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1、专题2 细胞工程,2.2.1 动物细胞培养和核移植技术,2.2 动物细胞工程,烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人？,主要技术,植物细胞工程技术,动物细胞工程技术,基础,一、动物细胞培养,(一)、动物细胞培养概念,221 动物细胞培养和核移植技术,从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。,原理：,细胞增殖 （有丝分裂）,（二）动物细胞培养的过程,组织、器官（剪碎）,细胞悬浮液,单个细胞,出现贴壁生长，接触抑制,约10代以内细胞（正常的二倍体核型）,约1
2、0-50代细胞（部分细胞核型改变）,胰蛋白酶,通常取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,因为其分化程度低、增殖能力强，更容易培养。,说明细胞与细胞间的主要物质是蛋白质,1. 动物细胞培养对培养的材料有要求吗？,3. 用胰蛋白酶处理，组织就会分散成单个细胞，说明了什么？,2. 为什么在培养前要将组织分散成单个细胞？,成块的组织不利于培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养。,4.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？,胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，因此必须控制好胰蛋白酶的处理时间。,5.人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？,保存10代以内的细胞。,因为1050代部分
3、细胞的细胞核型可能发生变化， 有少部分还发生突变向癌细胞方向发展。,（1）动物细胞生长特点：,1、细胞贴壁： 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称 为细胞贴壁。,要求： 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。,2、细胞的接触抑制： 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞 就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。,小结,细胞贴壁过程,接触抑制：,接触抑制,部分细胞突变，获得不死性，向癌细胞方向发展，糖蛋白减少。,（2）原代培养: 将动物组织经胰蛋白酶等处理后的初次培养。 （3）传代培养: 对贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后再分瓶继续培养。,1、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取
4、自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 A.容易产生各种变异 B.具有更强的全能性 C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力强,D,2、正常细胞在分裂时，只要和相邻细胞接触，就停止活动，不再分裂。这一现象称为“接触抑制”。对这一事实的有关推测，正确的有 （ ） A动物体细胞培养过程中，在遗传物质发生变化以后，只能形成单层细胞。 B癌细胞在体外培养时，不可能成为隆起的多层细胞。 C癌细胞不受“接触抑制”，这可能与它的细胞表面发生变化有关。 D单细胞生物分裂产生的子细胞，彼此间也存在“接触抑制” 。,C,多细胞生物的细胞膜上存在着糖蛋白，细胞之间的信息识别功能使细胞间存在“
5、接触抑制”。单细胞生物分裂产生的子细胞，能独立进行生命活动，不存在“接触抑制”。,（三）动物细胞培养条件,能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？,1、无菌、无毒的环境,对培养液和培养用具进行无菌处理； 在培养液中添加一定量的抗生素; 定期更换培养液；,2、营养,葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等,动物血清、血浆,3、温度和pH,温度36.50.5度，pH7.27.4,4、气体环境,O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）,O2是细胞代谢所必需的。,CO2维持培养液的pH。,小结：植物组织培养和动物细胞培养的比较,（四）动物细胞培养技术的应用,1、生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等
6、；,3、用于检测有毒物质及毒性；,2、动物基因工程离不开动物细胞的培养；,4、培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、 药理等方面的研究。,阅读P46-47,3.用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是 A都需用培养箱 B都须用液体培养基 C都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性,C,巩固练习：,外界条件适宜，植物细胞不需要。动物细胞培养一般需要培养箱。,2、下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是 A.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 C.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，而植物细胞只能培养成植株,A,3、动物细胞
7、工程技术的基础是 A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 D.动物细胞培养,D,愈伤组织条件适宜可以传代培养不分化。,克隆动物能否用类似植物组织培养的方法获得？为什么？,目前不能。,因为动物细胞的全能性随着分化程度的提高逐渐受到限制。目前，用动物体细胞克隆的动物，实际上是通过核移植来实现的。,二.动物细胞核移植技术和克隆动物,二.动物细胞核移植技术和克隆动物,将动物的一个细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）。,（一）.动物细胞核移植概念：,（难度高）,细胞质,细胞核,细胞核移植,多莉羊的培育过程,胚胎 移
8、植,（二）.体细胞核移植过程 （体细胞克隆动物）,原理：动物细胞核具有全能性,显微 操作,1、卵母细胞从哪来？ 2、如何去除细胞核？ 3、对供体牛有何要求？ 4、克隆动物的过程中实际有哪些技术支持？ 5、克隆牛的性别和主要性状与哪头牛相同？为什么？,屠宰场废弃的卵巢中采集到卵母细胞，体外培养到减数二次分裂中期。,通过显微操作，用微型吸管吸去卵母细胞核和第一极体,优良品种,动物细胞培养、核移植、胚胎移植,性别和主要性状都与供体牛相同，因为哺乳动物的性别是由性染色体组成决定，克隆牛的染色体全都来自供体牛，因此相同；主要性状由细胞核中遗传物质决定的，因此也与供体牛相同,6、克隆牛的性状与供体牛完全相
9、同吗？为什么？ 7、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？,不完全相同，一方面去核卵细胞质中带有少量的DNA，其控制的性状与供卵的细胞相同；另一方面，生物的表现型是由基因型与环境因素共同作用的结果，环境不同，表现型也可能不同。,因为动物细胞培养在10代以内一般能保持正常核型，而传代到10代以上，则有可能出现变异的核型，遗传物质发生改变，不利于全能型的表现。,（三）体细胞核移植技术的应用前景,阅读P49-50,1、畜牧业方面：,2、医药卫生方面：,可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群繁育。,保护濒危物种，增加其存活数量,生产医用蛋白质,组织器官的移植,3、其他领域,了解
10、胚胎发育及衰老过程,更好追踪研究疾病的发展过程、治疗疾病,（四）、体细胞核移植技术存在的问题,（1）成功率非常低 （2）克隆动物以表现早衰、生理缺陷等健康问题 成功率低，绝大多数克隆动物存在健康问题并表现出遗传和生理缺陷：如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。,在动物细胞培养的有关叙述中正确的是（ ） A. 细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中 B. 动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等 C. 动物细胞培养的目的是获得大量的细胞 D. 动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理,D,下列关于植物组织培养和动物细胞培养的相关叙述中，正确的
11、是 A动物细胞培养的原理是细胞增殖 B动物细胞培养过程也需要进行脱分化处理 C目前利用动物细胞培养技术已能产生新的动物个体 D植物组织培养要用一定的方法将细胞分散开来,A,7.（09江苏）下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。 （1）肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞 。 （2）气室中充入5C02：气体的主要作用是 。 （3）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的 ，以保证抗生素对肝脏无害。,吸收氧气和营养物质、排出代谢废物,维持培养液适宜的pH,种类和剂量,08年宁夏卷回答下列有关动物细胞培养的问题： 在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的 。此时，瓶壁上形成的细胞层数是 ，要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是 。 随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现 的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成 细胞，该种细胞的黏着性 ，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量 。,相互接触,单层,胰蛋白酶,衰老甚至死亡,接触抑制,不死性,降低,减少,
