动物体细胞核移植概念.ppt

欢迎指导！上冈中学 明确学习目标 简述简述动物动物细胞的培养细胞的培养过程过程 举例说出举例说出细胞融合细胞融合和和单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 关注克隆技术的关注克隆技术的伦理伦理问题问题 重点、难点、考点 动物细胞的培养动物细胞的培养 核移植与体细胞克隆核移植与体细胞克隆 单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备 克隆羊“克隆羊“多利多利”新华网2010.12.3.消息 克隆羊多利重生 这4只克隆羊在遗传上与多莉毫无差异。多莉诞生于14年前，是第一个使用成熟细胞克隆的哺乳动物。克隆羊多莉(Dolly)已经获得“重生”。最初进行此项克隆研究的英国科学家又培育出4只克隆羊，被形象地称之为“Dollies”(多莉的复数)。它们是多莉的复制品，在遗传上与多莉丝毫不差，多莉在7年前离开这个世界。问题导学 1、克隆羊“多利”的重生，采用的是什么、克隆羊“多利”的重生，采用的是什么技术？技术？细胞工程技术 2、动物细胞工程技术到底是干啥的？（定义）、动物细胞工程技术到底是干啥的？（定义）在细胞生物学和分子生物学理论指导下，根在细胞生物学和分子生物学理论指导下，根据人类的需要一方面深入探索并改造生物的据人类的需要一方面深入探索并改造生物的遗传特性，另一方面应用工程技术手段，大遗传特性，另一方面应用工程技术手段，大量培养细胞。量培养细胞。动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞融合动物细胞融合 单克隆抗体制备单克隆抗体制备 体细胞克隆体细胞克隆 细胞核移植细胞核移植 动物动物细胞细胞工程工程技术技术 动物细胞工程动物细胞工程的基础的基础 范畴范畴 动物细胞和组织培养 在体外模拟动物体在体外模拟动物体内环境内环境，将动物体细胞或，将动物体细胞或组织，在组织，在无菌、温度适宜和营养充足无菌、温度适宜和营养充足条件下条件下培养，使其继续培养，使其继续生长、增值生长、增值并维持原有结构并维持原有结构和功能的技术。和功能的技术。讨论讨论 1、动物细胞培养的原理是什么？、动物细胞培养的原理是什么？2、从动物机体中要取出哪些相关组织？并、从动物机体中要取出哪些相关组织？并解释原因。解释原因。3、组织分散成单个细胞的方法是什么？其、组织分散成单个细胞的方法是什么？其理论依据是什么？理论依据是什么？4、动物细胞体外培养需要满足哪些条件？、动物细胞体外培养需要满足哪些条件？动物细胞培养条件：动物细胞培养条件：1、无菌、无毒的环境：无菌、无毒的环境：（添加一定量的抗生素；定期更换培养液，以便清除代（添加一定量的抗生素；定期更换培养液，以便清除代谢产物。）谢产物。）2、营养物质、营养物质(区分天然培养基与合成培养基区分天然培养基与合成培养基)（无机盐、葡萄糖、氨基酸、核酸、维生素、动物血清等。无机盐、葡萄糖、氨基酸、核酸、维生素、动物血清等。）3、温度和温度和pH：37,7.2-7.4 4、气体环境：气体环境：O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）3.3.动动物物细细胞胞培培养养过过程：程：用用胰蛋白酶等胰蛋白酶等处理动物组织，形成分散的处理动物组织，形成分散的悬浮细胞。动物细胞培养适宜的悬浮细胞。动物细胞培养适宜的pH为为7.27.4，此环境下胃蛋白酶（，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活性，）没有活性，而胰蛋白酶而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。说明：分散成单个动物细胞（细胞培养）说明：分散成单个动物细胞（细胞培养）动物细胞生长特性动物细胞生长特性：细胞贴壁：细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。上，称为细胞贴壁。细胞的接触抑制细胞的接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。触抑制。思考：思考：细胞发生接触抑制后如何使细胞细胞发生接触抑制后如何使细胞继续分裂增殖？继续分裂增殖？原代培养原代培养：是指从供体获取是指从供体获取组织或细胞组织或细胞后的初次培养。后的初次培养。传代培养传代培养：将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中养瓶中继续培养继续培养，称为传代培养。，称为传代培养。动物胚胎或幼龄动物的组动物胚胎或幼龄动物的组织、器官织、器官 细胞悬浮液细胞悬浮液 胰蛋白酶胰蛋白酶 10代细胞代细胞 原代培养原代培养 50代细胞代细胞 传代培养传代培养 细胞株细胞株 无限传代无限传代 细胞系细胞系 单个细胞单个细胞 加培养液加培养液 遗传物质遗传物质未改变未改变 遗传物质遗传物质已改变已改变 动物组织细胞间隙中动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织定弹性和韧性的组织和器官。和器官。（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）4.4.动物细胞培养过程：动物细胞培养过程：细胞的全能性细胞的全能性 细胞株、细胞系细胞株、细胞系 植物体植物体 培养结果培养结果 大量获得细胞大量获得细胞或细胞产物或细胞产物 快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等 培养目的培养目的 动物血清动物血清 植物激素植物激素 培养基特有成分培养基特有成分 液体培养基液体培养基 固体培养基固体培养基 培养基性质培养基性质 细胞增殖细胞增殖 原理原理 动物细胞培养动物细胞培养 植物组织培养植物组织培养 比较项目比较项目 植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较 动物细胞培养应用动物细胞培养应用 大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）；扰素、单克隆抗体）；培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性；判断某种物质的毒性；为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。