精品：課件 (41)

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,1,2.2,動物細(xì)胞工程,強(qiáng)調(diào)：,是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的,基礎(chǔ),。,動物細(xì)胞培養(yǎng),動物細(xì)胞核移植,動物細(xì)胞融合,生產(chǎn)單克隆抗體,動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),常用的技術(shù)手段：,2,2.2.1,動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù),3,一、動物細(xì)胞培養(yǎng),1.,概念,:,從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成,_,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞,_,單個細(xì)胞,生長和增殖,2.,相關(guān)概念,:,(1),細(xì)胞貼壁,:,細(xì)胞懸液中分散的細(xì)胞,_,上。,(2),細(xì)胞的接觸抑制,:,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到,_,時,細(xì)胞,_,的現(xiàn)象。,(3)

2、,原代培養(yǎng),:,指動物組織消化后的,_,。,(4),傳代培養(yǎng),:,貼滿瓶壁的細(xì)胞,出現(xiàn),_,后,需要重新用,_,等處理,然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng),讓細(xì)胞,_,的培養(yǎng)過程。,貼附在瓶壁,表面相互接觸,停止分裂增殖,初次培養(yǎng),接觸抑制,胰蛋白酶,繼續(xù)增殖,4,3.,培養(yǎng)過程,:,，,這時部分細(xì)胞的,_,可能會發(fā)生變化。,繼續(xù)傳代培養(yǎng)時，少部分細(xì)胞會獲得不死性，遺傳物質(zhì)發(fā)生了,_,，等同于,_,。,胰蛋白酶,膠原蛋白酶,貼壁生長,接觸抑制,胰蛋白酶,1050,轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中,培養(yǎng)液相當(dāng)于人體細(xì)胞生活的,_,要求培養(yǎng)瓶的內(nèi)表面,_,細(xì)胞分裂方式是,_,CO,2,培養(yǎng)箱的主要作用,_,內(nèi)環(huán)境,光滑、無毒,有絲分裂

3、,取材：,動物胚胎或幼齡動物的組織、器官,理由：,_,_,細(xì)胞代謝旺盛，分裂能力強(qiáng)，分化程度低，容易培養(yǎng)。,維持培養(yǎng)液的,PH,細(xì)胞核型,突變,癌細(xì)胞,成單個細(xì)胞,b,a,單層細(xì)胞,多層細(xì)胞,整個培養(yǎng)過程中兩次使用胰蛋白酶或膠原蛋白酶：,第一次使用的目的是,使組織細(xì)胞分散開,，第二次使用的目的是,使細(xì)胞從瓶壁上脫落下來，便于分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。,5,P,44,旁欄題,說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是,蛋白質(zhì),。,不能。因為兩者的最適,pH,不同，動物細(xì)胞培養(yǎng)適宜的,pH,為,7.2,7.4,，此環(huán)境下胃蛋白酶失去活性，而胰蛋白酶,(7.2-8.4),的活性較高。,P,44,尋根問底,細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)

4、和磷脂。胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白質(zhì)外，長時間的作用也會消化細(xì)胞膜蛋白，對細(xì)胞有損傷作用，因此必須,控制好消化時間,。,6,問題,1,、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞？,組織細(xì)胞相互接觸,彼此限制了細(xì)胞的生長和增殖,；,擴(kuò)大細(xì)胞與培養(yǎng)液的接觸面積,，,利于細(xì)胞吸收營養(yǎng)和,排出有害代謝產(chǎn)物。,問題,5,、動物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨特之處？,問題,2,、動物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？為什么？,主要成分：葡萄糖、氨基酸、促生長因子、水、無機(jī)鹽、,微量元素和動物血清、血漿等。,獨特之處有：,液體培養(yǎng)基,加入動物血清、血漿等,不能，因為

5、動物細(xì)胞的全能性會隨著動物細(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?問題,3,、動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的和原理是什么？,細(xì)胞增殖。,問題,4,、目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常在,10,代以內(nèi)，為什么？,10,代以內(nèi)的細(xì)胞,能保持細(xì)胞正常的二倍體核型。,問題,6,、動物細(xì)胞培養(yǎng)需要什么樣的環(huán)境條件？,無菌、無毒；充足的營養(yǎng)；適宜的溫度和,PH,；適宜的氣體環(huán)境。,動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物。,7,4,動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件,微量元素,動物血清、血漿,培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具,抗生素,代謝產(chǎn)物,P,46,旁欄題及小知識,補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中所缺乏的營養(yǎng)物質(zhì)及激素等。,36.50.5,7.

