動物細(xì)胞工程

專題2.2動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動物細(xì)胞核移植技術(shù)、動物細(xì)胞融合技術(shù)、生產(chǎn)單克隆抗體技術(shù)復(fù)習(xí)：植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)（一）、概念

是指從動物機體內(nèi)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。（二）、原理細(xì)胞分裂增殖一、動物細(xì)胞培養(yǎng)過程閱讀“動物細(xì)胞培養(yǎng)過程”并思考：

1、動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念是什么？該技術(shù)實施的原理是什么？特點是什么？

2、為什么要對取出的動物組織進(jìn)行處理，使細(xì)胞分散？

3、用胰蛋白酶對動物組織進(jìn)行處理是因為細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么？用胃蛋白酶可以嗎？

4、胰蛋白酶真的不會把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？

5、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？

6、簡述動物細(xì)胞培養(yǎng)的操作過程（三）、過程幼齡動物剪碎組織原代細(xì)胞培養(yǎng)取動物器官和組織細(xì)胞懸浮液傳代細(xì)胞培養(yǎng)胰蛋白酶處理單個細(xì)胞胰蛋白酶處理單個細(xì)胞細(xì)胞貼壁:培養(yǎng)貼附性細(xì)胞時,細(xì)胞要能貼附于底物上才能生長繁殖.細(xì)胞接觸抑制

細(xì)胞在貼壁生長過程中，隨著細(xì)胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細(xì)胞間相互接觸，細(xì)胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。有關(guān)概念原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。一般培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與傳10代以內(nèi)的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。歸納過程取

的組織、器官細(xì)胞懸浮液

酶

貼滿瓶壁的細(xì)胞單個細(xì)胞加入

液動物胚胎或幼齡動物胰蛋白培養(yǎng)接觸抑制原代

培養(yǎng)(分裝前)1-10代細(xì)胞遺傳物質(zhì)

改變原代細(xì)胞培養(yǎng)加

液40—50代細(xì)胞(細(xì)胞株)未遺傳物質(zhì)

改變無限傳代（細(xì)胞系）已傳代培養(yǎng)胰蛋白

酶

有關(guān)概念

細(xì)胞株：原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到40~50代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。

細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。

細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別：細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。思考題：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)前要將組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞？因為這些組織或器官，分裂能力旺盛，易于培養(yǎng)。成塊組織使細(xì)胞靠在一起限制了細(xì)胞的生長和增殖，且細(xì)胞不能與培養(yǎng)液充分接觸，不利于培養(yǎng)。3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可說明細(xì)胞間的物質(zhì)是什么成份？催化蛋白質(zhì)水解。細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)(膠原蛋白等)。4、細(xì)胞膜的主要成份是什么？蛋白質(zhì)和磷脂5、胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉嗎？能6、既然胰蛋白酶能將細(xì)胞消化掉，那將動物組織分散成單個細(xì)胞要注意什么問題呢？7、能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？注意時間的控制

不能，因為兩者的最適PH不同，而正常組織細(xì)胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適PH較接近1)無菌、無毒的環(huán)境：①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理；②通常在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；③定期更換培養(yǎng)液。2)營養(yǎng)：①合成培養(yǎng)基糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。②常加入血清、血漿等天然成分。（四）、動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件3)溫度和pH：①溫度：哺乳動物多以36.5±0.5℃為宜。②pH：

7.2~7.44)氣體環(huán)境：

O2-----細(xì)胞代謝所需CO2---維持培養(yǎng)液的PHCO2培養(yǎng)箱中提供O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）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)__________，例如，需要有糖、______、__________、無機鹽、______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?；鞠嗤被岽偕L因子微量元素合成培養(yǎng)基血清、血漿動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件

①無茵、無毒的環(huán)境②營養(yǎng)③溫度和PH④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7.2----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空氣動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件

(五）、動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用1)生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。2)基因工程：動物細(xì)胞是基因工程中常用的受體細(xì)胞中。3)檢測有毒物質(zhì)和判斷毒性4)應(yīng)用于科研科學(xué)家培養(yǎng)正常細(xì)胞或病變細(xì)胞，用于生理、病理、藥理等方面的研究。如篩選抗癌藥物等。植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的

細(xì)胞培養(yǎng)基特有成分

、植物激素葡萄糖、培養(yǎng)結(jié)果植物體培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株獲得全能性增殖蔗糖動物血清細(xì)胞株、細(xì)胞系細(xì)胞,某些蛋白質(zhì)1、動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是（）

