《高中生物 专题2 细胞培养和核移植技术课件 新人教版必修3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 专题2 细胞培养和核移植技术课件 新人教版必修3.ppt（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生活联系： 烧伤病人的治疗通烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一有限，请同学们想一想如何来治疗该病人想如何来治疗该病人？ww2.2.1 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术最基础的是最基础的是 动物细胞培养技术动物细胞培养技术动物细胞工程常用的技术：动物细胞工程常用的技术：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单克隆抗体单克隆抗体 等等自主阅读P44第5段，思考下列问题：1、什么叫动物细胞
2、培养（animal cell culture)？2、动物细胞培养的原理是什么？w一、动物细胞培养一、动物细胞培养1、概念：、概念：从动物机体中取出从动物机体中取出相关组织相关组织，将它，将它们分散成们分散成单个细胞单个细胞，然后放在适宜的培养基中，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞让这些细胞生长生长和和增殖增殖。原理：原理：细胞增殖细胞增殖如何进行动物细胞培养如何进行动物细胞培养? ?结合问题思考结合问题思考：p44451、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？ 2、如何将动物组织分散成单个的细胞？、如何将动物组织分散成单个的细胞？3、胰蛋白
3、酶的作用是什么？由此可说明细胞间的物、胰蛋白酶的作用是什么？由此可说明细胞间的物 质主要是什么成分？质主要是什么成分？4、培养瓶或培养皿的内表面为何要光滑、无毒？、培养瓶或培养皿的内表面为何要光滑、无毒？5、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？1、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？2、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？3、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么成份？是什么成份？成块
4、的组织细胞靠在一起成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖彼此限制了细胞的生长和增殖先用剪刀剪碎先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理后用蛋白酶处理胰蛋白酶水解蛋白质胰蛋白酶水解蛋白质细胞间的成份是蛋白质细胞间的成份是蛋白质(胶原蛋白等胶原蛋白等)思考题思考题w4、贴附性细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？、贴附性细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？5、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？殖？易于培养易于培养细胞贴壁细胞贴壁，进行生长增殖，进行生长增殖 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会停
5、止分裂增殖，这种现象叫接触抑制裂就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。思考题思考题w细胞贴壁细胞贴壁接触抑制(contact inhibition)动物细胞生长动物细胞生长特点特点：细胞贴壁：细胞贴壁： 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。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，这种现象称为细胞胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。的接触抑制。 w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（取材）（取材）细胞悬液细
6、胞悬液10代细胞代细胞50代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液（分解细胞间的蛋白）（分解细胞间的蛋白）原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎细胞株细胞株细胞系细胞系动物组织细胞间隙中含动物组织细胞间隙中含有一定量蛋白质有一定量蛋白质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原代培养：通常将直接从动物体内取出的动物组织消化后的初次培养称为原代培养。传代培养：原代培养的细胞出现接触抑制后，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞增殖。这样即为传代培养。分类：10代内的细胞；10-50代；50代以后。有关概念： 细胞株：
7、细胞株： 从原代培养细胞群中筛选出进行传代培从原代培养细胞群中筛选出进行传代培养的细胞，能传到养的细胞，能传到40-5040-50代，其代，其遗传物质没有遗传物质没有发生变化。发生变化。 细胞系：细胞系： 传到传到40-5040-50代后有代后有部分细胞遗传物质发生部分细胞遗传物质发生了变化了变化，带有癌变的特点，可能在培养条件下，带有癌变的特点，可能在培养条件下无限制的传代下去，这种传代细胞称为细胞系。无限制的传代下去，这种传代细胞称为细胞系。细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑
8、制，容易传代培养。容易传代培养。w1、选用组织时，一般用动物胚胎或、选用组织时，一般用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做培养材料，幼龄个体的器官或组织做培养材料，而不用老龄动物的，这是为什么？而不用老龄动物的，这是为什么？ 因为幼龄组织或器官上的细胞增殖能因为幼龄组织或器官上的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。力强，有丝分裂旺盛，容易培养。 老龄动物的细胞则相反。老龄动物的细胞则相反。学习活动二学习活动二2、胰蛋白酶处理组织时要注意什么问题？、胰蛋白酶处理组织时要注意什么问题？ 能够用胃蛋白酶代替吗？能够用胃蛋白酶代替吗？ 控制好消化时间，太长会消化细胞膜控制好消化时间，太长会消化细胞膜上
9、的蛋白质上的蛋白质 不能，因为两者的最适不能，因为两者的最适PH不同，而不同，而正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适最适PH较接近较接近.学习活动二3、动物细胞培养能否最终培养成新个体？、动物细胞培养能否最终培养成新个体？ 不能，动物细胞培养只能使细不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物胞数目增多，不能发育成新的动物个体个体学习活动二学习活动二多细胞动物和人体的细胞都生活多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的知识，在内环境中，根据你所学的知识，认为体外培养动物细胞应该模拟认为体外培养动物细胞应该模拟内环境的哪些条件呢？内环境的
