動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 專(zhuān)題2細(xì)胞工程 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞雜交 1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 2 核移植 3 動(dòng)物細(xì)胞融合 4 單克隆抗體 5 胚胎移植 回顧 動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段 植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些 一 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)組織 將它分散成單細(xì)胞 然后 放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖 1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)概念 動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織 器官 胰蛋白酶 單個(gè)細(xì)胞 加培養(yǎng)液 制成 細(xì)胞懸浮液 10代細(xì)胞 部分細(xì)胞 癌變 無(wú)限傳代 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成動(dòng)物體 50代細(xì)胞 原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 細(xì)胞貼壁 剝離 分瓶 細(xì)胞株 細(xì)胞 細(xì)胞系 2 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程 增殖能力強(qiáng) 分裂旺盛 分化程度低 容易培養(yǎng) 去掉組織間蛋白 3 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中幾個(gè)重要的概念 a 細(xì)胞貼壁 懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上 單層 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 b 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(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特點(diǎn) 貼壁生長(zhǎng) 接觸抑制 c 原代培養(yǎng) primaryculture 從動(dòng)物機(jī)體中取出組織 剪碎 加胰蛋白酶 細(xì)胞游離 加培養(yǎng)液 將細(xì)胞接種到培養(yǎng)瓶?jī)?nèi) 培養(yǎng) 1 2天換一次培養(yǎng)液 細(xì)胞貼壁生長(zhǎng) 長(zhǎng)成單層細(xì)胞初次培養(yǎng) d 傳代培養(yǎng) subculture 當(dāng)原代培養(yǎng)的細(xì)胞生長(zhǎng)停止 這時(shí)如果要使細(xì)胞繼續(xù)生長(zhǎng) 就要及時(shí)用胰蛋白酶等 使細(xì)胞從瓶壁上解離下來(lái) 然后加入新的培養(yǎng)液 將細(xì)胞分離稀釋 并從原培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi) 這個(gè)過(guò)程稱(chēng)傳代培養(yǎng) e 細(xì)胞株 從原代培養(yǎng)細(xì)胞群中篩選出進(jìn)行傳代培養(yǎng)的細(xì)胞 能傳到40 50代 其遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化 f 細(xì)胞系 傳到40 50代后有部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化 帶有癌變的特點(diǎn) 可能在培養(yǎng)條件下無(wú)限制的傳代下去 這種傳代細(xì)胞稱(chēng)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) 知識(shí)點(diǎn)小結(jié) 各個(gè)新名詞之間的聯(lián)系 遺傳物質(zhì)改變 1 無(wú)菌 無(wú)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(wú)機(jī)鹽 維生素 動(dòng)物血清 微量元素等 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 4 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件 保證細(xì)胞順利的生長(zhǎng)增殖 能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶 5 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 1 生產(chǎn)蛋白生物制品 病毒疫苗 干擾素 單克隆抗體等 3 用于檢測(cè)有毒物質(zhì) 2 獲得大量自身的皮膚細(xì)胞 用于植皮 4 用于生理 病理 藥理等方面的研究 為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù) 5 作為基因工程的受體細(xì)胞 獲得細(xì)胞 細(xì)胞的全能性 細(xì)胞株 細(xì)胞系 植物體 培養(yǎng)結(jié)果 或細(xì)胞分泌蛋白 快速繁殖 培育無(wú)病毒植株等 培養(yǎng)目的 葡萄糖 動(dòng)物血清促生長(zhǎng)因子 蔗糖 植物激素 培養(yǎng)基特有成分 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 6 植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 本節(jié)內(nèi)容小結(jié) 1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程涉及的概念細(xì)胞貼壁 細(xì)胞的接觸抑制 原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 細(xì)胞株 細(xì)胞系 3 植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 4 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 2 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件 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 3 為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞 4 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(wú)機(jī)鹽 維生素和動(dòng)物血清等 獨(dú)特之處有 1 液體培養(yǎng)基2 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) 成塊組織不利培養(yǎng) 分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng) 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 練一練 1 