据。思考与探究：如何用细胞培养技术，为烧伤病人植皮？取该患者的皮肤进行取该患者的皮肤进行 细胞培养细胞培养,获得足量的细获得足量的细 胞后再移植胞后再移植 动物细胞培养技术应用动物细胞培养技术应用 这只老鼠身上的“人耳”是这只老鼠身上的“人耳”是由由我国我国科学家科学家曹谊林曹谊林教授利教授利用细胞工程技术复制出来的。用细胞工程技术复制出来的。器官克隆器官克隆一例一例 小结基本概念小结基本概念 原代培养：原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1 代细胞与传代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。代以内的细胞称为原代细胞培养。传代培养：传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分 装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到衰老死亡，少数细胞存活到4050代，这种传代细胞为细胞株。代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞系：细胞株传代至细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。这种传代细胞为细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。特点，失去接触抑制，容易传代培养。细胞贴壁：细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快贴在瓶壁上，称为细胞贴壁。悬液中分散的细胞很快贴在瓶壁上，称为细胞贴壁。接触抑制：接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止 分裂增殖的现象。分裂增殖的现象。测试一下 1、在动物细胞培养过程中，出现遗传物质改变的、在动物细胞培养过程中，出现遗传物质改变的细胞是（细胞是（）A细胞系细胞系 B细胞株细胞株 C原代细胞原代细胞 D传传代细胞代细胞 2、下列属于动物细胞培养与植物细胞培养区别的、下列属于动物细胞培养与植物细胞培养区别的是（是（）A培养基成分不同培养基成分不同 B动物细胞培养不需要在无菌条件下进行动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株养成植株 高度分化的植物组织能表达全能性，但动高度分化的植物组织能表达全能性，但动物细胞与植物细胞不同，物细胞与植物细胞不同，动物细胞的全能性会动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。分化潜能逐渐变弱。因此，目前因此，目前还不能用类似还不能用类似植物组织培养植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用的方法获得完整的动物个体，用动物动物体细胞克隆体细胞克隆的动物，实际是通过的动物，实际是通过核移植核移植来来实现的。实现的。动物细胞核移植 思考：动物细胞培养有没有发育成一个新个思考：动物细胞培养有没有发育成一个新个体？体？动物体细胞核移植概念动物体细胞核移植概念:将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新胚胎最终发育成动物个体。新的胚胎，这个新胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为用核移植的方法得到的动物称为克隆动物克隆动物 核移植核移植 胚胎胚胎细胞核移植细胞核移植 体体细胞核移植细胞核移植（难度高难度高）受体细胞：去核受体细胞：去核卵细胞卵细胞 原理：原理：动物体细胞核的全能性动物体细胞核的全能性 动物克隆过程的动物克隆过程的实际实际是是细胞核移植细胞核移植 克隆羊“多利”的产生过程克隆羊“多利”的产生过程:问题：1）、上述多利羊的成功培育过程表明了什么？也反映出了什么问题？.2）、书上说治疗性克隆和生殖性克隆的大讨论，你有何观点，请说出来。你认为生殖性克隆会带来哪些伦理上的问题？（发散思维）_。3）、克隆羊“多利”六岁就离开了这个世界，换了关节炎和肺病，这表明_，如果克隆人是否也存在健康隐患？_.5）、书上说：“克隆技术在克服动物种间杂交障碍，创造新物种等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。”你如何理解？6）、你对克隆技术有哪些期望？（参考教材p57）思考题思考题、在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母细、在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母细胞的核？胞的核？为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞。提供的细胞。、用于核移植的供体细胞一般都选用传代、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的代以内的细胞，为什么？细胞，为什么？1010代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变 3、细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进、细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分不是，克隆动物绝大部分DNADNA来自供体细胞核，但核外来自供体细胞核，但核外还有少部分还有少部分DNADNA（如线粒体（如线粒体DNADNA）来自受体卵母细胞）来自受体卵母细胞 4.动物克隆实例很多，为何多莉就举动物克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？世闻名呢？在在1997年年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊科研组公布体细胞克隆羊“