動物細胞工程1動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合單克隆抗體技術動物細胞核移植動物細胞工程常用技術復習：植物細胞工程中常用的技術？植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交其他動物細胞工程技術的基礎2如果一個大面積燒傷的病人，自體皮膚有限，其他渠道的皮膚來源不足。如何才能獲得大量的自體健康皮膚？3人耳鼠“人耳鼠”再出風頭2001年，一只特別的活老鼠在北京引起轟動——這是有著一對紅眼睛的、尾巴長長的、渾身沒毛的小白鼠。值得一提的是，這只小白鼠的背上，竟長著一只幾乎與身子一般大小的“人耳”。這只老鼠背上的“人耳”是由上海市第九人民醫(yī)院副院長、整復外科主任曹誼林教授利用組織工程技術復制出來的。

在京展出的數(shù)天，盡管門票高達20元，但還是有將近20萬人，心甘情愿地掏錢一睹“人耳鼠”的風采。

人耳鼠的出現(xiàn)，透露了怎樣的信息？4動物細胞培養(yǎng)和核移植技術5一、動物細胞培養(yǎng)

動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞生長和增殖.細胞增殖2、原理1、概念3、過程：復習：植物組織培養(yǎng)

在無菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細胞，培養(yǎng)在人工控制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。6動物胚胎或幼齡動物的組織或器官分裂旺盛，分化程度低，易培養(yǎng)7過程

幼齡動物取動物器官和組織剪碎組織胰蛋白酶處理細胞培養(yǎng)單個細胞動物細胞培養(yǎng)技術是其他動物細胞工程技術的基礎83、過程：剪碎的動物組織塊細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細胞網(wǎng)絡起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。傳代培養(yǎng)：將原代細胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞為原代細胞。（分裝前的細胞培養(yǎng)）（水解彈性纖維）94、動物細胞生長特性懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞貼壁：培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。要求：10接觸抑制：細胞在貼壁生長過程中，隨著細胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個單層，此時細胞間相互接觸，細胞分裂和生長停止，數(shù)量不再增加。50代以后失去接觸抑制接觸抑制11細胞懸浮液胰蛋白酶10代細胞原代培養(yǎng)50代細胞傳代培養(yǎng)細胞株無限傳代細胞系單個細胞加培養(yǎng)液遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變剪碎的動物組織塊 傳代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右細胞生長停滯，大部分細胞衰老死亡，少數(shù)細胞存活到40~50代，這種傳代細胞為細胞株。細胞株：細胞系：

細胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系。細胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。12P44思考1、用胰蛋白酶分散細胞，由此可說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？2、胰蛋白酶能將細胞消化掉嗎？那將動物組織分散成單個細胞時要注意什么問題呢？3、能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？主要是蛋白質(zhì)(膠原蛋白等)。能，應注意時間的控制不能，因為動物細胞培養(yǎng)適宜的PH為7.2—7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶（2.0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。13多細胞動物和人體的細胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學的內(nèi)環(huán)境的知識，討論以下問題：1.體外培養(yǎng)細胞時需要提供哪些物質(zhì)？2.體外培養(yǎng)的細胞需要什么樣的環(huán)境條件？

5、動物細胞培養(yǎng)的條件P46【討論】充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境。無菌、無毒的環(huán)境。141、無菌、無毒的環(huán)境2、營養(yǎng)（與體內(nèi)基本相同）3、溫度和PH

4、氣體環(huán)境：

保證細胞順利的生長增殖無菌處理、添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、維生素、動物血清、血漿等。36.5+（-）0.5度,7.2~7.4O2:細胞代謝所必須CO2：主要維持培養(yǎng)液的PH（95%空氣和5%CO2）5、動物細胞培養(yǎng)的條件15合成培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基成分已知，便于對實驗條件的控制。但與天然培養(yǎng)基相比，有些天然的未知成分尚無法用已知的化學成分所替代，因此，細胞培養(yǎng)中使用的基礎合成培養(yǎng)基還必須加入一定量的天然培養(yǎng)基成分，以克服合成培養(yǎng)基的不足。最普遍的作法是加入小牛血清。16天然培養(yǎng)基直接采用取自動物體液或從組織中提取的成分作培養(yǎng)液，主要有血清、組織提取液、雞胚汁等。使用最普遍的天然培養(yǎng)基是血清，基本以小牛血清最普遍。血清由于含有多種細胞生長因子、促貼附因子及其多活性物質(zhì)。與合成培養(yǎng)基合用，能使細胞順利增殖生長。17無血清培養(yǎng)基動物血清成分復雜，各種生物大小分子混合在一起，有些成分至今尚未搞清楚。血清對細胞生長很有效，但后期對培養(yǎng)產(chǎn)物的分離、提純以及檢測造會成一定困難。另外高質(zhì)量的動物血清來源有限，成本高，限制了它的大量使用。無血清培養(yǎng)基不加動物血清，在基礎培養(yǎng)基中加入細胞生長有效因子，激素等。18P46為什么對動物細胞進行培養(yǎng)時通常要添加血清？血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋白。氨基酸有多種，是細胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，其中有些氨基酸動物細胞本身不能合成（稱為必需氨基酸），必須由培養(yǎng)液提供。血清激素有胰島素、生長激素等及多種生長因子；血清還含有多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進細胞的生長、增殖和貼附。因此，細胞培養(yǎng)時，要保證細胞能夠順利生長和增殖，一般需添加10%～20%的血清。19

