動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)第1頁(yè)/共34頁(yè)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、生產(chǎn)單克隆抗體技術(shù)提問(wèn)：植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)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)。第2頁(yè)/共34頁(yè)一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

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。植物組織培養(yǎng)

在無(wú)菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。（一）概念第3頁(yè)/共34頁(yè)（二）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程結(jié)合圖2-16，閱讀P44最后一段至P46第一段結(jié)束。2、敘述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程。1、找出關(guān)鍵詞并理解它們的含義。細(xì)胞貼壁細(xì)胞的接觸抑制原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液第4頁(yè)/共34頁(yè)動(dòng)物的組織胰蛋白酶單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)部分細(xì)胞無(wú)限傳代傳代培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程1、原代培養(yǎng)：動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)。2、傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖，這樣的培養(yǎng)過(guò)程通常稱為傳代培養(yǎng)。第5頁(yè)/共34頁(yè)通常取動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官因?yàn)槠浞只潭鹊汀⒃鲋衬芰?qiáng)，更容易培養(yǎng)。說(shuō)明細(xì)胞與細(xì)胞間的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)的材料有要求嗎？3.用胰蛋白酶處理，組織就會(huì)分散成單個(gè)細(xì)胞，說(shuō)明了什么？2.為什么在培養(yǎng)前要將組織分散成單個(gè)細(xì)胞？成塊的組織不利于培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)。4.胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？

胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，長(zhǎng)時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白，因此必須控制好胰蛋白酶的處理時(shí)間。5.人類一般保存的是哪類細(xì)胞呢？為什么？保存10代以內(nèi)的細(xì)胞。因?yàn)?0－50代部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，有少部分還發(fā)生突變向癌細(xì)胞方向發(fā)展。第6頁(yè)/共34頁(yè)動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)特性：細(xì)胞貼壁——懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。

要求：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無(wú)毒、

易于貼附。

第7頁(yè)/共34頁(yè)細(xì)胞貼壁過(guò)程第8頁(yè)/共34頁(yè)接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。50代以后失去接觸抑制接觸抑制動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)特性部分細(xì)胞突變，獲得不死性，向癌細(xì)胞方向發(fā)展，糖蛋白減少。第9頁(yè)/共34頁(yè)（三）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？1、無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境對(duì)培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理；在培養(yǎng)液中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(wú)機(jī)鹽、促生長(zhǎng)因子、微量元素等動(dòng)物血清、血漿3、溫度和pH溫度36.5±0.5度，pH7.2～7.44、氣體環(huán)境O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）O2是細(xì)胞代謝所必需的。CO2維持培養(yǎng)液的pH。第10頁(yè)/共34頁(yè)細(xì)胞的全能性脫分化、再分化過(guò)程幼齡器官和組織植物的器官和組織取材液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)第11頁(yè)/共34頁(yè)分裂：愈傷組織分化：形成根、芽植物體培養(yǎng)結(jié)果葡萄糖、動(dòng)物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分貼壁生長(zhǎng)接觸抑制只分裂不分化細(xì)胞分裂和分化特點(diǎn)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目細(xì)胞群體第12頁(yè)/共34頁(yè)（四）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1、生產(chǎn)生物制品

病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；3、用于檢測(cè)有毒物質(zhì)及，判斷某種物質(zhì)的毒性2、作為基因工程中的受體細(xì)胞，動(dòng)物基因工程離不開動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)；4、培養(yǎng)正?；蚋鞣N病變的細(xì)胞，用于生理、病理、藥理等方面的研究。閱讀P46-47第13頁(yè)/共34頁(yè)第14頁(yè)/共34頁(yè)動(dòng)物細(xì)胞工程快速?gòu)?fù)習(xí)題1.動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)是什么？2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本原理是什么？3.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的材料一般有何特點(diǎn)？4.為什么要將組織分散成了單個(gè)細(xì)胞再進(jìn)行培養(yǎng)？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)離體的細(xì)胞在適宜的條件下可以增殖

