高中生物 专题2 细胞工程 2.2《动物细胞工程》（第1课时）动物细胞培养和核移植技术课件 新人教版选修3.ppt

专题2细胞工程 2 2 1动物细胞培养和核移植技术 1 简述动物细胞培养的过程 条件及应用 2 简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景 以 人耳鼠 为背景材料 设计问题 导入新课 首先直接阐明动物细胞工程的四个常用技术手段 指出动物细胞培养是动物细胞工程的基础 进入动物细胞培养技术的学习 结合形象的图片 讲述动物细胞培养的特点和原代培养以及传代培养的比较 使内容呈现更为清晰明了 接着由克隆羊引入核移植和克隆动物 讲解提核移植的原理和结果 利用图示讲解核移植的过程和体细胞核移植技术的应用前景及存在问题 先讲解动物细胞的培养过程 再通过列表比较植物细胞和动物细胞培养 来加深学生对二者在区别上的理解 对于核移植这一内容 先通过图示配以文字对其过程进行讲解 然后对常考知识点进行归纳总结 再通过对应习题 来提升学生对知识的掌握情况 从而突破本节的难点和重点 人耳鼠培养过程简介 1 人耳鼠的培育属于哪个范畴的生物技术 2 人耳鼠的培养过程利用了什么技术手段 动物细胞培养 动物细胞融合 单克隆抗体技术 动物细胞核移植 动物细胞工程常用技术 其它动物细胞工程的基础 一 动物细胞培养的应用和概念 1 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 2 原理 细胞增殖 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 细胞悬液 10代细胞 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 细胞株 细胞系 剪碎 用胰蛋白酶处理 或胶原蛋白酶 细胞贴壁 出现接触抑制 用胰蛋白酶处理分瓶传代培养 50代细胞 3 过程 强调一 细胞贴壁过程 细胞贴壁 在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上 称为细胞贴壁 培养瓶或培养皿壁要求 表面光滑 无毒 易于贴附 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 这称为细胞的接触抑制 强调二 接触抑制 因此 瓶壁上的细胞层数是一层 或单层 3 原代培养 动物组织消化后的初次培养 分瓶之前 贴满瓶壁的细胞要重新用胰蛋白酶处理 然后分瓶继续培养 这个过程称传代培养 分瓶培养的过程 4 传代培养 5 细胞株 原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞 大部分细胞衰老死亡 少数细胞存活到50代这种传代细胞为细胞株 6 细胞系 50代以后大部分死亡 部分细胞细胞核型 遗传物质 发生变化 获得不死性 朝着等同于癌细胞的方向发展 无限繁殖 9 目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内的原因 以保持正常二倍体核型 或10代以内的细胞遗传物质不改变 7 选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原因 因为其细胞生命力旺盛 分裂能力强 分化程度低 8 用胰蛋白酶处理的原因 解除由于接触抑制对细胞生长和繁殖的抑制 4 动物细胞培养的条件 1 无菌无毒的环境 适宜的温度 人和哺乳动物细胞最适温度为36 5 0 5 适宜的酸碱度 pH 7 2 7 4 液体合成培养基 葡萄糖 氨基酸 促生长因子 水 无机盐 微量元素 等 通常还需加入血浆 血清等天然成分 4 气体环境 2 营养 3 温度和pH 95 空气 5 CO2 的混合气体培养箱 对培养液和所有培养用具无菌处理 培养液中添加抗生素防止培养过程中污染 定期更换培养液以清除代谢产物 防止对培养细胞造成危害 补充培养基中缺乏的成分 O2用于细胞呼吸 CO2维持培养液的pH 无菌操作 培养箱 培养器皿 动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑 无毒 5 动物细胞培养技术的应用 1 蛋白质生物制品的生产如病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 2 应用于基因工程主要用于作为受体细胞 3 检测有毒物质 判断某种物质的毒性 4 细胞的生理 药理 病理研究如用于筛选抗癌药物 获得细胞 细胞的全能性 细胞或细胞产品 新的个体或细胞产品 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 促生长因子 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 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1 概念 动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核 移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中 使其重组并发育成一个新的胚胎 这个新的胚胎最终发育为动物个体 4 分类 胚胎核移植 体细胞核移植 胚胎细胞分化程度低 恢复其全能性相对容易 动物体细胞分化程度高 恢复其全能性十分困难 3 原理 动物细胞核具有全能性 1 动物核移植 2 结果 得到克隆动物 用核移植的方法得到的动物 供体体细胞 供核 细胞培养 体细胞 卵巢卵母细胞 供质 去核 无核卵母细胞 注入 细胞融合 重组细胞 构建重组胚胎 胚胎移植 代孕母体 生出与供体遗传物质基本相同的个体 归纳 共分成两大阶段 核移植和胚胎移植 你认为用上述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 绝大部分DNA来自于供体细胞核 但其核外还有少量的DNA 即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞 克隆动物的性别取决于 思考 2 体细胞核移植过程 M 中期 供核个体 1 供体 注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核 而是体细胞 2 受体 受体细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 3 常用的去核方法 显微操作法 4 重组细胞发育成一个新个体 体现了动物细胞核的全能性 而非动物细胞的全能性 5 若把体细胞的细胞核注入到无核卵母细胞 则称之为核移植 6 用卵母细胞做受体细胞原因 a 卵母细胞体积大 便于操作 b 卵黄多 营养物质丰富 c 易激发细胞核全能性的表达 7 克隆属于无性繁殖 产生新个体的性别 绝大多数性状与供核亲本一致 8 诱导融合方法 物理法 电脉冲 化学法 钙离子载体 乙醇 蛋白酶合成抑制剂等处理 9 应用的技术 细胞培养技术 细胞核移植技术 胚胎移植技术 试管动物 婴儿 培养过程 受精卵 1 写出AB所代表细胞工程名称 a表示 b表示 2 实施细胞工程时 所需受体细胞大多采用卵母细胞的原因 体积大 易操作 含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件 3 多利面部毛色是 根据遗传学原理说明判断依据 4 若黑面绵羊的基因型为AA 白面绵羊的基因型为aa 则克隆羊的基因型为 核移植 胚胎移植 白色 多利全部的核基因都来自白面绵羊 aa 3 体细胞核移植技术的应用前景 1 加速家畜遗传改良的进程 2 保护濒危物种 3 生产医用蛋白质 4 转基因克隆动物作为异种移植的供体 5 人核移植胚胎干细胞诱导分化后提供组织 器官用于移植 6 研究克隆动物和克隆细胞 可使人类更深入了解胚胎发育及衰老过程 7 用克隆动物做疾病模型 4 体细胞核移植技术存在的问题 1 成功率比较低 2 克隆技术有待改进 3 大多存在健康问题 许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷 如体型过大 异常肥胖 发育困难 免疫失调等 4 克隆动物食品安全存有争议