A、動物細(xì)胞融合B、胚胎移植

C、動物細(xì)胞培養(yǎng) D、核移植

2、在生物工程中一般都要用到酶，下列酶中屬于動物細(xì)胞工程最常用的工具酶的是

A．限制酶B．DNA連接酶

C．果膠酶D．胰蛋白酶

CD思考題3、在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的目的是（）A．使動物組織分散為單個細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)

B．去掉細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體C．去掉細(xì)胞膜暴露出原生質(zhì)體便于細(xì)胞融合

D．促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為多肽4、在進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時，通常選用的培養(yǎng)材料是（）A、衰老退化的動物組織細(xì)胞B、成熟動物個體的體細(xì)胞

C、動物的受精卵細(xì)胞D、動物胚胎或幼齡動物個體的細(xì)胞AD5、下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中正確的是（）

A、動物細(xì)胞培育的目的是獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白

B、動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散

C、細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中

D、培養(yǎng)至50代后的傳代細(xì)胞稱為細(xì)胞株

B動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物（一）、動物細(xì)胞核移植的概念：

動物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)育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體.克隆動物：用核移植的方法得到的動物。（二）、分類：胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易

細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性困難克隆動物:用核移植方法得到的動物.

克?。╟lone）是指通過無性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群，即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個體。克隆在希臘語中是“小樹枝葉”的意思，用以指無性增殖物。

（三）、體細(xì)胞核移植的過程采集卵母細(xì)胞供體奶牛供體細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)MⅡ期卵母細(xì)胞無核卵母細(xì)胞去除卵母細(xì)胞核將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞將胚胎移入代孕母牛（受體）體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的牛犢細(xì)胞融合構(gòu)建重組胚胎整個過程用了哪些技術(shù)？細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植新生牛的性別、基因？與供體相同繁殖方式？無性繁殖原理？動物細(xì)胞核的全能性卵母細(xì)胞去核體細(xì)胞中取核重組細(xì)胞重組胚胎新個體過程：刺激使兩細(xì)胞融合克隆羊培育過程核移植技術(shù)黑面綿羊去核卵細(xì)胞白面綿羊乳腺細(xì)胞核細(xì)胞核移植電脈沖刺激胚胎移植妊娠、出生重組細(xì)胞早期胚胎另一頭綿羊的子宮克隆羊多利2、瀕危物種增數(shù)量。3、醫(yī)用蛋白和移植。1、家畜的遺傳改良。3、胚胎發(fā)育及衰老。4、克隆動物做模型。（四）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用1)成功率很低代孕母體產(chǎn)下的活的克隆動物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。2)克隆動物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、發(fā)育困難、臟器缺陷、免疫缺陷等。3)克隆技術(shù)的各個環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)4)克隆動物的產(chǎn)品存在爭議。（五）、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題

(二)、體細(xì)胞核移植的過程：請看教材P48圖2-21思考：1.核移植的受體細(xì)胞是什么？處在什么時期？用此細(xì)胞作為受體細(xì)胞有什么好處？2.通過什么手段激活受體細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎？MⅡ中期卵母細(xì)胞誘導(dǎo)方法：物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。卵母細(xì)胞體積大，便于操作；含有營養(yǎng)物質(zhì)豐富，提供早期胚胎發(fā)育所需的營養(yǎng)；含有激活細(xì)胞核體現(xiàn)全能性的物質(zhì)。P49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物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(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?P49小資料）。培養(yǎng)的動物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50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。2.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？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？絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。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、在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞是（）

A．獲得不死性的細(xì)胞B．10代以內(nèi)細(xì)胞

C．原代細(xì)胞D．傳代細(xì)胞1、動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是（）

A.動物細(xì)胞融合B.單克隆抗體

C.胚胎移植D.動物細(xì)胞培養(yǎng)

AD課堂反饋練習(xí)3、在動物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是：（）A、動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的只是為了獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白B、動物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散C、細(xì)胞的癌變發(fā)生在原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中D、培養(yǎng)至50代后傳代細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變B4、一般說來，動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件（）①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)基需要加入血清④溫度與動物體溫相似⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液PHA、①②③④⑤⑥B、①②③④C、①③④⑤⑥

D、①②③④⑥D(zhuǎn)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的特點（）①細(xì)胞貼壁②有絲分裂③細(xì)胞分化④接觸抑制⑤減數(shù)分裂⑥原代培養(yǎng)一般傳1－10代A、①②④⑥

B、②③④⑤C、①③④⑥

D、③④⑤⑥A6、下圖是動物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)此回答：（1）容器A中放置的是動物器官或組織。它一般取自______________________。（2）容