動(dòng)物細(xì)胞工程

2.2動(dòng)物細(xì)胞工程學(xué)習(xí)目標(biāo)1.簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程、條件及應(yīng)用。2.簡(jiǎn)述通過(guò)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程和應(yīng)用前景。3.舉例說(shuō)出動(dòng)物細(xì)胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用。

一.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念:是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)細(xì)胞,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)原理是？(和植物組織培養(yǎng)比較)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)原理：細(xì)胞增殖植物組織培養(yǎng)：全能性２動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程的酶:①用胰蛋白酶；和②膠原蛋白酶(處理使細(xì)胞分散)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程的過(guò)程分以下幾個(gè)階段:1.原代培養(yǎng):直接從有機(jī)體取得組織分散成細(xì)胞在培養(yǎng)液中的培養(yǎng)（到接觸抑制時(shí)止），這時(shí)培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)；（從1～10代）2.傳代培養(yǎng):分瓶后的培養(yǎng)（從10～50代）④50代以后細(xì)胞發(fā)生了癌變。動(dòng)物細(xì)胞單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞液原代培養(yǎng)接觸抑制傳代培養(yǎng)①②動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程:歸納如下動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)分四個(gè)階段：原代培養(yǎng)（1～10代）→傳代培養(yǎng)（10代以后）→細(xì)胞株（10～50代）→細(xì)胞系（50代以后），３動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過(guò)脫分化的過(guò)程嗎？為什么？動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程。因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，所以，動(dòng)物細(xì)胞也就沒(méi)有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫分化過(guò)程了。要想使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動(dòng)物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。環(huán)境條件:A無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境B加抗生素：防止污染C更換培養(yǎng)液：防止細(xì)菌的細(xì)胞代謝產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞體危害物質(zhì)條件：充足的營(yíng)養(yǎng)供給：和體內(nèi)基本相同，的合成培養(yǎng)基（氨基酸、葡萄糖適宜的溫度：36.5適宜的pH:7.2—7.4和氣體環(huán)境:O2供細(xì)胞代謝

CO2維持培養(yǎng)液的pH為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清？提示：血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋白。氨基酸有多種，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動(dòng)物細(xì)胞本身不能合成（稱為必需氨基酸），必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等及多種生長(zhǎng)因子（如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、類胰島素生長(zhǎng)因子等）；血清還含有多種未知的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要保證細(xì)胞能夠順利生長(zhǎng)和增殖，一般需添加10%～20%的血清。植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較

比較項(xiàng)目原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)目的植物組織培養(yǎng)細(xì)胞的全能性固體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；激素培育成植株快速繁殖，培育無(wú)病毒植株等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞的增殖液體；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)動(dòng)物血清等培養(yǎng)成細(xì)胞株或細(xì)胞系獲得細(xì)胞的產(chǎn)物或細(xì)胞等４動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的用１基因工程（培養(yǎng)它作受體細(xì)胞）２病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體的生產(chǎn)，制皮膚細(xì)胞，３檢測(cè)有毒物質(zhì)的毒性等。復(fù)習(xí)

動(dòng)物細(xì)胞的全能性特點(diǎn)

動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)：1分化潛能變窄：隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。２細(xì)胞核仍具有全能性：細(xì)胞核，它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒(méi)有因細(xì)胞分化而丟失基因，因此高度分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性思考根據(jù)動(dòng)物細(xì)胞核仍具有全能性的特點(diǎn),怎樣將動(dòng)物細(xì)胞的全能表達(dá)?把兩種動(dòng)物的優(yōu)良性狀集合在一塊兒?利用:動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)動(dòng)物體細(xì)胞核移植過(guò)程：過(guò)程供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞卵巢母細(xì)胞（減２中期：供質(zhì)）去核無(wú)核母細(xì)胞注入細(xì)胞融合雜種細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎胚胎移植代孕母體新個(gè)體(與母體相同的個(gè)體)歸納:1共分成兩大階段;核移植和胚胎移植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,它發(fā)育可直接表達(dá)性狀3嚴(yán)格來(lái)說(shuō)新個(gè)體有卵巢母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)所以有兩個(gè)親本的性狀P84動(dòng)物體細(xì)胞核移植的概念概念:將一個(gè)動(dòng)物的細(xì)胞核，移入另一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，使其重組發(fā)育成一個(gè)胚胎，最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體結(jié)果：得到克隆動(dòng)物原理:動(dòng)物細(xì)胞的全能性【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？提示：為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有重要利用價(jià)值的動(dòng)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？提示：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)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。.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？提示：克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)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(lái)自于受體卵母細(xì)胞。所以，用教材中所述的方法克隆的動(dòng)物不是供核動(dòng)物完全相同的復(fù)制。此外，即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動(dòng)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(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動(dòng)物完全相同，從這一角度看，克隆動(dòng)物不會(huì)是核供體動(dòng)物100%的復(fù)制。動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的前景存在問(wèn)題成功率底存在健康問(wèn)題前景1加快家畜遺傳改良進(jìn)程２保護(hù)頻危物種３器官移植（一）思考與探究

1.幼齡與老齡動(dòng)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？提示：細(xì)胞的衰老與動(dòng)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(dòng)物細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動(dòng)物則相反。所以，一般來(lái)說(shuō)幼年動(dòng)物的組織細(xì)胞比老年動(dòng)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)。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過(guò)脫分化的過(guò)程嗎？為什么？提示：脫分化又稱去分化，是指分化細(xì)胞失去特有的結(jié)構(gòu)和功能變?yōu)榫哂形捶只?xì)胞特性的過(guò)程。植物的任何一部分，甚至單個(gè)細(xì)胞都具有長(zhǎng)成完整植株的能力。但要發(fā)育成完整植株，必須先脫分化，脫分化的細(xì)胞具有發(fā)育成任何組織的能力，然后進(jìn)行再分化，形成完整植株。植物細(xì)胞培養(yǎng)主要用于農(nóng)林生產(chǎn)中的作物、苗木育種，快速繁育種苗、培育無(wú)病毒植株等，這就要求植物的組織或細(xì)胞先進(jìn)行脫分化。動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程。因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，所以，動(dòng)物細(xì)胞也就沒(méi)有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫分化過(guò)程了。要想使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動(dòng)物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。（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(qǐng)說(shuō)明理由。提示：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(shuō)明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來(lái)自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可得到很多高產(chǎn)的后代，從而加快奶牛改良進(jìn)程。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(duì)它進(jìn)行克?。刻崾荆菏紫葟谋R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(chǎng)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)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(shí)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(guò)程。核