超凈工作臺CO2培養(yǎng)箱冰箱20216、動物細胞培養(yǎng)技術的應用生產(chǎn)蛋白生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等健康細胞培養(yǎng)：如獲得大量自身的皮膚細胞，用于植皮。用于檢測有毒物質(zhì)用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預防疾病提供理論依據(jù)22植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的細胞的全能性細胞增殖固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基蔗糖植物激素葡萄糖動物血清植物體細胞株、細胞系快速繁殖、培育無病毒植株獲得細胞或細胞分泌蛋白231、動物細胞全能性的表現(xiàn)程度不同受精卵>胚胎干細胞>多能干細胞>單能干細胞>體細胞 是將動物的一個細胞的細胞核,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中.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)育為動物個體。 用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。3、分類：胚胎細胞核移植：體細胞核移植：細胞分化程度低，恢復全能性容易細胞分化程度高，恢復全能性困難2、動物核移植4、過程：24 將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，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。

用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物核移植（難度高）受體細胞：MⅡ期的卵母細胞胚胎細胞核移植：體細胞核移植：細胞分化程度低，恢復全能性容易二、動物體細胞核移植技術和克隆動物1、概念：2、分類：25動物細胞的全能性特點

動物細胞特點：分化潛能變窄：隨著細胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細胞而言。細胞核仍具有全能性：細胞核，它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒有因細胞分化而丟失基因，因此高度分化細胞的細胞核仍具有全能性復習261、我們能否用植物組織培養(yǎng)的方法使動物細發(fā)育成動物個體？2、根據(jù)動物細胞核仍具有全能性的特點,怎樣將動物細胞的全能表達?把兩種動物的優(yōu)良性狀集合在一塊兒?思考不能利用:動物體細胞核移植技術動物細胞融合273、過程供體細胞（供核）細胞培養(yǎng)體細胞卵母細胞（MⅡ中期：供質(zhì)）去核無核卵母細胞注入細胞融合雜種細胞構建重組胚胎胚胎移植代孕母體新個體(與母體基本相同的個體)雜種細胞核移植胚胎移植28動物體細胞核移植過程：29P49【討論2】

1.在體細胞的細胞核移植到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？為使核移植動物的主要遺傳物質(zhì)全部來自有利用價值的動物提供的細胞。302.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，想一想，這是為什么？10代以內(nèi)的細胞一般保持正常二倍體的核型，未發(fā)生突變313.你認為用上述體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核，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胞。此外，即便動物的遺傳基礎完全相同，還與所處環(huán)境有很大關系.32卵細胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細胞細胞質(zhì)細胞核細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4、多莉羊的培育過程融合后的卵細胞33克隆羊的成功證明了什么？1、動物體細胞核具有全能性；2、細胞質(zhì)具有調(diào)控細胞核發(fā)育的作用。34（1）對比多莉羊和高產(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胞是去核卵細胞，而高產(chǎn)奶牛的克隆過程的受體細胞是去核卵母細胞；多莉克隆過程是將供體細胞核注入受體細胞，而高產(chǎn)奶牛的克隆過程是將供體細胞注入受體細胞。思考題35（2）討論分析上述哪一種措施更科學？并說明理由？卵母細胞當中的細胞周期蛋白含量、活性比卵細胞高，用它作受體更容易成功將供體細胞注入受體細胞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便高產(chǎn)奶牛的克隆過程更科學365、體細胞核移植技術的應用前景

1、在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進程2、保護瀕危物種3、利用轉(zhuǎn)基因克隆動物生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)4、用于器官移植的的供體。5、使人類深入了解胚胎發(fā)育及衰老過程6、追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病37386、體細胞核移植技術存在的問題

1、成功率低2、存在健康問題（如異常肥胖、發(fā)育困難、臟器缺陷、免疫失調(diào)等）3、克隆動物食品的安全性也存在爭議4、克隆動物的各個環(huán)節(jié)也有待改進39

據(jù)統(tǒng)計,按照出生健康后代和總操作卵之間的比值計算,各種動物的克隆總效率分別為牛0~5％,綿羊0.4％~4.3％,山羊0.7％~7.2％,小鼠0.2％~5.8％,貓0.3％,兔0.3％,大鼠0.2％,豬0.1％~0.9％,騾子0.9％,馬0.2％。經(jīng)過10年的發(fā)展,體細胞核移植效率有所提高,尤其是牛,但其最高效率也僅為10％。資料一40

日本東京國立傳染病研究所實驗動物開發(fā)室小倉淳室長在著名生物科學雜志《NatureGenetics》上發(fā)表了對克隆動物的研究結(jié)果：克隆小鼠的壽命要比自然交配出生的小鼠壽命明顯縮短。小倉室長對死亡的克隆小鼠進行病理檢查發(fā)現(xiàn)：死亡小鼠均患有肺炎，一部分小鼠合并有肝臟異常病狀。小倉室長以同種方法另外制作了20只克隆小鼠。并委托日本東北大學農(nóng)學部的西田朗教授對其進行免疫系統(tǒng)機能的檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：這些克隆小鼠的抗體生成能力比自然交配出生的小鼠明顯降低。

