《221动物细胞培养和核移植技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《221动物细胞培养和核移植技术（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、知识回忆植物细胞工程植物细胞工程植物细胞工程技术植物细胞工程技术植物细胞工程应用植物细胞工程应用植植物物组组织织培培养养植植物物体体细细胞胞杂杂交交植植物物繁繁殖殖的的新新途途径径作作物物新新品品种种的的培培育育细细细细胞胞胞胞产产产产物物物物的的的的工工工工厂厂厂厂化化化化生生生生产产产产生产单克隆抗体生产单克隆抗体等等 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是其他动物细胞工程技术的根底。是其他动物细胞工程技术的根底。20032003年月日下午，年月日下午，1212岁的四川简阳少年小林放岁的四川简阳少年小林放学
2、路上捡了些鞭炮，并把里学路上捡了些鞭炮，并把里面的火药抖出来，蹲在地上面的火药抖出来，蹲在地上将其点燃，导致面部、四肢将其点燃，导致面部、四肢不幸被严重烧伤并感染，在不幸被严重烧伤并感染，在当地医院治疗半月后，于当地医院治疗半月后，于4 4月月2222日转入武警四川消防总队日转入武警四川消防总队医院烧伤整形科。医院烧伤整形科。为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求：为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求：“割我们的皮给儿子吧！割我们的皮给儿子吧！烧伤整形科主任魏平经不起这份烧伤整形科主任魏平经不起这份亲情的重托，最终亲情的重托，最终“妥协了：同意进行这种国内妥协了：同意进行这种
3、国内极其罕见的亲体皮肤移植手术。极其罕见的亲体皮肤移植手术。 .细胞培养图阅读资料儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤主刀的魏平主任把李小明整个右侧大腿皮全部被主刀的魏平主任把李小明整个右侧大腿皮全部被主刀的魏平主任把李小明整个右侧大腿皮全部被主刀的魏平主任把李小明整个右侧大腿皮全部被剥下并用纱布紧紧包裹。为了完全覆盖孩子身体上被剥下并用纱布紧紧包裹。为了完全覆盖孩子身体上被剥下并用纱布紧紧包裹。为了完全覆盖孩子身体上被剥下并用纱布紧紧包裹。为了完全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面，医生决定把取自父子俩深度烧伤并发生感染的创面，医生决定把取自父子俩深度烧伤并发生感染的创面，医生决定把取
4、自父子俩深度烧伤并发生感染的创面，医生决定把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的小皮块，儿子的剪成正的皮肤全部剪成指甲盖大小的小皮块，儿子的剪成正的皮肤全部剪成指甲盖大小的小皮块，儿子的剪成正的皮肤全部剪成指甲盖大小的小皮块，儿子的剪成正方形，爸爸的剪成三角形，往需要植皮的创面上放时，方形，爸爸的剪成三角形，往需要植皮的创面上放时，方形，爸爸的剪成三角形，往需要植皮的创面上放时，方形，爸爸的剪成三角形，往需要植皮的创面上放时，儿子和爸爸的皮相隔相嵌。盛满亲情和父爱的上千块儿子和爸爸的皮相隔相嵌。盛满亲情和父爱的上千块儿子和爸爸的皮相隔相嵌。盛满亲情和父爱的上千块儿子和爸爸的皮相隔相嵌。盛满亲情
5、和父爱的上千块小小的三角形、正方形的皮肤一点点地铺在了被火烧小小的三角形、正方形的皮肤一点点地铺在了被火烧小小的三角形、正方形的皮肤一点点地铺在了被火烧小小的三角形、正方形的皮肤一点点地铺在了被火烧得惨不忍睹的儿子的躯干上。得惨不忍睹的儿子的躯干上。得惨不忍睹的儿子的躯干上。得惨不忍睹的儿子的躯干上。12121212时许，植皮手术成功时许，植皮手术成功时许，植皮手术成功时许，植皮手术成功完成。估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活完成。估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活完成。估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活完成。估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤半年甚
6、至更长时间，这就给儿子自身皮肤半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤的生长带来生机，孩子的痊愈指日可待。的生长带来生机，孩子的痊愈指日可待。的生长带来生机，孩子的痊愈指日可待。的生长带来生机，孩子的痊愈指日可待。阅读资料儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤思考一下！思考一下！1、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？2、皮肤在我们人体当中是第几道防线，其他几道防线是什么？、皮肤在我们人体当中是第几道防线，其他几道防线是什么？3、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？
7、4、自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身、自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身 的皮肤？的皮肤？一一. .动物细胞培养动物细胞培养如何进行细胞培养如何进行细胞培养? ? 从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个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，让这些细胞生长细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。和增殖。( (一一) )概念概念( (二二) )原理原理细胞增殖细胞增殖( (二二) ) 动物细胞培养过程动物细胞培养过程胚胎或幼龄动物的组织器官胚胎或幼龄动物的组织器官比老龄动比老龄动物的组织物的组织细胞增殖细胞增殖能力
8、强，能力强，有丝分裂有丝分裂旺盛。分旺盛。分化程度越化程度越低，繁殖低，繁殖能力越强，能力越强，越容易培越容易培养。养。剪碎胰蛋白酶或胶原蛋白酶动物组织细胞间隙中含有一动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。定弹性和韧性的组织和器官。用胰蛋白酶分散用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞细胞，说明细胞间的物质主要是间的物质主要是蛋白质。动物细蛋白质。动物细胞培养适宜的胞培养适宜的PHPH为为，此环境下，此环境下胃蛋白酶没胃蛋白酶没有活性，而胰蛋有活性，而胰蛋白酶白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)