10、哪些条件呢？问题探讨：动物细胞培养条件：动物细胞培养条件：1、无菌、无毒的环境 （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、维生素、动物血清等。）3、温度和PH 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.44、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）提供有利于细胞生长和增殖所需的激素，生提供有利于细胞生长和增殖所需的激素，生长因子或提供合成培养基缺乏的营养物质，长因子或提供合成培养基缺乏的营养物质，保证细胞顺利的生长增殖保证细胞顺利的生长增殖1 1动物细胞工程常用的技术手段中，动物细胞工程常用的技术手段中，最基础的是最基础的是 A.A.动物细胞培养动物细
11、胞培养 B.B.动物细胞融合动物细胞融合 C.C.单克隆抗体单克隆抗体 D.D.胚胎核移植胚胎核移植 练一练2 2贴壁细胞的分裂方式具体是贴壁细胞的分裂方式具体是 A.A.无丝分裂无丝分裂 B.B.有丝分裂有丝分裂 C.C.减数分裂减数分裂 D.D.增殖增殖AB3 3关于动物细胞培养的叙述，不正确的是关于动物细胞培养的叙述，不正确的是 A.A.动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开来细胞分散开来 B.B.通常将动物组织消化后的初次培养称为原通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养代培养 C.C.动物细胞培养只能传动物细胞培养只能传5050代
12、左右，所培育的代左右，所培育的细胞全部衰老死亡细胞全部衰老死亡 D.D.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织的器官或组织 C无菌、无毒消毒、灭菌、抗生素、定期更换培养液（清除代谢废物）营养合成培养基（血清、血浆）温度和pH36.50.5，7.2-7.4气体95%空气，5%CO2知识回顾知识回顾动物动物组织组织分散成分散成单个细胞单个细胞细胞细胞悬液悬液培养培养胰蛋白酶胰蛋白酶胶原蛋白酶胶原蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胶原蛋白酶胶原蛋白酶原代原代原代原代培养培养培养培养传代传代传代传代培养培养培养培养动物细胞培养的结果：动物细胞培养的结果：细胞群细胞群或
13、或细胞产物细胞产物19971997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（名叫卢辛达（LucindaLucinda）的奶牛，年产奶量为）的奶牛，年产奶量为30.8 t30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3 34 4 t t。 怎么样才能获取大量的高产奶奶牛呢？怎么样才能获取大量的高产奶奶牛呢？动物的细胞核具有全能性动物的细胞核具有全能性二、动
14、物体细胞核移植技术二、动物体细胞核移植技术 1、概念：、概念：将动物的一个细胞的将动物的一个细胞的细胞核细胞核，移入一个已经去掉细胞核的移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞卵母细胞中，中，使其使其重组重组并发育成一个并发育成一个新的胚胎新的胚胎，这个新，这个新的胚胎最终发育成的胚胎最终发育成动物个体动物个体。 用核移植的方法得到的动物称用核移植的方法得到的动物称克隆动物二、动物体细胞核移植技术原理：原理：动物的细胞核具有全能性动物的细胞核具有全能性2、核移植的种类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（易易）（难难）阅读书本阅读书本48页，图页，图2-21 体细胞核移植流程图体细胞核
15、移植流程图概述核移植的过程概述核移植的过程3、核移植的过程、核移植的过程供体供体：提供细胞核物质：提供细胞核物质受体受体：接受细胞核：接受细胞核3、核移植的过程、核移植的过程选减数第二次分裂中期（选减数第二次分裂中期（MII)MII)卵母细胞的卵母细胞的原因：原因： 卵母细胞体积大，便于操作，含有营卵母细胞体积大，便于操作，含有营养物质丰富；提供早期胚胎发育所需营养，养物质丰富；提供早期胚胎发育所需营养，含有激活细胞核，体现全能性的物质含有激活细胞核，体现全能性的物质核移植的过程核移植的过程供体细胞供体细胞（供核）（供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵巢卵母细胞卵巢卵母细胞（M中期：供质）中期
16、：供质）去核去核无核卵无核卵母细胞母细胞注入注入细胞细胞融合融合重重组组胚胚胎胎构建重构建重组胚胎组胚胎胚胎胚胎移植移植代孕代孕母体母体生出与生出与供体供体奶奶牛遗传基础相牛遗传基础相同的犊牛同的犊牛归纳归纳:1.共分成两大阶段：共分成两大阶段：核移植和胚胎移植核移植和胚胎移植2.取卵细胞作受体细胞的取卵细胞作受体细胞的原因原因是是:它是最大的细胞它是最大的细胞,易操作易操作,它发育可它发育可直接表达性状直接表达性状3.严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状两个亲本的性状3、过程：、过程：1.1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之在体细
17、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？ 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏将其破坏(P49(P49小资料）。小资料）。 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代左代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗
18、传物质可能会发生突变，而遗传物质可能会发生突变，而1010代以内的细胞代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细因此，在体细胞核移植中，胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代础，通常采用传代1010代以内的细胞。代以内的细胞。2.2.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1010代以内的细胞，想一想，这是为什么？代以内的细胞，想一想，这是为什么？3.3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动你认为用上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物，是对体细胞供体动物