6、27.4,細(xì)胞代謝,培養(yǎng)液的,PH,8,5.,應(yīng)用,:,連線表示動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用及實例,可根據(jù)變異細(xì)胞占細(xì)胞總數(shù)的比例,來判斷毒性的大小。,9,植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較,比較項目,植物組織培養(yǎng),動物細(xì)胞培養(yǎng),原理,培養(yǎng)基性質(zhì),培養(yǎng)基特有成分,培養(yǎng)目的,取材,其他條件,細(xì)胞的全能性,細(xì)胞增殖,固體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基,蔗糖、植物激素,葡萄糖、促生長因子、動物血漿、血清,快速繁殖、培育無病毒植株等,獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物,植物分生區(qū)或花藥等,動物胚胎或幼齡動物的器官、組織,無菌無毒，適宜的外界條件,無菌無毒，適宜的外界條件,10,【,典例訓(xùn)練,1】,某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細(xì)胞的毒性,準(zhǔn)

7、備對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞,(,甲,),和正常肝細(xì)胞,(,乙,),進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。下列有關(guān)說法正確的是,(,),A.,在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時,可用胃蛋白酶處理,B.,細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在,CO,2,培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO,2,的作用是作為細(xì)胞代謝原料,C.,取甲細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),傳至,10,代,50,代就會完全停止,D.,乙細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中,最終會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象,D,11,二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物,想一想：,1,、動物細(xì)胞特點？,分化潛能變窄：,隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。,細(xì)胞核,仍具有全能性：,細(xì)胞核含有保持物種遺傳性所需的全套基因

8、，因此高度分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。,2,、根據(jù)動物細(xì)胞核仍具有全能性的特點,怎樣將動物細(xì)胞核的全能性表達(dá),?,利用動物體細(xì)胞,核移植技術(shù)。,12,將動物的,一個細(xì)胞的細(xì)胞核,，移入一個已經(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,新的胚胎,，這個新的胚胎最終,發(fā)育成動物個體,。,2,、核移植類型：,胚胎細(xì)胞核移植：,體細(xì)胞核移植：,胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性較容易。,二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物,1,、概念：,用核移植的方法得到的動物稱為,_,克隆動物,體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難。,13,C,母綿羊（,代孕母體,）子宮,母綿羊,卵細(xì)胞,母綿羊,乳腺細(xì)胞,（

9、供核個體）,去核,去核卵,細(xì)胞,取核,細(xì)胞核,早期胚胎,多莉羊,早期胚胎培養(yǎng),重組細(xì)胞,分娩,妊娠,多莉羊的培育過程,世界上第一例經(jīng)體細(xì)胞核移植出生的動物,細(xì)胞核移植,胚胎移植,14,思考題：,1,、多莉羊培育成功說明了什么？屬于什么繁殖方式？,動物細(xì)胞核具有全能性（動物體細(xì)胞核移植的原理）；,無性繁殖,2,、克隆動物,遺傳物質(zhì)的來源？,細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來源于供核細(xì)胞。,細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于,受體卵（母）細(xì)胞,。,3,、多莉羊的性狀與,B,綿羊是否完全一致？為什么？,否。因為,B,綿羊,只提供細(xì)胞核，而細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自于受體卵細(xì)胞，而且生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境的影響。,4,、

10、若,A,綿羊的基因型為,DD,B,綿羊的基因型為,ee,，則多莉羊的基因型和性別是什么？,5,、多莉羊培育過程運用了哪些技術(shù)手段？,核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植,基因型是,ee,；性別是雌性（性別是由性染色體決定的，而性染色體只存在于細(xì)胞核內(nèi)）,歸納：克隆動物的基因型、性別、主要性狀、染色體組成均與供核個體相同。,15,圖,2-21,體細(xì)胞核移植過程流程圖,供體：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奶牛,為什么用去核的,M,中期,卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞？,體積大，易操作；,營養(yǎng)物質(zhì)豐富；含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)條件。,動物細(xì)胞培養(yǎng),一般選用供體細(xì)胞傳代培養(yǎng),10,代以內(nèi)的細(xì)胞，為什么？,10,代以內(nèi)的細(xì)

11、胞能保持正常的二倍體核型。,激活方法和目的？,促融方法？,供核個體的要求？,遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體。,代孕母體的要求？,具有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的個體。,培養(yǎng)到,M,中期,顯微操作去核法,顯微注射法,16,去核,早期胚胎,早期胚胎培養(yǎng),妊娠、,分娩,M,中期,3,、體細(xì)胞核移植的過程,:,供體細(xì)胞的采集與培養(yǎng),受體卵母細(xì)胞的采集與培養(yǎng),顯微操作去除卵母細(xì)胞中的核,將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞,用,物理或化學(xué)方法,激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育,電刺激,促融使供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎,胚胎移植,入代孕母體子宮,妊娠分娩與供體遺傳物質(zhì),基本相同,的克隆動物,P49,生物技

