關(guān)于高中生物選修動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞工程技術(shù)手段：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、單克隆抗體動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)第2頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞培養(yǎng)概念：原理：目的：從動物機體中取出相關(guān)的組織或器官，將它分散成單個細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和增殖動物細(xì)胞培養(yǎng)移植修復(fù)細(xì)胞增殖(有絲分裂)獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物第3頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞的培養(yǎng)過程思考：幼齡與老齡動物的組織細(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)？提示：細(xì)胞的衰老與動物機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)，幼齡動物細(xì)胞增殖能力強，有絲分裂旺盛，老齡動物則相反。所以，一般來說幼年動物的組織細(xì)胞比老年動物的組織細(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，所以更容易培養(yǎng)。動物胚胎或幼齡動物的組織、器官，它們的細(xì)胞分化程度低，增殖能力強，容易培養(yǎng)。第4頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞的培養(yǎng)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(xì)胞培養(yǎng)單個細(xì)胞第5頁,共46頁，2024年2月25日，星期天強調(diào)一：細(xì)胞貼壁過程■細(xì)胞貼壁：在培養(yǎng)瓶懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁?！雠囵B(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿壁要求：表面光滑、無毒、易于帖附。第6頁,共46頁，2024年2月25日，星期天■當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時,細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。強調(diào)二：接觸抑制第7頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物胚胎或幼齡動物的組織器官單個細(xì)胞分散原因：目的：方法：1.為什么要將細(xì)胞分散后，細(xì)胞才能生長增殖？從物質(zhì)交換的角度分析，細(xì)胞分散后，有什么優(yōu)點？接觸抑制(細(xì)胞與細(xì)胞緊靠在一起，限制了細(xì)胞的生長和增殖)便于細(xì)胞與外界溶液進行充分的物質(zhì)交換(易于吸收營養(yǎng)，排除代謝廢物)胰蛋白酶或膠原蛋白酶第8頁,共46頁，2024年2月25日，星期天2.分散細(xì)胞的方法是什么？該方法說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要成分是什么？3.用胰蛋白酶分散細(xì)胞會不會傷害細(xì)胞？改用胃蛋白酶可不可以？細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)（膠原纖維）

胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，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，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。

胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2～8.4。多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4。在此環(huán)境中胰蛋白酶活性高，適宜細(xì)胞培養(yǎng)時的消化第9頁,共46頁，2024年2月25日，星期天4.分散的單個細(xì)胞要用什么狀態(tài)的培養(yǎng)基來培養(yǎng)，你認(rèn)為培養(yǎng)基中應(yīng)加入哪些物質(zhì)？單個細(xì)胞細(xì)胞懸液培養(yǎng)基作用：狀態(tài)：成分液體培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)為細(xì)胞提供營養(yǎng)無機物：有機物：水、無機鹽氨基酸、糖類、促生長因子等血清、血漿合成培養(yǎng)基+血清、血漿=半合成培養(yǎng)基第10頁,共46頁，2024年2月25日，星期天促生長因子是一類具有刺激細(xì)胞生長活性的細(xì)胞因子，通過與特異的、高親和的細(xì)胞膜受體結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞生長與其他細(xì)胞功能等多效應(yīng)的多肽類物質(zhì)。存在于血小板和各種成體與胚胎組織及多數(shù)培養(yǎng)細(xì)胞中，對不同種類細(xì)胞有一定專一性。第11頁,共46頁，2024年2月25日，星期天5.細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中生長具有哪些特點？細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)(初次裝瓶培養(yǎng))培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)—細(xì)胞生長特點貼壁生長含義：要求：細(xì)胞要能貼附于底物上才能增殖培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿內(nèi)表面光滑、無毒、易貼附接觸抑制傳代培養(yǎng)(分瓶繼續(xù)培養(yǎng))胰蛋白酶處理貼壁細(xì)胞，分散成單個細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液第12頁,共46頁，2024年2月25日，星期天概念：原代培養(yǎng)：從機體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。培養(yǎng)的第1代細(xì)胞與傳10代以內(nèi)的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)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)。第13頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細(xì)胞加培養(yǎng)液原代培養(yǎng)胰蛋白酶細(xì)胞株細(xì)胞系第14頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞株：培養(yǎng)細(xì)胞一般傳至10—50代左右時，生長停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡(核型正常)，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株細(xì)胞系：細(xì)胞傳至50代后，有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)