資料二41可以利用盧辛達的體細胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛。3、（1）能利用體細胞核移植技術克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達嗎？請說明理由。思考題42首先從盧辛達耳朵上剪取一小塊組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織的細胞。從屠宰場取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細胞的核，再將耳細胞注入卵母細胞，用電刺激方法使卵母細胞與體細胞融合，這時供體核就進入了受體卵母細胞，再用電刺激或化學物質(zhì)激活注入了體細胞核的卵母細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程。核移植胚胎在體外短時間培養(yǎng)后，挑選正常卵裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。2）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達的任務交給你，你將如何對它進行克??？43在研究方面，克隆動物基因組重新編程的機制尚不清楚，克隆技術效率低，克隆動物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。在應用上，生產(chǎn)克隆動物費用昂貴，距大規(guī)模應用還有一定距離。4.體細胞核移植技術在研究和應用上還存在什么問題？請你查閱資料，了解這方面的前沿動態(tài)。44D例題解析1、動物細胞工程技術的基礎是（）

A.動物細胞融合B.單克隆抗體C.胚胎移植D.動物細胞培養(yǎng)解析：動物細胞工程中技術包括動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、胚胎移植和單克隆抗體，其中動物細胞培養(yǎng)是其他技術的基礎452、在動物細胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細胞是

A．細胞系B．細胞株C．原代細胞D．傳代細胞A解析：細胞株傳代至50代后出現(xiàn)細胞生長停滯狀態(tài)，只有部分細胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細胞為細胞系463、用于動物細胞培養(yǎng)的組織和細胞大都取自胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，其主要原因是這樣的組織細胞（）

A.容易產(chǎn)生各種變異B.具有更強的全能性C.取材十分方便D.分裂增殖的能力強D474.動物細胞培養(yǎng)與植物細胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于A.培養(yǎng)基不同；B.動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行；C.動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能；D.動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株。A485.在動物細胞培養(yǎng)的有關敘述中正確的是A.細胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中B.動物細胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、生長素和動物血清等C.動物細胞培養(yǎng)的目的是獲得大量的細胞D.動物細胞培養(yǎng)前和培養(yǎng)過程中都要用胰蛋白酶處理D496.利用下列細胞工程技術培育出的新個體中，只具有一個親本遺傳性狀的是（）①細胞和組織培養(yǎng)②細胞融合③動物胚胎移植④克隆技術A.①②B.②③C.①④D.②④C501.用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是A.都需用培養(yǎng)箱B.都須用液體培養(yǎng)基C.都要在無菌條件下進行D.都可體現(xiàn)細胞的全能性鏈接高考C解析：動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)都要在無菌條件下進行，動物成體的體細胞離體培養(yǎng)用液體培養(yǎng)基，不能體現(xiàn)細胞的全能性，植物成體的體細胞離體培養(yǎng)不一定用液體培養(yǎng)基，能體現(xiàn)細胞的全能性。故C正確。512.下列不屬于動物細胞工程應用的是A.大規(guī)模生產(chǎn)干擾素．用于抵抗病毒引起的感染B.為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細胞C.大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等D.利用胚胎移植技術，加快優(yōu)良種畜的繁殖C解析：大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等是植物細胞工程的應用，動物細胞工程無此應用523．“試管嬰兒”技術屬于 A．胚胎移植 B．組織培養(yǎng) C．克隆技術 D．基因工程A解析：試管嬰兒是獲得精子和卵細胞后，在體外受精，之后把早期的胚胎移植到體內(nèi)，屬于胚胎移植技術，繁殖方式為有性生殖。而克隆是無性繁殖的意思，比如體細胞核移植技術得到的動物為克隆動物。534．胚胎移植技術目前主要應用于A解決某些不孕癥者的生育問題B治療某些遺傳病C提高良種家畜的繁殖力D提高動物的抗病力AC545、回答下列有關動物細胞培養(yǎng)的問題：⑴在動物細胞培養(yǎng)過程中。當貼壁細胞分裂生長到細胞表面

時，細胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的

。此時，瓶壁上形成的細胞層數(shù)是

。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是

。⑵隨著細胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細胞分裂停止，進而出現(xiàn)

現(xiàn)象；但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成

細胞，該種細胞的黏著性

，細胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量

。相互接觸接觸抑制一層胰蛋白酶衰老甚至死亡不死性降低減少55(3)檢查某種毒物是否能改變細胞染色體的數(shù)目，最好選用細胞分裂到

期的細胞用顯微鏡進行觀察。(4)在細胞培養(yǎng)過程中，通常在

條件下保存細胞。因為在這種條件下，細胞中

的活性降低，細胞

的速率降低。(5)給患者移植經(jīng)細胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因為機體把移植的皮膚組織當作

進行攻擊。中低溫酶新陳代謝抗原56蘇丹紅是一種人工色素（工業(yè)