动物细胞组织培养.ppt

2.3动物细胞工程,1、定义:,2、选材：,动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中让这些细胞生长和增殖。,它们细胞增殖能力强，分裂旺盛， 分化程度低，容易培养。,动物细胞培养,3、动物细胞培养条件：,(1)、无菌、无毒的体外环境 （添加一定量的抗生素 定期更换培养液 ）,防止培养过程中污染 防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,(2)、培养基 成分： 种类：,天然培养基：主要取自动物血清，组织提取液，营养价值高，成分复杂 合成培养基：人工配置，成分明确，便于控制试验条件,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等,?,?,(3)、温度和PH 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 (4)、气体环境 O2和CO2,和植物组织培养基相比有何独特之处？,液体培养基 、成分中有动物血清等,4.动物细胞生长特性：,细胞贴壁： 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上， 称为细胞贴壁。 要求： 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。 细胞的接触抑制： 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。,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,5.过程：,剪碎,胰蛋白酶,（贴壁生长）,动物组织块,细胞悬液,原代培养,传代培养,胰蛋白酶处理,幼龄动物的器官组织；动物胚胎,动物细胞培养,原代培养：一般细胞繁殖1-10代，就发生接触抑制不再分裂，这种培养就叫原代培养。,传代培养：贴满瓶壁的细胞由于接触抑制不再分裂，需重用胰蛋白酶处理，再分瓶培养让细胞继续增殖。,细胞株：原代细胞一般传至10代左右生长停滞， 大部分细胞衰老死亡，少数存活到4050代， 这种传代细胞为细胞株，遗传物质不改变。,细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长 停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，出现癌变特点，可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。,1.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？ 2.细胞膜的主要成份是什么？胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？ 3.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？能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？,胰蛋白酶水解蛋白质,蛋白质,蛋白质和磷脂,能,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,思考讨论,5、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？,成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养，使每个细胞与培养液接触,不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，因为动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制,4、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？,6、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？,7、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。,将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后继续增殖。,这样的过程叫做传代培养,8、如何理解原代培养和传代培养？,9、传代培养的细胞能一直传代下去吗？,10、有些为何能一直传下去？,在第一培养瓶中培养就是原代培养，之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养,不都能,发生突变，朝着癌细胞方向发展,11、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？,保存10代以内的细胞，因为1050部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分还发生突变向癌细胞方向发展,细胞的全能性,细胞株、细胞系,植物体,培养结果,获得细胞或细胞产物,快速繁殖、培育无病毒植株等,培养目的,葡萄糖、动物血清,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,植物组织和动物细胞培养的比较,6、动物细胞培养应用,大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体） 作为基因工程中的受体细胞 培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性 为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据,1、下列属于动物细胞工程中的工具是（ ） A限制性内切酶 BDNA连接酶 C胰蛋白酶 D果胶酶,C,2、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就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处理使细胞分散 C细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中 D培养至50代后继续传代的细胞是细胞株,B,3.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,4、07年江苏高考题,动物细胞体外培养时，通常要在培养 基中补充一定浓度的某些物质。 右图是血清对正常细胞和癌细胞培养影 响的实验结果。从该图提供的信息可以 获得的正确结论有( ) A正常细胞与癌细胞的增殖速率相同 B有无血清对正常细胞培养的影响不同 C培养基中补充血清有助于正常细胞的 培养 D培养基中是否补充血清对癌细胞的培 养影响不大,BCD,5、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此图回答,(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自_。 (2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是_，然后用 酶处理，这是为了使细胞分散开来。这样做的目的是_. (3)培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有 _ _等。在此瓶中培养一段时间后，一般传到第 代，有许多细胞衰老死亡，到这时的培养称为_.,幼龄动物的器官或组织、动物胚胎,剪碎,胰蛋白,原代培养,10,葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清,使每个细胞能与培养液接触,(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用_ 处理，然后配置成_，再分装。,胰蛋白酶,细胞悬浮液,1概念 将动物的一个细胞的 ，移入一个已经去掉细胞核的 中，使其 并发育成一个 ，最终发育为动物个体。,动物体细胞核移植技术和克隆动物,细胞核,卵细胞,重组,新的胚胎,2过程,3以克隆高产奶牛为例,特别提醒(1)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同，因为： 克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞的细胞质。 生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。 个体发育过程中，遗传物质可能会发生变异。 (2)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核遗传物质与供体的相同，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型。