动物细胞培养和核移植技术-(2).ppt

动物细胞工程动物细胞工程 其中，动物细胞培养技术是其他其中，动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的动物细胞工程技术的基础。基础。动物细胞工程动物细胞工程 常用的技术手段常用的技术手段 动物细胞培养动物细胞培养 动物细胞核移植动物细胞核移植 动物细胞融合动物细胞融合 生产单克隆抗体生产单克隆抗体 烧伤病人的治疗烧伤病人的治疗通常是取烧伤病通常是取烧伤病人的健康皮肤进人的健康皮肤进行自体移植。行自体移植。但对于大面积烧但对于大面积烧伤病人来讲，健伤病人来讲，健康皮肤很有限，康皮肤很有限，请同学们想一想请同学们想一想如何来治疗该病如何来治疗该病人？人？思考？思考？取该患者的皮取该患者的皮肤进行细胞培肤进行细胞培养养,获得人造获得人造皮肤后再移植。皮肤后再移植。（一）、概念（一）、概念 是指从动物机体内取出是指从动物机体内取出相相关关的组织，将它分散成的组织，将它分散成单个单个细胞细胞，然后放在，然后放在适宜的适宜的培养培养基中，让这些细胞基中，让这些细胞生长生长和和增增殖殖。（二）、原理（二）、原理 细胞分裂增殖细胞分裂增殖 一、动物细胞培养一、动物细胞培养(三三)、动物细胞培养过程动物细胞培养过程 取动物组织块取动物组织块 剪碎组织剪碎组织 胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理 细胞培养细胞培养 单个细胞单个细胞 动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础是其他动物细胞工程技术的基础 剪碎组织剪碎组织 及胰蛋白酶及胰蛋白酶处理的目的？处理的目的？剪碎组织及胰蛋白酶处理的剪碎组织及胰蛋白酶处理的目的：目的：将组织分散成单个细将组织分散成单个细胞，有利于细胞与培养液充胞，有利于细胞与培养液充分接触，便于培养。分接触，便于培养。制成细胞悬液制成细胞悬液 动物胚胎或幼龄动物器官动物胚胎或幼龄动物器官 因为这些组织或器官，分因为这些组织或器官，分裂能力旺盛，易于培养。裂能力旺盛，易于培养。（四）动物细胞生长特性（四）动物细胞生长特性 1.细胞贴壁：细胞贴壁：细胞悬液细胞悬液中分散的细胞很快就中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞贴壁。要求：要求：培养瓶或培养培养瓶或培养 皿的内表面光滑皿的内表面光滑 无毒、易于贴附。无毒、易于贴附。2.接触抑制接触抑制 接触抑制：接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时表面相互接触时，细胞就细胞就会停止分裂增殖会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触，这种现象称为细胞的接触抑制。抑制。50代以后代以后 失去接触抑制失去接触抑制 接触抑制接触抑制（细胞为单层（细胞为单层）50代以后代以后细胞细胞失去接触抑制失去接触抑制 原代培养：原代培养：人们通常将动物组人们通常将动物组织消化后的初次培织消化后的初次培养称为原代培养。养称为原代培养。传代培养：传代培养：贴满瓶壁的细胞需贴满瓶壁的细胞需要重新用要重新用胰蛋白酶胰蛋白酶等处理，然后分瓶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续培养，让细胞继续增殖。这样的继续增殖。这样的培养过程通常被称培养过程通常被称为传代培养。为传代培养。培养过程：培养过程：动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物的细胞、组织或器官的细胞、组织或器官 细胞悬浮液细胞悬浮液 原代培养原代培养 传代培养传代培养 10代细胞代细胞 50代细胞代细胞 无限传代无限传代 单个细胞单个细胞 胰蛋白酶胰蛋白酶 加培养液加培养液 剪碎剪碎 细胞贴壁细胞贴壁 剥离剥离 分瓶分瓶 部分细胞的部分细胞的细胞细胞核型核型发生变化发生变化 动物细胞培养动物细胞培养最终最终不能培养不能培养成动物体成动物体 接触接触抑制抑制 培养器皿培养器皿 超净工作台超净工作台 实验设备 细胞培养箱细胞培养箱 倒置显微镜倒置显微镜（五）、动物细胞培养条件（五）、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）（添加一定量的抗生素；定期更换培养液）2、营养、营养 （葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等）量元素等）3、温度和、温度和PH 温度温度36.5+0.5度，pH7.27.4 4、气体环境、气体环境 O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2）（使用合成培养基时，需（使用合成培养基时，需加入血清、血浆加入血清、血浆等等）补充合成培补充合成培养基中缺乏养基中缺乏的物质，如的物质，如血清激素、血清激素、氨基酸等。氨基酸等。COCO2 2有调节有调节PHPH的作用。的作用。思考与讨论思考与讨论 1、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？2、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？主要是蛋白质。主要是蛋白质。不行，因为动物细胞培养适宜不行，因为动物细胞培养适宜PH为为7.27.4，而胃蛋白酶，而胃蛋白酶适宜适宜PH为为2.0，胃蛋白酶会失去活性。，胃蛋白酶会失去活性。