動物細(xì)胞工程比賽

1、會計學(xué)1動物細(xì)胞工程比賽動物細(xì)胞工程比賽 在治療燒傷病人時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。但對一個大面積燒傷的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源不足，而且會產(chǎn)生排異反應(yīng)。那么，怎樣才能獲得大最的自體健康皮膚呢？ 許多動物的細(xì)胞能夠分泌蛋白質(zhì)，如抗體等。但是，單個細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)量是很少的，怎樣才能獲得大最的分泌蛋白呢？ 1、動物細(xì)胞培養(yǎng)概念： 就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。原理： ？細(xì)胞增殖（分裂）思考并回答：1、為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細(xì)胞培養(yǎng)材料？2、為什么培養(yǎng)前要

2、將組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞？ 因?yàn)閯游锛?xì)胞工程的原理是細(xì)胞的增殖，而這些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)；便于進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。 成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)，使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分的接觸，有利于培養(yǎng)液的利用，加快了培養(yǎng)的進(jìn)程。思考并回答：3、動物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？能否說明動物細(xì)胞有全能性？ 4、在動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程中，需用到兩次胰蛋白酶，作用分別是什么？不能，動物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體。不能說明動物細(xì)胞有全能性。5、傳代培養(yǎng)的細(xì)胞，如果細(xì)胞形態(tài)發(fā)生了變化，這說明了什么？正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展使細(xì)胞分散開

3、，形成單個細(xì)胞。2、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞株無限傳代細(xì)胞系單個細(xì)胞遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。特點(diǎn)：細(xì)胞貼壁和接觸抑制請閱讀相關(guān)內(nèi)容，思考以下問題：1.動物組織要怎樣處理使組織塊變成單個細(xì)胞？2.什么叫細(xì)胞貼壁？3.接觸抑制？ 剪碎（增大與酶的接觸面積）、胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時間懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。 當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增

4、殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。 3.什么原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？4.細(xì)胞在傳至10-50 代左右時會發(fā)生什么變化？ 人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。 一般來說，細(xì)胞在傳至10-50 代左右時，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，這時部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化。當(dāng)繼續(xù)傳代培養(yǎng)時，少部分細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這此細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了突變，正在朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展。 目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常為10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型。 貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。 P44尋根問

5、底胰蛋白酶真的不會把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？P44旁欄思考題進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？ 胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，長時間的作用也會消化細(xì)胞膜蛋白，對細(xì)胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。 主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的最適pH約為2，當(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.28.4。多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.27.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時的消化。無茵、無毒的環(huán)境 對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行_處理。通常還要在細(xì)胞

6、培養(yǎng)液中添加一定量的_，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)_培養(yǎng)液，以便清除_，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對_造成危害。無菌抗生素定期更換代謝產(chǎn)物細(xì)胞自身營養(yǎng) 細(xì)胞體外培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)_，例如，需要有糖、_、_、無機(jī)鹽、_等。將細(xì)胞所需的上述營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)鑒，稱為_。由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，因此，在使用合成培養(yǎng)基時，通常需加入等一些_天然成分。 基本相同氨基酸促生長因子微量元素合成培養(yǎng)基血清、血漿無茵、無毒的環(huán)境 營養(yǎng)溫度和PH氣體環(huán)境 細(xì)胞體外培養(yǎng)的適宜溫度一般與動物的_相近，哺乳動物多以_為宜。多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH 為_。 溫度和PH體溫7

7、.2 -7.436.5 土0.5 氣體環(huán)境 細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有02 和CO2 ， 02是細(xì)胞_所必需的， CO2 的主要作用是維持培養(yǎng)液的_ 。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置干含95_加5% _的混合氣體的_中進(jìn)行培養(yǎng)。 氣體環(huán)境代謝PH培養(yǎng)箱CO2空氣1、生產(chǎn)生物制品 (病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等) 2、基因工程中常用的受體細(xì)胞 3、檢測有毒物質(zhì)4、用于生理，病理，藥理等方面的研究，如用于篩選抗癌藥物等，為治療和預(yù)防癌癥及其他疾病提供理論依據(jù)。 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的異同?動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用?P47說出動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的異同植物組織培養(yǎng)植物組織

8、培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)基的培養(yǎng)基的 物理性質(zhì)物理性質(zhì)固體固體液體（合成培養(yǎng)基）液體（合成培養(yǎng)基）培養(yǎng)基培養(yǎng)基的成分的成分水、礦物質(zhì)、水、礦物質(zhì)、植物激素植物激素、蔗糖蔗糖、氨基酸、瓊脂等、氨基酸、瓊脂等葡萄糖葡萄糖、氨基酸、無機(jī)、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、鹽、維生素、血清、血血清、血漿漿結(jié)果結(jié)果植株個體或大量細(xì)胞植株個體或大量細(xì)胞只能得到大量細(xì)胞只能得到大量細(xì)胞原理原理植物細(xì)胞具有全能性植物細(xì)胞具有全能性細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖取材取材植物器官、組織或細(xì)胞植物器官、組織或細(xì)胞動物胚胎或出生不久的動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織幼齡動物的器官或組織其他條件其他條件 均為無菌操作，需要適宜

9、的溫度、均為無菌操作，需要適宜的溫度、PHPH、O O2 2等條件等條件 離體的植物組織或細(xì)胞在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下可發(fā)育成完整的植株，那么能不能用高產(chǎn)奶牛的一個體細(xì)胞，培育出一頭高產(chǎn)奶牛呢？ 我們已經(jīng)知道，高度分化的植被物組織仍保持著全能性，但動物細(xì)胞與植物細(xì)胞不同，動物細(xì)胞的全能性會隨著動物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)?。因此，目前還不能用類似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動物個體，用動物體細(xì)胞克隆的動物，實(shí)際是通過核移植來實(shí)現(xiàn)的。 1、動物細(xì)胞核移植的概念動物細(xì)胞核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成為一個新的胚胎，這個新的胚