,4应用前景 (1)加速家畜 进程，促进优良畜群繁育。 (2)保护濒危物种。 (3)转基因克隆动物可作为 ，生产许多医用蛋白。 (4)转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。 (5)人的核移植 经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织器官的移植。 (6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。,遗传改良,生物反应器,胚胎干细胞,动物细胞融合和单克隆抗体,1概念 或 动物细胞结合形成 的过程，也称细胞杂交。 2原理 。 3诱导融合的方法 (1)物理（效率高）、化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激法等。 (2)生物方法：灭活的病毒。,两个,多个,一个细胞,细胞膜的流动性,一.细胞融合,5结果 形成 细胞。 6意义 突破了 方法的局限，使 成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和 等的重要手段。如：利用 ，为制造单克隆抗体开辟了新途径。,杂交,有性杂交,远缘杂交,生物新品种培育,杂交瘤技术,1对细胞膜融合过程的理解,二.单克隆抗体,1事实 (1)B淋巴细胞特点：产生一种单一抗体，在体外 (能/不能)无限增殖。 (2)骨髓瘤细胞特点： 。 (3)杂交瘤细胞特点：,不能,能无限增殖,B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。,2单克隆抗体优点： 、并可大量制备。 3单克隆抗体的应用 (1)作为诊断试剂，具有准确、 、简易、 的优点。 (2)用于治疗疾病和 。,特异性强、灵敏度高,高效,快速,运载药物,4.单克隆抗体的制备过程：,1.动物细胞培养过程的顺序是()。 原代培养传代培养用胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬液 A B C D 2.在克隆多利羊的过程中，没有运用的技术手段是()。 A细胞培养 B体细胞核移植 C胚胎移植 D基因工程 3.一只羊的卵细胞被另一只羊的体细胞核移植后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下了一只羊羔，这种克隆技术具有多种用途，但是不能()。 A有选择地繁殖某一性别的家畜 B繁殖家畜中的优秀个体 C用于保存物种 D改变动物的基因型,D,D,D,4.如图为克隆羊“多利”的培育过程示意图。下列各项有关表述不正确的是( ),A由于细胞核基因完全来自甲羊，所以克隆羊“多利”的性状与甲羊完全一致 B克隆羊“多利”的培育过程中采用的生物技术有核移植 C乙羊的去核卵细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件 D此过程说明高度分化的动物细胞核也具有全能性,A,5.基因型为Aa与基因型为Bb的动物体细胞混合，用灭活的病毒处理后，不可能获得下列哪种基因型的细胞()。 AAAaa BAaBb CAabb DBBbb 6.单克隆抗体制备过程中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后，要用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞，在这种培养基上不能存活增殖的细胞是()。 B淋巴细胞小鼠骨髓瘤细胞B淋巴细胞自身融合细胞小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞杂交瘤细胞 A B C D 7.单克隆抗体与常规抗体相比优越之处在于()。 A单克隆抗体能够制成“生物导弹” B单克隆抗体可以在体外制备 C单克隆抗体的特异性强，灵敏度高，产量也大大高于常规抗体 D单克隆抗体的制备过程简单,C,A,C,【例1】 回答下列有关动物细胞培养的问题。 (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_ 。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。,动物细胞培养,相互接触,接触抑制,单层(或一层),胰蛋白酶,(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的现象，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。 (3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是_。 (4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。 (5)在细胞培养过程中，通常在_ 条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞_的速率降低。,衰老甚至死亡,不死性,降低,减少,由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色,中,冷冻(或超低温、液氮),酶,新陈代谢,深度剖析细胞增殖过程中存在接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理后再分瓶培养；在细胞培养过程中，部分细胞的遗传物质会发生改变，会增加细胞分裂的次数；活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料无法进入细胞内部，因此不能着色。 答案(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞 内，故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶新陈代谢(6)抗原,【例2】 右图为某哺乳动物的生殖过程图， 正确的叙述是 ()。 A个体2为克隆动物，c为高度分化的 体细胞 B个体2的遗传性状与提供b细胞的母 羊完全不同 C产生动物个体2的生殖方式为有性生殖 De细胞为完成减数分裂的卵细胞,动物体细胞核移植和克隆动物,深度剖析通过克隆技术培育的动物称为克隆动物，提供细胞核的是高度分化的体细胞，A项正确；B项考虑细胞质基因，应该是“有相同之处”；动物的克隆实际上是无性生殖过程，C项错误；e细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，并没有完全完成减数分裂，D项错误。 答案A,【巩固2】 世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如下图所示，请看图回答下列问题。,(1)写出图中、所指的生物工程名称： _；_。 (2)实施细胞工程时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是：_。 (3)“多利”面部的毛色是_，请根据遗传学原理说明判断根据：_。 (4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞的细胞核也具有_。 (5)请举一例，说明克隆绵羊培育成功的实际意义。 _。,细胞核移植,胚胎移植,卵细胞体积大、易操作；卵细胞含营养物质多,白色,“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊,全能性,保存濒危物种，繁育优良品种，医学上克隆器官,解析该题将动物细胞工程与遗传学原理相结合，使题目的综合性、灵活性加强。解答此题需要从动物细胞工程、遗传基因的来源与表达过程去分析、去寻求答案。克隆羊“多利”培养过程中用到的生物工程技术是细胞核移植和胚胎移植。“多利”羊的性状主要是由细胞核控制，即性状和白面绵羊相似。 答案(1)细胞核移植胚胎移植(2)卵细胞体积大、易操作；卵细胞含营养物质多，通过发育可直接表现出性状来(3)白色“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊(4)全能性(5)保存濒危物种，繁育优良品种，医学上克隆器官,【巩固2】 1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请根据图回答问题。,(1)病原体注入小鼠体内后，通常需要经过_细胞的处理后，才能被免疫细胞识别。 (2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以_作介导，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有_特点。 (3)单克隆抗体的特点是_。根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_。,吞噬,灭活的病毒或聚乙二醇,既能产生特异性抗体，又能无限增殖的,特异性强，纯度高(或专一性强、灵敏度高),体外培养法和动物体内培养法,