12、術(shù)資料卡,17,P,49,討論：,、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？,3,、體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了,100%,的復(fù)制嗎？為什么？,為使核移植動物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(xì)胞（,使克隆動物的性狀主要由供體細(xì)胞核決定,）,不是?？寺游锏?DNA,絕大部分來自供體細(xì)胞核，但還有少量,DNA,（如線粒體,DNA,）來自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。此外，生物的性狀還受環(huán)境的影響。,18,1,、,對比,多莉羊和課本高產(chǎn)奶牛的克隆過程，找出操作過程的不同點？,多莉克隆過程的受體細(xì)胞是,去核卵細(xì)胞,，而高產(chǎn)奶?？寺?/p>

13、過程的受體細(xì)胞是,去核卵母細(xì)胞,；,多莉克隆過程是,將供體細(xì)胞核注入受體細(xì)胞,，而高產(chǎn)奶?？寺∵^程是,將供體細(xì)胞注入受體細(xì)胞,。,2,、討論分析上述哪一種措施更科學(xué)？說明理由。,卵母細(xì)胞當(dāng)中的細(xì)胞周期蛋白含量、活性均比卵細(xì)胞高，用它作受體更容易成功。,將供體細(xì)胞注入受體細(xì)胞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便。,思考題,19,4,、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景,1,）加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育,2,）保護(hù)瀕危物種，增加其存活數(shù)量,3,）轉(zhuǎn)基因克隆動物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白,4,）轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)胞、組織和器官可以作為異種移植的供體,5,）人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化形成的

14、組織器官，可以用于組織器官的移植,誘導(dǎo)細(xì)胞分化,胚胎干細(xì)胞分化成何種細(xì)胞取決于,_,培養(yǎng)基中加入的不同的分化誘導(dǎo)因子,6,）研究克隆動物和克隆細(xì)胞可使人類更深入地了解胚胎及衰老過程,7,）用克隆動物做疾病模型，能使人們更好的追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病,8,）選擇性地繁殖所需性別的動物,20,5,、體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題,1,）成功率低；,2,）存在健康問題，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷；,3,）安全性問題,P,50,思考與探究：,4,、在研究方面，克隆動物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動物畸形率高、死亡率高，易出現(xiàn)早衰等問題。,在應(yīng)用上，生產(chǎn)克隆動物費用高，距

15、大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。,21,【,典例訓(xùn)練,2】,科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛,如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁殖速度,可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆,(,如下圖所示,),。,1),在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)之前,要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織進(jìn)行分離,形成單個細(xì)胞,這一過程中需要利用,酶處理,不能用纖維素酶與果膠酶的原因是,。,2),轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功,說明動物細(xì)胞的,具有全能性,。,3),將進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的供體細(xì)胞核注入去核的卵母細(xì)胞中,去掉卵母細(xì)胞核的目的是,_,胰蛋白酶或膠原蛋白,酶具有專一性,細(xì)胞核,使?fàn)倥５男誀钪饕晒w細(xì)胞核決定,22,4),重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母

16、牛體內(nèi)會生出與供體奶牛遺傳性狀基本相同的犢牛,但也有可能出現(xiàn)性狀上的某些差異,原因可能是,_,5),體細(xì)胞核移植技術(shù)得到的克隆牛從生殖方式上看屬于,(,選填,“,有性生殖,”,或,“,無性生殖,”,),。,生物的性狀受細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同控制,;,生物的性狀還受環(huán)境因素的影響,無性生殖,23,【,典例訓(xùn)練,3】,下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答下列問題：,(1),圖中所示的結(jié)構(gòu)名稱是,_,(2),圖中所示的生物技術(shù)名稱分別是,_,、,_,。,(3),過程通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因為它,_,_,。,(4),過程通常用作為受體細(xì)胞的原因是,_,_,(5),圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點是,_,，該種基因治療所屬類型為,_,細(xì)胞核,核移植技術(shù),基因工程,(,或,DNA,重組技術(shù)、基因拼接技術(shù),),含有促進(jìn)細(xì)胞,核全能性表達(dá)的物質(zhì),這些細(xì)胞分化程度極低，具有很高的全能性，可以定向地誘導(dǎo)分化為各類細(xì)胞,沒有免疫排斥反應(yīng),體外基因治療,