2.2動(dòng)物細(xì)胞工程細(xì)胞工程的基本技術(shù)植物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)單克隆抗體技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)(基礎(chǔ))

從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它們分散成單個(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。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)思考1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)取材時(shí)，一般是取胚胎組織或幼齡動(dòng)物的組織或器官，請(qǐng)解釋原因？2、為什么動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程需將組織分散成單個(gè)細(xì)胞？3、如何將動(dòng)物組織分散成單個(gè)的細(xì)胞呢？4、如何理解原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？

5、傳代培養(yǎng)的細(xì)胞能一直傳代下去嗎？為什么？6、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需滿足哪些條件？7、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有哪些應(yīng)用？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程1、選材：

動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官它們細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)。2.將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞將組織塊剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理一段時(shí)間，這樣組織就會(huì)分三成單個(gè)細(xì)胞。思考：為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？①單個(gè)細(xì)胞容易和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換——獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氧氣等，排出代謝廢物；②分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)能使細(xì)胞水平操作的其他技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？P44尋根問(wèn)底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，對(duì)細(xì)胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時(shí)間。動(dòng)物組織單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸液貼壁生長(zhǎng)分瓶培養(yǎng)10代細(xì)胞50代細(xì)胞不死細(xì)胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)胰蛋白酶剪碎加培養(yǎng)液接觸抑制少數(shù)癌變少數(shù)3.配制細(xì)胞懸液，進(jìn)行原代培養(yǎng)及傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無(wú)限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)4.如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖⑴原代培養(yǎng):

將動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)。⑵傳代培養(yǎng):

對(duì)貼滿瓶壁的細(xì)胞用胰蛋白酶處理，然后再分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)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（分解彈性纖維）10代細(xì)胞原代培養(yǎng)50代細(xì)胞細(xì)胞株無(wú)限傳代細(xì)胞系遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)改變動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程

多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識(shí)，思考以下問(wèn)題：1.體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)？

2.體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？

P46討論充足營(yíng)養(yǎng)（糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等合成成分及血清、血漿等天然成分。）適宜溫度、PH和氣體環(huán)境；無(wú)菌無(wú)毒環(huán)境1、大規(guī)模的生產(chǎn)生物制品。2、培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞。3、檢測(cè)判斷物質(zhì)的毒性。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，如用于

等，為

及其他疾病提供理論依據(jù)。5.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用：篩選抗癌藥物治療和預(yù)防癌癥植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖植物激素葡萄糖動(dòng)物血清培養(yǎng)結(jié)果植物體細(xì)胞培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無(wú)病毒植株獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白二.動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

將動(dòng)物的一個(gè)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)育成為一個(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）。

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1.動(dòng)物細(xì)胞核移植概念：（難度高）電激處理使供體核進(jìn)入受體卵母細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎卵母細(xì)胞采集、培養(yǎng)MⅡ期卵母細(xì)胞供體牛供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞代孕母?？寺∨ｓw細(xì)胞培養(yǎng)去核卵母細(xì)胞去核胚胎移植體細(xì)胞核移植過(guò)程

（體細(xì)胞克隆動(dòng)物）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。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，為什么？10代以內(nèi)的細(xì)胞一般保持正常二倍體的核型，未發(fā)生突變思考題3、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？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)胞思考題277次乳腺細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)；獲得29個(gè)發(fā)育為8細(xì)胞的“胚”；13頭代孕母親；1996年7月5日，羊羔6LL3，被命名為“多莉”。多莉羊的培育過(guò)程“多莉羊”是雄還是雌？是否符合孟德爾遺傳？問(wèn)題卵細(xì)胞C母綿羊子宮Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞卵細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵細(xì)胞妊娠思考與探究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？

細(xì)胞的衰老與動(dòng)物機(jī)體的衰老有著密切的關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，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)。思考與探究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)體的能力要想使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動(dòng)物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。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。（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?。繌谋R辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易?。┥霞羧∫恍K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)胞核的卵母細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過(guò)程。核移植胚胎在體外短時(shí)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)。4.體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問(wèn)題？請(qǐng)你查閱資料，了解這方面的前沿動(dòng)態(tài)。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(wèn)題。這些問(wèn)題尚在研究中。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。知識(shí)拓展2.為什么動(dòng)物細(xì)胞要分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)？用酶消化的是什么物質(zhì)？

細(xì)胞原代培養(yǎng)時(shí)可以分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，也可以用細(xì)胞群（團(tuán)）、組織塊培養(yǎng)，經(jīng)傳代培養(yǎng)后，最終都為細(xì)胞培養(yǎng)。分散成單個(gè)細(xì)胞、細(xì)胞群（團(tuán)）后容易培養(yǎng)，細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)容易供應(yīng)，其代謝廢物容易排出；而用大塊組織培養(yǎng)時(shí)，內(nèi)部細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和代謝廢物的排出都較困難，因此，這些細(xì)胞在體外長(zhǎng)時(shí)間的生存和生長(zhǎng)就較困難。同時(shí)，分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，可使得在細(xì)胞水平操作的其他技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。用酶消化的是細(xì)胞間基質(zhì)，細(xì)胞間基質(zhì)主要成分有膠原蛋白、層粘連蛋白、纖粘連蛋白、彈性蛋白等成分。用蛋白酶可使其消化，從而使細(xì)胞相互分離。知識(shí)拓展3.體細(xì)胞核移植技術(shù)為什么要選擇MⅡ期的卵母細(xì)胞做受體細(xì)胞？

細(xì)胞核移植技術(shù)中能用作受體細(xì)胞的通常有MⅡ期卵母細(xì)胞和受精卵（合子）。早期核移植技術(shù)中常用受精卵，后來(lái)基本上用MⅡ期卵母細(xì)胞取代了受精卵，主要因?yàn)閮烧叩募?xì)胞質(zhì)環(huán)境不同。有人認(rèn)為重組需要的因子存在于MⅡ期卵母細(xì)胞的胞質(zhì)中，而在原核形成時(shí)這些因子已被降解或用光，因此，原核擴(kuò)張后受精卵去核可引起胞質(zhì)中重組因子缺乏。成熟促進(jìn)因子（MPF）是卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中重要的胞質(zhì)影響因子，MPF的活性在卵母細(xì)胞減數(shù)分裂的MI期和MⅡ期達(dá)到最高，受精或激活后，MPF迅速滅活，因此，MⅡ期卵母細(xì)胞中MPF活性高，而受精卵中MPF活性低。