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1、所采用技术 的理论基础 植 物 细 胞 工 程通常采用的 技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交植物细胞的全能性克隆羊“多利”动物细胞工程动物细胞工程2.22.2常用的技术手段动物细胞培养(基础）动物细胞核移植动物细胞融合生产单克隆抗体、为什么要进行动物细胞的培养、为什么要进行动物细胞的培养 ？一、动物细胞培养一、动物细胞培养目的：获得大量的细胞或细胞产物2 2、概念、概念 从动物机体中取出相关的组织， 将它分散成单个细胞，然后，放在适宜 的培养基中，让这些细胞生长和增殖。胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬浮液细胞株细胞悬浮液剪碎剪碎加培养液加培养液制成制成胰蛋白酶胰蛋白酶转入培养液转入培养液分瓶
2、分瓶 转入培养液转入培养液原代培养培养传代培养传代培养3 3、 动动 物物 细细 胞胞 培培 养养 的的 过过 程程胰蛋白酶胰蛋白酶4 4、动物细胞培养的条件、动物细胞培养的条件无菌、无毒的环境：无菌处理、加抗生 素、定期更换培养液 营养：特别加入血清或血浆 温度和PH：36.5度左右PH为7.27.4 气体环境：O2细胞呼吸必需；C2O 维持PH值5 5、动物细胞培养的应用、动物细胞培养的应用）大规模生产有重要价值的蛋白质生物制品 。 如：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）基因工程技术中常用动物细胞作为受体细胞 ，也进行细胞培养。）检测有关物质毒性。）培养正常或病变细胞，用于科研。如：解 决为大
3、面积烧伤病人移植皮肤问题。（利用贴壁生长和接触抑制原理）植物组织培养和动物细胞培养的比较比较 项目原理培养基结果培养目的植物 组织 培养动物 细胞 培养植物植物 细胞细胞 全能全能 性性细细 胞胞 增增 殖殖固体固体 营养物质营养物质 植物激素植物激素液体液体 营养物质营养物质 动物血清动物血清培养成培养成 植株植株培养成培养成 细胞群细胞群快速繁殖快速繁殖 培养无病毒培养无病毒 植株植株获得细胞获得细胞 或细胞产或细胞产 物物二、动物体细胞核移植技术和 克隆动物1997年英国生物学家首次用成 年羊的（乳腺细胞）体细胞，成功地 克隆出一只小母羊“多莉”。绵 羊 1997小 鼠 1998牛 19
4、98山 羊 2000 张 涌 西北农林科技大学猪 2000兔 2001 大 鼠 2003 周 琪 中科院动物所狗 2005 已 克 隆 的 动 物克隆克隆即无性繁殖系，是指从一个共 同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出 来的一群遗传特性相同的分子、 细胞或个体。克隆动物克隆动物一般是指通过无性繁殖形 成动物后代。克隆动物克隆动物是如何实现的呢? 目前动物体细胞克隆是通 过核移植技术实现的. 动物核移植：动物核移植：是将动物的一个细 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 新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动 物个体。体细胞核移植胚胎细胞核移植核 移 植 分 类过程供
5、体体 细胞细胞 培养体细胞卵巢卵 母细胞MII期卵 母细胞去核无核卵 母细胞注入细胞 融合重组 细胞重组 胚胎胚胎 移植代孕母体生出与供体遗传 物质相同的个体多莉的诞生多莉羊的多莉羊的培育过程培育过程1、谁是“多莉”的母亲？ 2、“多莉羊”是雄还是雌？问 题卵细胞C母绵羊子宫母绵羊母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵细胞妊娠1、 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育体细胞核移植技术的应 用前景2 异 种 器 官 移 植可移植器官短缺猪的器官大小、结构和功能上与人体器官相近急性免疫排斥反应基因敲除半乳糖基转移酶核移植 基因敲除SPF克隆猪 器官移植三 核
