牛，它体重3030公斤，体长公斤，体长6464厘米，心厘米，心跳、呼吸都很正常。出生跳、呼吸都很正常。出生后后5555分钟，康康经过几番分钟，康康经过几番努力，终
3、于稳稳地站了起努力，终于稳稳地站了起来，赢得了现场专家们的来，赢得了现场专家们的热烈掌声。热烈掌声。现在学习的是第3页，共26页“康康康康”和和“双双双双”的合影的合影现在学习的是第4页，共26页“康康康康”有三有三个母亲，它个母亲，它更象哪一个更象哪一个呢？呢？现在学习的是第5页，共26页现在学习的是第6页，共26页高产肉牛（供体）高产肉牛（供体）采集卵母细胞（屠宰场）采集卵母细胞（屠宰场）卵母细胞去核卵母细胞去核去核卵母细胞去核卵母细胞胚胎皮肤细胞胚胎皮肤细胞供体细胞培养供体细胞培养重组细胞重组细胞细胞融合细胞融合重组胚胎重组胚胎诱导分裂和发育诱导分裂和发育代孕母牛代孕母牛胚胎移植胚胎移植
4、 康康康康（克隆高产肉牛）（克隆高产肉牛）体外培养减二中期卵母细胞体外培养减二中期卵母细胞现在学习的是第7页，共26页1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，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？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来自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，在供体细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，必须将受体细胞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。的遗传物质去掉或将其破坏。现在学习的是第8页，共26页
5、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1050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10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。因此，在体细一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代础，通常采用传代10代以内的细胞。代以内的细胞。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代代以内的细胞，想一想，这是为什么？以内的细胞，想一想，这是为什么？现在
6、学习的是第9页，共26页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胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？绝大部分绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量来自于供体细胞核，但其核外还有少量的的DNA，即线粒体中的，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。是来自于受体卵母细胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆
7、动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习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，从这一角度看，克隆动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物不会是核供体动物100%的复制。的复制。现在学习的是第10页，共26页 将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核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，使其重组并发育成为一个新的胚胎，的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）胚胎细胞核移植：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：
8、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 细胞分化程度高，恢复全能性不容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易 动物细胞核移植概念：动物细胞核移植概念：现在学习的是第11页，共26页为什么要进行动物细胞培养?动物细胞培养的概念动物细胞培养的概念 从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。生长和增殖。现在学习的是第12页，共26页动物细胞培养动物细胞培养过程：过程：原代培养原代培养传代培养传代培养现在学习的是第13页，共26页动物细胞
9、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细胞细胞剪碎胰蛋白酶洗涤、稀释、分离原代培养贴壁生长接触抑制传代培养胰蛋白酶真的不胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉会把细胞消化掉吗？吗？用胃蛋白酶可以用胃蛋白酶可以吗？吗？现在学习的是第14页，共26页 分散细胞的目的：单个细胞容易摄取所需的营养，分散细胞的目的：单个细胞容易摄取所需的营养，排出代谢废物；而用大块组织培养时，内部细胞的营排出代谢废物；而用大块组织培养时，内部细胞的营养供应和代谢废物的排出都较困难。养供应和代谢废物的排出都较困难。细胞生长的基本过程：细胞生长的基本过程：细胞贴壁
10、细胞贴壁贴壁生长贴壁生长接触抑制接触抑制现在学习的是第15页，共26页动物细胞培养条件：1 1、无菌、无毒的环境：添加一定量的抗生素，定期、无菌、无毒的环境：添加一定量的抗生素，定期更换培养液更换培养液2 2、营养、营养:葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维生素、动物血清等。动物血清等。3 3、温度和、温度和PHPH：36.536.50.50.5度度,7.2-7.4,7.2-7.44 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 ）1 1体外培养动物时需要哪些物质？体外培养动物时需要哪些物
11、质？2 22 2 体外培养动物细胞时需要什么样的环境条件？体外培养动物细胞时需要什么样的环境条件？现在学习的是第16页，共26页植物组织培养和动物细胞培养的比较现在学习的是第17页，共26页在董雅娟博士、柏学在董雅娟博士、柏学进教授等科研人员的进教授等科研人员的主持下，主持下，20012001年年1111月月3 3日、日、6 6日，我国首例日，我国首例和第二例健康成活体和第二例健康成活体细胞克隆牛细胞克隆牛“康康康康”和和“双双双双”先后在莱先后在莱阳农学院降生。阳农学院降生。“双双双双”于于20032003年年1010月月2929日生下了日生下了“健健健健”，“康康康康”于于20032003
12、年年1010月月3131日生下了日生下了“壮壮壮壮”。目前。目前“康康康康”和和“双双双双”已经两周岁已经两周岁多了，都健康良好。多了，都健康良好。现在学习的是第18页，共26页现在学习的是第19页，共26页卵细胞卵细胞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移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植早期胚胎早期胚胎多莉羊多莉羊分娩分娩卵裂卵裂融合后的卵细胞融合后的卵细胞细胞拆合技术细胞拆合技术妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程证明动物细胞核证明动物细胞核具有全能性具有全能性现在学习的是第20页，共26页现在学习的是第21页，共26页体细胞核移植技
13、术的应用前景：体细胞核移植技术的应用前景：1、在畜牧业中可以加速、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种、保护濒危物种3、医药卫生领域生产医、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移用蛋白质及组织器官的移植植4、了解胚胎发育和衰老过、了解胚胎发育和衰老过程；追踪研究疾病的发展程；追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病过程和治疗疾病现在学习的是第22页，共26页4.4.体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。态。研究方面：克隆动物基因组重新编程的机制研
14、究方面：克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。中。应用上：生产克隆动物费用昂贵，距大应用上：生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。规模应用还有一定距离。现在学习的是第23页，共26页3.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（Lucinda）的奶牛，年产奶量为的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界，创造了世界奶牛产奶量最
15、高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为水平仅为34 t。（1）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传基础，可以。卢辛达的产奶量很高，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，其克隆牛具有高产的遗传基础，如果部来自该奶牛，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
16、世界范围内推广，克隆牛精心培育和饲养，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，可得到很多高产的后代，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。从而加快奶牛改良进程。该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是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。殖而引起种质衰退。现在学习的是第24页，共26页（2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆？行克隆？从卢辛达耳
17、朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容从卢辛达耳朵（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（如软易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织（如软骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，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母细胞，再用电刺激或化学物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，使其完成减数分裂和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，挑选正常卵发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。现在学习的是第25页，共26页感感谢谢大大家家观观看看31.03.2023现在学习的是第26页，共26页