19、进行了100%100%的复制吗？的复制吗？为什么？为什么？绝大部分绝大部分DNADNA来自于供体细胞核，但其核外还有来自于供体细胞核，但其核外还有少量的少量的DNADNA，即线粒体中的，即线粒体中的DNADNA是来自于受体卵是来自于受体卵母细胞。母细胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物
20、完全相同，从这一角度看，克隆动物核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物不会是核供体动物100%100%的复制。的复制。 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 保护濒危物种，增加存活数量保护濒危物种，增加存活数量 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 可以作为异种移植的供体可以作为异种移植的供体4、应用前景： 可以用于组织器官的移植可以用于组织器官的移植5、存在问题： 成功率低成功率低 克隆动物存在健康问题克隆动物存在健康问题 克隆动物食品的安全性问题存有争议克隆动物食品的安全性问题存有争议1.1.在
21、动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（）在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（） A A细胞系细胞系 B B细胞株细胞株 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞2.2.动物细胞工程技术的基础是动物细胞工程技术的基础是 （ ） A.A.动物细胞融合动物细胞融合 B.B.单克隆抗体单克隆抗体 C.C.胚胎移植胚胎移植 D.D.动物细胞培养动物细胞培养AD3.3.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A.A.培养基不同培养基不同 B.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.C.动物细胞可以传代培养，而
22、植物细胞不能动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D.D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株。A教学反馈教学反馈4 4、动物细胞培养的特点、动物细胞培养的特点 （ ）细胞贴壁细胞贴壁 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 接触抑制接触抑制 减数分裂减数分裂 原代培养一般传原代培养一般传1 11010代代A A、 B B、C C、 D D、A A5.5.关于动物细胞培养的有关叙述，正确的是关于动物细胞培养的有关叙述，正确的是( )( ) A. A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中
23、 B.B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、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无机盐、生长素和动物血清等 C.C.动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白 D.D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理D6.6.下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用（ ） A.A.加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育繁育 B.B.保护濒危物种保护濒危物种 C.C.获得组织器官异体移植的供体获得组织器官异体
24、移植的供体 D.D.大量产生紫杉醇大量产生紫杉醇D08年宁夏卷年宁夏卷回答下列有关动物细胞培养的问题：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生长到细胞表面 时，细胞会停止分时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的裂增殖，这种现象称为细胞的 。此时，。此时，瓶壁上形成的细胞层数是瓶壁上形成的细胞层数是 ，要使贴壁的细，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随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，
25、进而出现止，进而出现 的现象；但极少数的现象；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生改变而变成 细胞，该种细胞的黏细胞，该种细胞的黏着性着性 ，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白），细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量的量 。相互接触相互接触单层单层胰蛋白酶胰蛋白酶衰老甚至死亡衰老甚至死亡接触抑制接触抑制不死性不死性降低降低减少减少检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观期的细胞用显微镜进行观察。察。在细胞培养过程中，通常在在细胞培养过程中
26、，通常在 条件下保存条件下保存细胞，因为在这种条件下，细胞中细胞，因为在这种条件下，细胞中 的活性降的活性降低，细胞的低，细胞的 速率降低。速率降低。给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作 进行攻击。进行攻击。中中冷冻冷冻酶酶新陈代谢新陈代谢抗原抗原 1010、下图是动物细胞培养的基本过程示、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：意图。请据此回答：1 1）容器）容器A A中放置的是动物器官或组织。中放置的是动物器官或组织。它一般取自它一般取自_。（2
27、2）容器）容器A A中的动物器官或组织首先中的动物器官或组织首先要进行的处理是要进行的处理是 ，然后用，然后用 酶处理，这是为了酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是使细胞分散开来，这样做的目的是 。动物胚胎或幼龄动物的器官或动物胚胎或幼龄动物的器官或组织组织剪碎剪碎胰蛋白胰蛋白使细胞与培养液充分接触，便于培养使细胞与培养液充分接触，便于培养（3 3）培养首先在）培养首先在B B瓶中进行，瓶中的瓶中进行，瓶中的培养基成分有培养基成分有 _等。等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第胞衰老死亡，这是培养到第 代，代，到这时的培养称为到这时的培养称为 。（4 4）为了把）为了把B B瓶中的细胞分装到瓶中的细胞分装到C C瓶瓶中，用中，用 处理，然后配置成处理，然后配置成 ，再分装。，再分装。 动物血清动物血清10原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶细胞悬液细胞悬液