6、 移 植 技 术 的 应 用3、 生 产 药 用 蛋 白三 核 移 植 技 术 的 应 用4 保 护 濒 危 物 种细胞核去核卵母细胞核移植重构胚三 核 移 植 技 术 的 应 用5 培 育 各 种 疾 病 动 物 模 型应用核移植技术可以培 育基因完全一致的实验动物 模型 ，为遗传学，病理学研 究提供良好的实验材料。动动物种类类 疾病模型数猪 65猫 123狗 203三 核 移 植 技 术 的 应 用展 望虽然核移植技术有着广阔的应 用前景，并且已取得了一些进展如体 细胞核移植等，但也存在着一些问题 。主要包括 核移植效率低，动物畸 形。这要求研究人员进一步了解核质 作用机理，改进培养方式。
7、目 前 存 在 的 问 题 1、 核移植效率低2、 克 隆 动 物 异 常 胎儿或新生儿死亡率极高, 极少数能全程发育的个体也表现为超重、呼 吸系统疾病等异常表型, 个别表型正常者也存在有免疫缺陷、关节炎或肾 、脑畸形等问题,导致克 隆动物后期死亡 据新科学家杂志2005年8月3日报道 ，韩国著名的克隆专家Woo Suk Hwang一手培育 出世界首只克窿犬阿富汗猎犬，自克隆羊多利 诞生之后，公众有兴又见到一条由克窿技术培育存 活下来的猎犬。 Hwang的研究小组共采集了1095个 母阿富汗猎犬的卵细胞，并将其放入一条公 阿富汗猎犬体细胞核进行核移植，然后把他 们放置在123个受孕母猎犬的体内
8、。在这么多 受孕母猎犬中，只有三个最终成功受孕。其 中有一个流产，最后只有两个成功到分娩期 。其中一个分娩成功的小猎犬在出生22天的 时候死于肺炎。 多莉羊诞生的意义： 多莉羊在在技术上的突破之处在 于供核细胞不是胚胎细胞，而是已分化 的体细胞。这说明已经分化的动物体细 胞核，仍然具有全能性，在合适的条件 下，就可以发育成新的个体。 克隆技术在繁育优良家畜、治疗 人类遗传病、抢救濒危物种和保护生物 多样性等方面有广阔的应用前景。克隆的意义与应用细胞工程应用例1、多莉写出 、所指的细胞 工程各称： 。 实施细胞工程时，所 需的受体细胞大多采用动物卵 细胞的原因是： 。 多莉面部的毛色是 ，判断依
9、据： 。 继植物组织培养之后， 克隆绵羊培育成功，证明动物 细胞也具有 。 请举例说明克隆绵羊培 育成功的实际意义： 。（ 1999上海高考）世界上第一只克隆绵羊“多莉” 的培育等程序如图所示。请仔细看图后回答问题 ：黑面绵羊去 核卵细胞白面绵羊卵 腺细胞核重组细胞早期胚胎另一头母绵羊子宫克隆绵羊多莉ab电脉冲处理妊娠、出生细胞工程应用例1、多莉羊答案1细胞核移植、胚胎移植细胞工程应用例1、多莉羊答案2有利于细胞融合；卵细胞体积大 ，易操作，最主要的是卵细胞中具 有启动核基因表达的信息蛋白质分 子，能够使已经高度分化的细胞核 脱分化。细胞工程应用例1、多莉羊答案3白色、多莉羊的全部 核基因来自
10、白色绵羊。细胞工程应用例1、多莉羊答案4全能性细胞工程应用例1、多莉羊答案5保护濒危物种，繁育优育品 种，医学上克隆器官等。胚胎发育: 指受精卵发育成为幼体.受精卵八细胞胚 卵裂囊胚原肠胚幼体.原肠胚具有原肠腔具备三胚层外 胚 层内胚层中胚层表皮及其附属结构神经系统和感觉器官脊索、真皮、肌肉 内脏器官的外膜循环、排泄和生殖系统消化道上皮 呼吸道上皮腺体（如肝和胰）生殖的类型 无性生殖 不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生 出新个体的生殖方式叫无性生殖。有性生殖 由亲本产生有性生殖细胞（也叫配子），经过两 性生殖细胞（如卵细胞和精子）的结合，成为合子（ 如受精卵），再由合子发育成为新个体的生殖方式， 叫做有性生殖。 草莓的营养生殖 水螅的出芽生殖 胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞 团 的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有 全能性，可以自我更新并具有分化为体内所 有组织的能力。 进一步说，胚胎干细胞（ES细胞） 是一种高度未分化细胞。它具有发育的全功 能性，能分化出成体动物的所有组织和器官 ，包括生殖细胞。 显微操作仪