一般取胚胎組織或幼齡動(dòng)物的組織.第15頁(yè)/共34頁(yè)5.怎樣將動(dòng)物組織分散成單個(gè)的細(xì)胞？6.胰蛋白酶的作用是什么呢？細(xì)胞間隙主要含有什么物質(zhì)成份？7.為何要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)？8.細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)對(duì)培養(yǎng)容器有何要求？用剪刀剪碎組織，再用胰蛋白酶處理。

胰蛋白酶將動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中的蛋白質(zhì)分解，使細(xì)胞分散開。

當(dāng)貼壁細(xì)胞生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖—細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制。培養(yǎng)瓶的內(nèi)表面要光滑、無(wú)毒、易于貼附。第16頁(yè)/共34頁(yè)9.什么是原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)？10.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？

將動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)就是原代培養(yǎng)。當(dāng)原代培養(yǎng)的細(xì)胞貼滿瓶壁后，用胰蛋白酶處理，制成細(xì)胞懸浮液后再次分瓶繼續(xù)培養(yǎng)就是傳代培養(yǎng)。通常含有葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素、動(dòng)物血清等。第17頁(yè)/共34頁(yè)離體的植物組織或細(xì)胞在適宜的條件下可發(fā)育成完整的植株，那么我們是否可以利用類似的方法，使動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體呢？例如：能否用高產(chǎn)奶牛的耳細(xì)胞，培育出高產(chǎn)奶牛呢？第18頁(yè)/共34頁(yè)

分類胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性不容易二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(一)動(dòng)物細(xì)胞核移植概念

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)育成動(dòng)物個(gè)體。

用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。第19頁(yè)/共34頁(yè)結(jié)合圖2-21，閱讀P47-501.卵母細(xì)胞從哪來(lái)？2.如何去除細(xì)胞核？3.對(duì)供體牛有何要求？4.克隆動(dòng)物的過(guò)程中實(shí)際有哪些技術(shù)支持？5.克隆牛的性別和主要性狀與哪頭牛相同？第20頁(yè)/共34頁(yè)回憶克隆羊“多莉”的培育過(guò)程卵細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮胚胎移植多莉羊分娩妊娠融合后的卵細(xì)胞第21頁(yè)/共34頁(yè)（MⅡ卵母細(xì)胞）減數(shù)第二次分裂中期將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞核移植胚胎移植供體細(xì)胞培養(yǎng)(二)體細(xì)胞核移植的過(guò)程第22頁(yè)/共34頁(yè)1.對(duì)比多莉羊和課本高產(chǎn)奶牛的克隆過(guò)程，找出操作過(guò)程的不同點(diǎn)？2.核移植的受體細(xì)胞是什么？處在什么時(shí)期？用此細(xì)胞作為受體細(xì)胞有什么好處？MⅡ中期卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞體積大，便于操作；含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，提供早期胚胎發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)；含有激活細(xì)胞核體現(xiàn)全能性的物質(zhì)。第23頁(yè)/共34頁(yè)P(yáng)49討論：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？

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?P49小資料）。第24頁(yè)/共34頁(yè)

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。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？第25頁(yè)/共34頁(yè)3.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？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。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。第26頁(yè)/共34頁(yè)(三)、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4.了解胚胎發(fā)育和衰老過(guò)程；追蹤研究疾病的發(fā)展過(guò)程和治療疾病第27頁(yè)/共34頁(yè)1、成功率低（活的克隆動(dòng)物不到10%）2、克隆動(dòng)物存在健康問(wèn)題（遺傳和生理的缺陷-體型過(guò)大、發(fā)育困難）3、克隆動(dòng)物食品的安全性問(wèn)題(四)體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題第28頁(yè)/共34頁(yè)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？

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)。第29頁(yè)/共34頁(yè)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。第30頁(yè)/共34頁(yè)3.1997年，美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭名叫盧辛達(dá)（Lucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國(guó)高產(chǎn)奶牛場(chǎng)奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國(guó)奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4t。（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?？梢浴１R辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，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。該克隆牛不能無(wú)限制地推廣，其數(shù)量不宜過(guò)多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無(wú)限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。第31頁(yè)/共34頁(yè)（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)行克隆？從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易取）上剪取一小塊組織，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