10、胎最終發(fā)育為動物個體(克隆動物) 哺乳動物核移植可以分為_核移植和_核移植。動物胚胎細(xì)胞分化程度_，恢復(fù)其全能性_。動物體細(xì)胞_高，恢復(fù)其_十困難。因此，動物_的難度也明顯高于_。2、動物細(xì)胞核移植的類型胚胎細(xì)胞體細(xì)胞低相對容易分化程度全能性體細(xì)胞核移植胚胎細(xì)胞核移植3、體細(xì)胞核移植的過程：想一想： 1996年7月5日誕生的克隆羊多利標(biāo)志著一種新的生物技術(shù)的面世，因此，多利的一舉一動都為世人所關(guān)注。假設(shè)你是培育多利羊的羅斯林研究所科學(xué)家組的一位研究人員，你能代表研究所匯報多利羊的培育過程嗎？ 討論1.在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？為使核移植的胚胎或動

11、物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物供體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐摹?.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？培養(yǎng)的動物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至1050代左右時，部分細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生突變，而10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞。討論3.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？克隆動物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DN

12、A，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。所以，不是供核動物完全相同的復(fù)制。此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物不會是核供體動物100%的復(fù)制。2、保護(hù)瀕危物種。3、生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。1、家畜的遺傳改良。 此外，研究克隆動物和克隆細(xì)胞可使人類吏深人地了解_過程；用克隆動物做_，能使人們更好的_的發(fā)展過程和治療疾病。胚胎發(fā)育及衰老疾病模型追蹤研究疾病4、作為異種移植的供體。5、用于組織器官的移植。4、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景

13、： 1996年在英國出生的克隆羊，2003年已經(jīng)死亡。它比自然出生的羊壽命縮短了5-6年，你認(rèn)為可能是什么原因造成的？了解:體細(xì)胞核移植技術(shù)的存在的問題? 盡管體細(xì)胞核移植技術(shù)已經(jīng)在許多種動物中獲得成功，但其成功率仍然非常低，產(chǎn)下的活克隆動物占移植克降胚胎的比率平均不到1%?？私抵πg(shù)的各個環(huán)節(jié)也有待進(jìn)一步改進(jìn)。此外，一些人士指出，絕大多數(shù)克隆動物還存在健康問題，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖、困難、臟器缺陷，免疫失調(diào)等。對克隆動物食品的安全性問題也存有爭議。總之，體細(xì)胞核移植技術(shù)的研究仍存繼續(xù)深入，人類對克隆技術(shù)的應(yīng)用還有許多問題需要解決。期待在不遠(yuǎn)的將來，克隆技術(shù)能更

14、好地造福于人類。P50思考與探究1.幼齡與老齡動物的組織細(xì)胞比較，分化程度低的與分化程度高的組織細(xì)胞比較，哪一種更易于培養(yǎng)？思考一下，這是什么道理？ 細(xì)胞的衰老與動物機(jī)體的衰老有著密切的關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動物細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動物則相反。所以，一般來說幼年動物的組織細(xì)胞比老年動物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細(xì)胞的分化程度越低，則增殖能力越強(qiáng)，所以更容易培養(yǎng)。P50思考與探究2.動物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？ 植物細(xì)胞要發(fā)育成完整植株，必須先脫分化，然后進(jìn)行再分化，形成完整植株。 一般而言，動物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細(xì)胞

15、發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，所以，動物細(xì)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。 但可采用定向誘導(dǎo)動物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。P50思考與探究3.1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8 t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國高產(chǎn)奶牛場奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為34 t。（1）能利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)嗎？請說明理由。 可以用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，說明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)。 但同時需注意，該克隆牛不能無限制

16、地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。P50思考與探究3.1997年，美國威斯康星州的一個奶牛場有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8 t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國高產(chǎn)奶牛場奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為34 t。（2）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)的任務(wù)交給你，你將如何對它進(jìn)行克??？首先從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易?。┥霞羧∫恍K組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細(xì)胞。從屠宰場取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細(xì)

17、胞的核，再將耳細(xì)胞注入卵母細(xì)胞，用電刺激方法使卵母細(xì)胞與體細(xì)胞融合，這時供體核就進(jìn)入了受體卵母細(xì)胞，再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細(xì)胞核的卵母細(xì)胞，使其完成減數(shù)分裂和發(fā)育過程。核移植胚胎在體外短時間培養(yǎng)后，挑選正常卵裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。P50思考與探究4.體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問題？請你查閱資料，了解這方面的前沿動態(tài)。提示：在研究方面，克隆動物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。在應(yīng)用上，生產(chǎn)克隆動物費(fèi)用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。 在治療燒傷病人時，通常采用的方法是取燒傷

18、病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。但對一個大面積燒傷的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源不足，而且會產(chǎn)生排異反應(yīng)。那么，怎樣才能獲得大最的自體健康皮膚呢？ 許多動物的細(xì)胞能夠分泌蛋白質(zhì)，如抗體等。但是，單個細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)量是很少的，怎樣才能獲得大最的分泌蛋白呢？ 1、動物細(xì)胞培養(yǎng)概念： 就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖。原理： ？細(xì)胞增殖（分裂）2、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞株無限傳代細(xì)胞系單個細(xì)胞遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。特點(diǎn)：細(xì)胞貼壁和接觸抑制無茵、無毒的環(huán)境 對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行_處理。通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的_，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)_培養(yǎng)液，以便清除_，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對_造成危害。無菌抗生素定期更換代謝產(chǎn)物細(xì)胞自身營養(yǎng) 細(xì)胞體外培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)