动物细胞培养和核移植技术.ppt

2.2 动物细胞工程,2.2.1 动物细胞培养和核移植技术,1.动物细胞培养的概念：,动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织，将它离散成单个细胞。然后,放在适宜的培养基中，让这些细胞在体外生长和增殖。,一、动物细胞培养,原理：细胞增殖,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,胰蛋白酶,单个细胞,加培养液,制成,细胞悬液,10代 细胞,部分细胞“癌变”，无限传代,50代细胞,原代培养,传代培养,细胞贴壁,剥离、分瓶,细胞,3.动物细胞培养过程：,无菌操作,培养箱,4 细胞培养基本器械和要求,培养器皿,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,胰蛋白酶,单个细胞,加培养液,制成,细胞悬液,10代 细胞,部分细胞“癌变”，无限传代,50代细胞,原代培养,传代培养,细胞贴壁,剥离、分瓶,细胞,3.动物细胞培养过程：,动物细胞培养条件,1、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液） 2、营养 （葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。） 3、温度和PH 36.5 +0.5度 ；PH为7.2-7.4。 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）,补充合成培养基中缺乏的物质,注意关键词: 细胞贴壁 接触抑制 原代培养 传代培养,有关概念:,原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。,接触抑制,定义：细胞从接种到长满底物表面后，由于细胞繁殖数量增多相互接触后，不再增加。,思考题：,1、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？,2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？,因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。,(1)成块组织使细胞靠在一起限制了细胞的生长和增殖 (2)成块组织使细胞不能与培养液充分接触，不利于培养。,3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么成份？,催化蛋白质水解。细胞间的物质主要是蛋白质(胶原蛋白等)。,4、细胞膜的主要成份是什么？,蛋白质和磷脂,5、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？,能,6、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？,7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？,注意时间的控制,不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近,8、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？,易于培养细胞贴壁，进行生长增殖,一、动物细胞培养,1、过程：,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,细胞悬浮液,胰蛋白酶,10代细胞,原代培养,传代培养,无限传代,单个细胞,加培养液,（分解弹性纤维）,获得细胞,细胞的全能性,植物体,培养结果,或细胞产物,快速繁殖、培育无病毒植株等,培养目的,葡萄糖、动物血清,蔗糖、植物激素,培养基特有成分,液体培养基,固体培养基,培养基性质,细胞增殖,原理,动物细胞培养,植物组织培养,比较项目,植物细胞和动物细胞培养的比较,细胞群体,动物细胞培养技术应用,a、生产生物制品 b、与基因工程相结合 c、有毒物质的检测,克隆就是无性繁殖，具体地说，是指 一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。,a.分子水平上：,b.细胞水平上：,c.个体水平上：,1. 什么是克隆？,一般指DNA克隆。,指一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。,指基因型完全相同的两个或一个群体。,动物细胞核移植技术和克隆动物,动物细胞核移植：,是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，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）,分类：,细胞分化程度低，恢复全能性容易,细胞分化程度高，恢复全能性困难,多莉羊的培育过程,体细胞核移植的过程,卵母细胞去核,体细胞取核,重组细胞,重组胚胎,新个体,电激 使两细胞融合 或核移植,显微操作仪,显微操作示意图,（2）核供体细胞的准备 在核移植操作中，细胞核供体细胞首先必须是完整的二倍体，该细胞必须保持有供体动物完整的基因组； 其次，供体细胞核必须能够在受体细胞质的作用下，产生细胞分化过程的倒转，变得如同刚刚受精的合子一样，能重新完成从受精到发育成一个正常动物个体的全过程。 供体细胞主要有两大类：胚胎卵裂球、体细胞、胚胎干细胞和胎儿成纤维细胞。,（3）细胞核移植 常用的核移植方法有两种，即胞质内注射和透明带下注射。胞质内注射是用一个外径58m 的注核针吸取供体核后直接注射进卵母细胞胞质内的方法。透明带下注射则是把供体细胞核注射在透明带与卵母细胞之间的卵周隙中，核移植后用电刺激进行细胞融合。,整个过程用了哪些技术？ 细胞培养、核移植、胚胎移植 新生牛的性别、基因？ 性别与供体相同、基因与供体的基本相同 繁殖方式？ 无性繁殖 原理？ 动物细胞核的全能性,归纳:,1、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100%的复制吗？为什么？,克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞。,不是,1、卵母细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 2、原因？,细胞比较大，易操作 细胞质中含有使体细胞核全能性表达出来的物质,3、克隆过程运用的技术手段？,动物体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植,4、多利的大部分性状与谁一样？,白面绵羊,5、结论？,高度分化的体细胞核具有全能性,体细胞核移植技术的应用前景,1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程,2、保护濒危物种,3、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植,体细胞核移植技术存在的问题,在研究方面，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、死亡率高、易出 现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上，生产 克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。,2、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 （ ） A获得不死性的细胞 B10代以内细胞 C原代细胞 D传代细胞,1、动物细胞工程技术的基础是 （ ） A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 D.动物细胞培养,A,D,课堂反馈练习,3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（ ） A、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞 分泌蛋白 B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散 C、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡 过程中 D、培养至50代后传代细胞遗传物质没有发生改变,B,4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ）,无毒的环境 无菌的环境 培养基需要加入血清 温度与动物体温相似 需要O2，不需要CO2 CO2能调节培养液PH,A、 B、 C、 D、 ,D,5、动物细胞培养的特点 （ ） 细胞贴壁 有丝分裂 细胞分化 接触抑制 减数分裂 原代培养一般传110代 A、 B、 C、 D、,A,6、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 -（ ） A细胞系 B细胞株 C原代细胞 D传代细胞,A,7、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 （ ） A.容易产生各种变异 B具有更强的全能性 C.取材十分方便 D分裂增殖的能力强,D,8.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于-（ ） A.培养基不同； B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培 养成植株。,A,