长时间会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用。所以应长时间会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用。所以应控制好胰蛋白酶的消化时间。控制好胰蛋白酶的消化时间。P44 3、动物细胞培养液与植物组织培养基相比，有何独特之处？、动物细胞培养液与植物组织培养基相比，有何独特之处？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？动物细胞培养液的独特之处有：动物细胞培养液的独特之处有：1、液体培养基、液体培养基 2、成分中有动物血清等、成分中有动物血清等 不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体的动物个体 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 比较项目比较项目 植物组织培养植物组织培养 动物细胞培养动物细胞培养 原理原理 细胞的全能性细胞的全能性 细胞增殖细胞增殖 培养基性质培养基性质 固体培养基固体培养基 液体培养基液体培养基 培养基特有成分培养基特有成分 蔗糖蔗糖 植物激素植物激素 葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清 培养结果培养结果 植物体植物体 细胞数目增多细胞数目增多 培养目的培养目的 快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株无病毒植株 获得细胞或细胞获得细胞或细胞分泌蛋白分泌蛋白 动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用 生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等克隆抗体等 健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。用于植皮。用于检测有毒物质用于检测有毒物质 用于生理、病理、药理等方面的研究，为治用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据疗和预防疾病提供理论依据 P50 动物细胞培养要经过脱分化过程吗？动物细胞培养要经过脱分化过程吗？为什么？为什么？不经过。因为高度分化的动物细胞发育潜不经过。因为高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力。能变窄，失去了发育成完整个体的能力。1.概念：将动物的一个细胞的概念：将动物的一个细胞的细胞核细胞核，移入一个已，移入一个已经去掉细胞核的经去掉细胞核的卵母细胞卵母细胞中，使其重组并发育成一中，使其重组并发育成一个个新的胚胎新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。，这个新的胚胎最终发育成动物个体。核移植核移植 受体细胞：受体细胞：胚胎细胞核移植：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复细胞分化程度低，恢复全能性容易全能性容易 用核移植的方法得到的动物用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。称为克隆动物。2.原理：原理：动物动物体细胞核体细胞核的全能性。的全能性。（难度高）（难度高）MM期的卵母期的卵母细胞细胞 选用去核卵母细胞的原因：选用去核卵母细胞的原因：卵母细胞比较大，容易操卵母细胞比较大，容易操作；细胞质多，营养丰富，作；细胞质多，营养丰富，含有促进细胞核全能性表达含有促进细胞核全能性表达的物质。的物质。胚胎移植胚胎移植 动动物物细细胞胞核核移移植植 原理：原理：动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性和和细胞膜的流动性细胞膜的流动性 讨论：讨论：1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？为使遗传物质全部来自有重要利用价值的动物。为使遗传物质全部来自有重要利用价值的动物。P49 2.用于核移植用于核移植 的供体细胞一般都选用传的供体细胞一般都选用传代代10代以内的细胞，想一想，这是为什代以内的细胞，想一想，这是为什么？么？培养的动物细胞一般当传代至培养的动物细胞一般当传代至10105050代左右时，部分细胞核型可能会发生代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而而 1010代以内的细胞一般代以内的细胞一般能保持正常的二能保持正常的二倍体核型。倍体核型。3.你认为用上你认为用上 述体细胞核移植方法生产的克隆述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复的复制吗？为什么？制吗？为什么？不是。不是。克隆动物克隆动物绝大部分绝大部分DNADNA来自于供体细胞核，来自于供体细胞核，少部分少部分DNADNA来自于受体卵母细胞的线粒体。来自于受体卵母细胞的线粒体。还受动物生活环境的影响。还受动物生活环境的影响。1 1）.加速家畜遗传改良进程加速家畜遗传改良进程 2 2）.保护濒危动物保护濒危动物 3 3）.医药卫生领域医药卫生领域 4 4）.作为异种移植供体作为异种移植供体 5 5）.应用于组织器官的移植应用于组织器官的移植 体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景