(核型)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細(xì)胞為細(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)(細(xì)胞核型)

改變，具有癌細(xì)胞的特點(不死性)，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)有關(guān)概念第15頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞株細(xì)胞系如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)；細(xì)胞株和細(xì)胞系？多數(shù)組織細(xì)胞固定在表面生長和分裂。隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會停止分裂增殖遺傳物質(zhì)改變第16頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物胚胎或幼齡動物的組織、器官胰蛋白酶剪碎單個細(xì)胞加培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸浮液細(xì)胞株細(xì)胞系細(xì)胞增殖無限傳代去掉組織間蛋白動物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體第17頁,共46頁，2024年2月25日，星期天思考：保存或使用細(xì)胞時，一般選擇10代以內(nèi)的，還是10代以后的細(xì)胞？為什么？保存材料：方法：10代以內(nèi)的細(xì)胞冷凍（或超低溫、液氮）第18頁,共46頁，2024年2月25日，星期天動物細(xì)胞培養(yǎng)過程胚胎或幼齡動物的組織器官細(xì)胞懸液10代細(xì)胞50代細(xì)胞剪碎胰蛋白酶洗滌、稀釋、分離原代培養(yǎng)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。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（2.0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。比老齡動物的組織細(xì)胞增殖能力強，有絲分裂旺盛。分化程度越低，增殖能力越強，越容易培養(yǎng)。動物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體細(xì)胞增殖緩慢，核型可能變化動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。貼壁生長接觸抑制10代以內(nèi)，保持正常二倍體核型傳代培養(yǎng)細(xì)胞系第19頁,共46頁，2024年2月25日，星期天1、無菌、無毒的環(huán)境動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件培養(yǎng)液和培養(yǎng)器具—無菌處理培養(yǎng)液中添加抗生素—目的：防止培養(yǎng)過程中雜菌污染定期更換培養(yǎng)液—目的：清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝積累對細(xì)胞造成傷害2、營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基+血清、血漿3、適宜的溫度和PH值36.5+0.5℃,7.2-7.44、必要的氣體條件O2和CO2（95%空氣和5%CO2）CO2維持培養(yǎng)液的PH第20頁,共46頁，2024年2月25日，星期天細(xì)胞的全能性培養(yǎng)瓶錐形瓶培養(yǎng)器皿獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物獲得完整個體或細(xì)胞產(chǎn)物培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清或血漿蔗糖、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)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目植物細(xì)胞和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較第21頁,共46頁，2024年2月25日，星期天過程：植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)外植體脫分化愈傷組織再分化胚狀體/叢芽移栽試管苗植株動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細(xì)胞懸浮液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)單個細(xì)胞加培養(yǎng)液胰蛋白酶應(yīng)用：快速繁殖、作物脫毒等生產(chǎn)生物制品、檢測毒性等第22頁,共46頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用生產(chǎn)生物制品（病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體）作為基因工程中的受體細(xì)胞檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性用于生理、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)第23頁,共46頁，2024年2月25日，星期天10年浙江卷下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是A．培養(yǎng)保留有的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的D．惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進行傳代培養(yǎng)答案：D第24頁,共46頁，2024年2月25日，星期天(08寧夏)回答下列有關(guān)動物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：⑴在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面

時，細(xì)胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的

。此時，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是_______

要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是

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

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

細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性

，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量

。⑶現(xiàn)用某種大分子染料，對細(xì)胞進行染色時，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是

。相互接觸接觸抑制單層胰蛋白酶衰老甚至死亡不死性降低減少由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色（或由于死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細(xì)胞內(nèi)而著色）第25頁,共46頁，2024年2月25日，星期天⑷檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用細(xì)胞分裂到

期的細(xì)胞用顯微鏡進行觀察。⑸在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在

__________

條件下保存細(xì)胞。因為在這種條件下，細(xì)胞中

的活性降低，細(xì)胞

的速率降低。⑹給患者移植經(jīng)細(xì)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(dāng)作

進行攻擊。中冷凍（或超低溫、液氮）酶新陳代謝抗原第26頁,共46頁，2024年2月25日，星期天二、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物1、定義：

動物核移植是將動物的一個細(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)育為動物個體.3、分類：

胚胎核移植、體細(xì)胞核移植。胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易。動物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難2、原理：