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)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 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 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(wú)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 D 二 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 問(wèn)題討論 1 某植物非常具有觀賞價(jià)值 你采取什么方法來(lái)繁殖后代 使它們繼承該植物的全部?jī)?yōu)良性狀 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)的奶牛 年產(chǎn)奶量為30 8t 創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)量的最高記錄 目前世界各國(guó)高產(chǎn)牛奶場(chǎng)的奶牛 平均每年產(chǎn)量為十幾噸 而我國(guó)平均水平僅有3 4噸 你能想辦法繁殖盧辛達(dá)的后代 使年產(chǎn)奶量為30 8t嗎 克隆 1 什么是克隆 3層次 2 以前學(xué)習(xí)過(guò)動(dòng)物克隆的實(shí)例嗎 3 請(qǐng)簡(jiǎn)述多莉克隆的過(guò)程 多莉羊 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核 細(xì)胞核移植 多莉羊的培育過(guò)程 動(dòng)物的克隆與植物克隆一樣嗎 用動(dòng)物體細(xì)胞進(jìn)行克隆的過(guò)程 其實(shí)際操作過(guò)程是什么 動(dòng)物克隆過(guò)程的實(shí)際是細(xì)胞核移植 不植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是組織培養(yǎng)動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 核移植 閱讀課本P48 簡(jiǎn)述高產(chǎn)牛體細(xì)胞核移植過(guò)程 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(wú)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 取卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因是 它是最大的細(xì)胞 易操作 含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)3 嚴(yán)格來(lái)說(shuō)新個(gè)體有卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)所以有兩個(gè)親本的性狀 減數(shù)第二次分裂中期 去核的卵母細(xì)胞 供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞 受體細(xì)胞激活 完成減數(shù)分裂 發(fā)育 供體細(xì)胞培養(yǎng) 思考題 核在進(jìn)行體細(xì)胞核移植之前 為何要去掉受體卵母細(xì)胞的核 為使核移植動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有利用價(jià)值的動(dòng)物提供的細(xì)胞 用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞 為什么 10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞保持一般保持正常二倍體的核型 未突變 3 細(xì)胞核移植生產(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 不是 克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞核 但核外還有少部分DNA 如線粒體DNA 來(lái)自受體卵母細(xì)胞 4 動(dòng)物克隆實(shí)例很多 為何多莉就舉世聞名呢 在1997年2月英國(guó)羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細(xì)胞克隆羊 多莉 培育成功之前 胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展 實(shí)際上 多莉 的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細(xì)胞核移植的全部過(guò)程 但這并不能減低 多莉 的重大意義 因?yàn)樗鞘澜缟系谝焕?jīng)體細(xì)胞核移植出生的動(dòng)物 是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究的巨大突破 這一巨大進(jìn)展意味著 在理論上證明了 同植物細(xì)胞一樣 分化了的動(dòng)物細(xì)胞核也具有全能性 思考題 5 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) 多莉克隆過(guò)程的受體細(xì)胞是去核卵細(xì)胞 而高產(chǎn)奶牛的克隆過(guò)程的受體細(xì)胞是去核卵母細(xì)胞 多莉克隆過(guò)程是將供體細(xì)胞核注入受體細(xì)胞 而高產(chǎn)奶牛的克隆過(guò)程是將供體細(xì)胞注入受體細(xì)胞 6 討論分析上述哪一種措施更科學(xué) 并說(shuō)明理由 卵母細(xì)胞當(dāng)中的細(xì)胞周期蛋白含量 活性比卵細(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(dòng)物更像供體動(dòng)物 操作也方便 請(qǐng)同學(xué)們歸納動(dòng)物體細(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(chēng)為克隆動(dòng)物 核移植 胚胎細(xì)胞核移植 體細(xì)胞核移植 難度高 受體細(xì)胞 M 期的卵母細(xì)胞 細(xì)胞分化程度低 恢復(fù)全能性容易 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(lèi)疾病 作為供體4 保護(hù)瀕危動(dòng)物 體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題 許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷 如體型過(guò)大 異常肥胖 發(fā)育困難 臟器缺陷 免疫失調(diào)等 1 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)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 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 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(wú)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 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 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