動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)ppt課件

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù),課件郵箱：hsy09ji密碼：hy091214,專題2動(dòng)物細(xì)胞工程,1,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞融合,生產(chǎn)單克隆抗體,動(dòng)物細(xì)胞核移植,動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù),其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ),2,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù),3,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)概念：,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。,4,1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程,動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官,細(xì)胞懸浮液,胰蛋白酶,10代細(xì)胞,原代培養(yǎng),傳代培養(yǎng),無限傳代,單個(gè)細(xì)胞,加培養(yǎng)液,動(dòng)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。,（水解彈性纖維）,5,1.動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過程,幼齡動(dòng)物,取動(dòng)物器官和組織,剪碎組織,胰蛋白酶處理,細(xì)胞培養(yǎng),單個(gè)細(xì)胞,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ),6,思考討論：在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，為什么要用胰蛋白酶對(duì)取出的動(dòng)物組織進(jìn)行處理？,胰蛋白酶處理動(dòng)物組織，可以使動(dòng)物組織細(xì)胞間的膠原纖維和細(xì)胞外的其他成分酶解，獲得單個(gè)細(xì)胞。,7,有關(guān)概念:,原代培養(yǎng)：指將要培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞取出后,先用胰蛋白酶等使組織分散成單個(gè)細(xì)胞,然后配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)。,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(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。,8,細(xì)胞株：原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長(zhǎng)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到4050代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。,細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)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)。,9,如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)；細(xì)胞株和細(xì)胞系？,遺傳物質(zhì)改變,貼壁生長(zhǎng)細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到相互接觸時(shí)就停止分裂增殖的現(xiàn)象叫接觸抑制,10,2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件：,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(yíng)養(yǎng)（葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動(dòng)物血清等。）3、溫度和PH36.5+（-）0.5度,7.2-7.44、氣體環(huán)境：O2和CO2（95%空氣和5%CO2）,保證細(xì)胞順利的生長(zhǎng)增殖,11,3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用,1.蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體2.健康細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)健康細(xì)胞用于燒傷病人皮膚移植3.細(xì)胞的生理、藥理、病理研究,12,思考：,2、為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料？,1、動(dòng)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？,、動(dòng)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(gè)體？,主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。獨(dú)特之處有：液體培養(yǎng)基成分中有動(dòng)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),不能，動(dòng)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(dòng)物個(gè)體,13,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分：,葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。,與植物培養(yǎng)基相比其特點(diǎn)是：,（1）液體培養(yǎng)基,（2）含有動(dòng)物血清,動(dòng)物體細(xì)胞大都生活在液體的環(huán)境,14,細(xì)胞的全能性,細(xì)胞增殖,植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較,固體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基,蔗糖植物激素,葡萄糖動(dòng)物血清,植物體,細(xì)胞株、細(xì)胞系,快速繁殖、培育無病毒植株,獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白,15,既然動(dòng)物體細(xì)胞核仍具有全能性，為什么不能直接利用動(dòng)物體細(xì)胞培育動(dòng)物體？,想一想,利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù),動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨著動(dòng)物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)酢?怎樣才能使動(dòng)物體細(xì)胞表現(xiàn)出全能性呢？,16,二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物,動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)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(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。,克隆動(dòng)物,用核移植方法得到的動(dòng)物,1、動(dòng)物核移植：,17,無性生殖,2、為什么不是取供體細(xì)胞核進(jìn)行核移植操作，而是直接將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中？,保證供核不被破壞，使所得個(gè)體的性狀更符合供體。,想一想,1、受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？,卵母細(xì)胞體積大，易操作，而且含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的某種物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。,2.體細(xì)胞核移植的過程,18,P49討論：,為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價(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?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？,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，想一想，這是為什么？,培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至1050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。,19,供體細(xì)胞（供核）,細(xì)胞培養(yǎng),體細(xì)胞,卵巢卵母細(xì)胞（M中期：供質(zhì)）,去核,無核卵母細(xì)胞,注入,細(xì)胞融合,重組細(xì)胞,構(gòu)建重組胚胎,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,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)格來說新個(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,核移植過程,20,2.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景,1、在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進(jìn)程.,2、保護(hù)瀕危物種.,3、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的移植.,21,克隆動(dòng)物的研究意義,1.克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白2.改良動(dòng)物品種3.治療人類疾病，作為供體4.保護(hù)瀕危動(dòng)物,22,3.體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題,許多克隆動(dòng)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。成功率非常低及克隆動(dòng)物食品的安全性問題。,23,體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題,許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。在研究方面，克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動(dòng)物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。在應(yīng)用上，生產(chǎn)克隆動(dòng)物費(fèi)用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。,24,1、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞是A細(xì)胞系B細(xì)胞株C原代細(xì)胞D傳代細(xì)胞,2、動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是A.動(dòng)物細(xì)胞融合B.單克隆抗體C.胚胎移植D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),A,D,25,3、用于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的組織和細(xì)胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細(xì)胞A.容易產(chǎn)生各種變異B.具有更強(qiáng)的全能性C.取材十分方便D.分裂增殖的能力強(qiáng),D,26,4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于A.培養(yǎng)基不同；B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行；C.動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能；D.動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株。,A,27,1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化嗎？為什么？2.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？,課堂反饋,克隆動(dòng)物絕大部分DNA來自于供體細(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)過脫分化過程。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)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