動物細(xì)胞核具有全能性第27頁,共46頁，2024年2月25日，星期天1996年，英國人IanWilmut成功獲得體細(xì)胞克隆羊“多利”，這是世界上第一例利用成年體細(xì)胞核獲得的克隆動物.第28頁,共46頁，2024年2月25日，星期天卵細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮（代孕母體）胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育過程重組細(xì)胞第29頁,共46頁，2024年2月25日，星期天多莉羊誕生的意義：

多莉羊在技術(shù)上的突破之處在于供核細(xì)胞不是胚胎細(xì)胞，而是已分化的體細(xì)胞。這說明已經(jīng)分化的動物體細(xì)胞核，仍然具有全能性，在合適的條件下，就可以發(fā)育成新的個體。 克隆技術(shù)在繁育優(yōu)良家畜、治療人類遺傳病、搶救瀕危物種和保護生物多樣性等方面有廣闊的應(yīng)用前景。第30頁,共46頁，2024年2月25日，星期天2000年，美國科學(xué)家成功地克隆出首例長類靈動物——一只恒河短尾猴“泰特拉（Tetra）”。與其它動物克隆不同的是，“泰特拉”未用細(xì)胞核移植技術(shù)，而是采用胚胎分解的方法，將受精卵培育卵裂至8個細(xì)胞時將其分離，每2個細(xì)胞分為一部分，共分為4部分，并分別植入4個“代理母親”子宮中，結(jié)果有一個“代理母親”成功a生下了“泰特拉”，這意味著克隆人類已沒有技術(shù)障礙。第31頁,共46頁，2024年2月25日，星期天黑面綿羊去核卵母細(xì)胞白面綿羊乳腺細(xì)胞核a重組細(xì)胞電脈沖刺激早期重組胚胎b另一頭綿羊的子宮妊娠、出生克隆羊多利1、寫出AB所代表細(xì)胞工程名稱：a表示：

b表示:

2、實施細(xì)胞工程時，所需受體細(xì)胞大多采用卵母細(xì)胞的原因：體積大，易操作。含有促使細(xì)胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。3、多利面部毛色是：

根據(jù)遺傳學(xué)原理說明判斷依據(jù)。4、若黑面綿羊的基因型為AA,白面綿羊的基因型為aa，則克隆羊的基因型為

核移植胚胎移植白色多利全部的核基因都來自白面綿羊aa第32頁,共46頁，2024年2月25日，星期天

◆取供體細(xì)胞傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞.為什么？◆用的是去核的減數(shù)第二次分裂中期細(xì)胞（MⅡ中期）為什么？◆激活方法：◆激活目的：◆促融方法：電刺激◆胚胎移植至代孕受體內(nèi)

妊娠、分娩2.）核移植流程供體：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奶牛受體：普通奶牛（卵母細(xì)胞的采集與培養(yǎng)）

1、體積大，易操作。2、含有促使細(xì)胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。有人說它三個母親，對嗎？第33頁,共46頁，2024年2月25日，星期天過程供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞卵母細(xì)胞（減２中期：供質(zhì)）去核無核卵母細(xì)胞注入電刺激重組細(xì)胞重組胚胎胚胎移植代孕母體新個體(與母體相同的個體)第34頁,共46頁，2024年2月25日，星期天討論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物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細(xì)胞，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?。?5頁,共46頁，2024年2月25日，星期天培養(yǎng)的動物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10～50代左右時，部分細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會發(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。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代10代以內(nèi)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，想一想，這是為什么？第36頁,共46頁，2024年2月25日，星期天3.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進行了100%的復(fù)制嗎？為什么？絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的DNA，即線粒體DNA是來自于受體卵母細(xì)胞。此外，即便動物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動物完全相同，從這一角度看，克隆動物不會是核供體動物100%的復(fù)制。第37頁,共46頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用前景1、加快家畜遺傳改良進程2、保護頻危物種3、器官移植供體4、利用生物反應(yīng)器生產(chǎn)生物蛋白第38頁,共46頁，2024年2月25日，星期天前景第39頁,共46頁，2024年2月25日，星期天5.體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題看書P49-50頁第40頁,共46頁，2024年2月25日，星期天存在問題成功率低存在健康問題克隆動物食品的安全問題許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，臟器缺陷，免疫失調(diào)等。第41頁,共46頁，2024年2月25日，星期天思考與探究2.動物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的