動物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)

關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三回憶植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？

植物組織培養(yǎng),

植物體細(xì)胞雜交暢想對一個大面積燒傷的人來說，如何才能獲得大量健康的皮膚進(jìn)行移植?克隆羊多利如何培養(yǎng)出來？第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三動物細(xì)胞工程：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等一、動物細(xì)胞培養(yǎng)：1、概念：

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。2、原理：細(xì)胞增殖→有絲分裂第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

注意關(guān)鍵詞:

細(xì)胞貼壁接觸抑制原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系閱讀課文44--46頁相關(guān)內(nèi)容第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程:第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液原代培養(yǎng)（貼壁生長和接觸抑制）傳代培養(yǎng)細(xì)胞系（50代以后，遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，失去接觸抑制）單個細(xì)胞加培養(yǎng)液（分解彈性纖維）胰蛋白酶或膠原蛋白酶剪碎過程：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。細(xì)胞株（10~50代，遺傳物質(zhì)，沒有改變）

傳代培養(yǎng)第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三原代培養(yǎng)：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。一般在1～10代，保持正常核型。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)。解答概念第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三細(xì)胞株：傳代細(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，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。

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(diǎn)，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三多細(xì)胞動物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識，思考并討論以下問題：討論11.體外培養(yǎng)細(xì)胞時需要提供哪些物質(zhì)？2.體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？

充足的營養(yǎng):水、無機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸等適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境無菌、無毒的液體環(huán)境。第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三（1）、無菌、無毒的環(huán)境（添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）（2）、營養(yǎng)（葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素、動物血清、血漿等。）（3）、溫度和PH

36.5+0.5度；PH為7.2-7.4。（4）、氣體環(huán)境：O2和CO2（95%空氣和5%CO2）補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)4、動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件細(xì)胞代謝必需的維持培養(yǎng)液PH值第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三無菌操作培養(yǎng)箱第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三培養(yǎng)器皿動物細(xì)胞培養(yǎng)瓶內(nèi)表面為什么要光滑、無毒？第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三2、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？1、動物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨(dú)特之處？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞？4、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？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等。獨(dú)特之處有：1、液體培養(yǎng)基2、成分中有動物血清等因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)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)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)育成新的動物個體思考:第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三（1）生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。（2）獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮。（3）用于檢測有毒物質(zhì)（4）用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三細(xì)胞的全能性細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體培養(yǎng)結(jié)果獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)共同點(diǎn)①都需無菌條件，培養(yǎng)基中含有有機(jī)物好和無機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)②都是細(xì)胞有絲分裂過程比較項(xiàng)目試一試植物組織培養(yǎng)第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

動物細(xì)胞特點(diǎn)？分化潛能變?nèi)酰弘S著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變?nèi)?，這是指整體細(xì)胞而言。細(xì)胞核仍具有全能性：它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒有因細(xì)胞分化而丟失基因，因此高度分化的動物細(xì)胞細(xì)胞核仍具有全能性想一想第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

根據(jù)動物細(xì)胞核仍具有全能性的特點(diǎn),怎樣將動物細(xì)胞的全能性表達(dá)?

再想一想利用動物細(xì)胞核移植技術(shù)第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

二、動物細(xì)胞核移植：

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。

用核移植的方法得到的動物?？寺游铮?、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1、概念3、原理：動物細(xì)胞核的全能性第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三卵巢卵母細(xì)胞（MⅡ中期：供質(zhì)）1.共分成兩大階段：核移植和胚胎移植，還用到動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞核去核無核卵母細(xì)胞顯微注入細(xì)胞融合重組細(xì)胞重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體奶牛遺傳基礎(chǔ)相同的犢牛物理或化學(xué)方法激活，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育電刺激歸納:2.取卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因是:它是最大的細(xì)胞,易操作,含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件3.它是一個無性繁殖的過程，嚴(yán)格來說新個體有卵巢母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，所以有兩個親本的性狀3、細(xì)胞核移植過程第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三多莉羊卵細(xì)胞C母綿羊子宮Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植胚胎移植重組胚胎分娩電脈沖刺激重組細(xì)胞妊娠多莉羊的培育過程無性生殖第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三討論2：1、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)全部來自供體動物提供的體細(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，這是為什么？

因?yàn)閭鞔?0代以內(nèi)的細(xì)胞核型不會發(fā)生變化，保持正常的二倍體核型.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100%的復(fù)制嗎？為什么？

不是?？寺游锏倪z傳物質(zhì)大部分來至供體細(xì)胞核，但其細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)來自受體細(xì)胞，此外，環(huán)境對動物的性狀也會有一定的影響，所以克隆動物不會是核供體動物100%的復(fù)制。第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三（1）.加速家畜遺傳改良，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育（2）.保護(hù)瀕危動物（3）.轉(zhuǎn)基因克隆動物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白（4）.作為異體移植供體，治療人類疾病。（5）使人類更深入了解胚胎發(fā)育及衰老過程（6）用克隆動物作疾病模型，使人們更好的追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病。5、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題（1）.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，免疫失調(diào)等。（2）.成功率非常低及克隆動物食品的安全性問題。4.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三教學(xué)參考1.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？細(xì)胞間的成分主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶適宜的PH約為2，當(dāng)PH>6時，胃蛋白酶就會失去活性，而胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境PH為7.2----8.4，多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜PH為7.2----7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性。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。2.胰蛋白酶真的不會把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白質(zhì)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。3.單層細(xì)胞培養(yǎng)：1957年，科學(xué)家采用胰蛋白酶消化處理和應(yīng)用液體培養(yǎng)基的方法，獲得了單層細(xì)胞培養(yǎng)。單層培養(yǎng)法的出現(xiàn)，對細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動作用。第25頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

4.為什么對動物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時通常要添加血清？血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)為白蛋白和球蛋白；氨基酸有多種，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，有些動物細(xì)胞不能合成，必須由培養(yǎng)液提供；激素有胰島素、生長激素等促進(jìn)細(xì)胞的生長、增殖、貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)要保證細(xì)胞能順利生長和繁殖，一般要添加10%----20%的血清。5.無血清培養(yǎng)：在科學(xué)研究中，有時需要明確界定培養(yǎng)液的成分，而血清中由于含有許多未知成分，會對研究結(jié)果有影響，因此，在進(jìn)行細(xì)