9、的活性较高。的活性较高。单个细胞单个细胞加培养液细胞悬液细胞悬液贴壁生长贴壁生长接触抑制接触抑制原原代代培培养养胰蛋白酶或胶原蛋白酶分瓶培养10代细胞50代细胞1010代以内，保持正常二倍体核型代以内，保持正常二倍体核型细胞增殖缓慢，细胞增殖缓慢，核型可能变化核型可能变化动物细胞培养动物细胞培养不能最终培养不能最终培养成生物体成生物体传传代代培培养养目前，使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞的二倍体核型。动物组织块动物组织块动物组织块动物组织块细胞悬液细胞悬液细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养原代培养原代培养传代培养传代培养传代培养传代培养胰蛋白酶处理分散成单个细胞胰蛋白酶处理
10、分散成单个细胞胰蛋白酶处理分散成单个细胞胰蛋白酶处理分散成单个细胞幼龄动物的器官组织；动物胚胎幼龄动物的器官组织；动物胚胎幼龄动物的器官组织；动物胚胎幼龄动物的器官组织；动物胚胎细胞贴壁细胞贴壁细胞贴壁细胞贴壁接触抑制接触抑制接触抑制接触抑制原代培养原代培养原代培养原代培养传代培养传代培养传代培养传代培养参加培养液参加培养液参加培养液参加培养液用胰蛋白酶等用胰蛋白酶等用胰蛋白酶等用胰蛋白酶等处理贴壁细胞处理贴壁细胞处理贴壁细胞处理贴壁细胞适宜条件适宜条件适宜条件适宜条件不死性细胞不死性细胞不死性细胞不死性细胞原代培养：原代培养：动物组织通过酶解法或机械方法分散成单个细胞后进行的初次培养。传代培
11、养：原代培养的细胞生长、繁殖一段时间后，传代培养：原代培养的细胞生长、繁殖一段时间后，由于空间缺乏或细胞密度过大，导致营养枯竭，会由于空间缺乏或细胞密度过大，导致营养枯竭，会影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，即传代培养。进行分瓶扩大培养，即传代培养。细胞贴壁：细胞贴壁：培养液中分散的动物细胞，置于适宜的条件下，会贴附在培养瓶壁上，成为细胞贴壁或贴壁生长。接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到外表相互接触时，接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到外表相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象成为细胞的接触抑细胞就会停止分裂增殖，这种现象
12、成为细胞的接触抑制。制。 1.1.进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分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？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？用胃蛋白酶行吗？提示：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主提示：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pHpH约为约为2 2，当，当pHpH大于大于6 6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境的适宜环境pHpH为。多数动物细胞培养的适宜为。多数动物细胞培养的适宜pHpH为为，胃蛋白酶在此环境
13、中没有活性，而胰蛋白酶在，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。养时的消化。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？提示：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长提示：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，对细胞有损伤作时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。 原代培养和传代培养、细胞株和细胞系原代培养和传代培养、细胞株和细胞系动物动物细胞细胞原代
14、原代培养培养原代培原代培养细胞养细胞传代传代培养培养细胞株细胞株50代以后代以后遗传物质遗传物质改变改变细胞系细胞系细胞株：能够传代到4050代的细胞，其遗传物质没有发生改变。细胞系：当细胞株细胞传到50代以后，有局部细胞的遗传物质发生了改变，能在培养条件下无限制的传代下去，具有癌变的特点。 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考以下问题：根据你所学的内环境的知识，思考以下问题： 1. 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？体外培养细胞时需要提供哪些物质？ 2.2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？体外培养的细胞需要什么样
15、的环境条件？ 充足营养糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元充足营养糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等合成成分及血清、血浆等天然成分。素等合成成分及血清、血浆等天然成分。适宜温度、适宜温度、PHPH和气体环境；无菌无毒环境和气体环境；无菌无毒环境1 1、无菌、无毒、无菌、无毒、无菌、无毒、无菌、无毒消毒、灭菌消毒、灭菌消毒、灭菌消毒、灭菌抗生素抗生素抗生素抗生素定期更换培养液去除代谢废物定期更换培养液去除代谢废物定期更换培养液去除代谢废物定期更换培养液去除代谢废物2 2、营养、营养、营养、营养合成培养基：糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素合成培养基：糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微
16、量元素合成培养基：糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素合成培养基：糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素血清、血浆血清、血浆血清、血浆血清、血浆3 3、温度和、温度和、温度和、温度和pHpH36.50.536.50.5，4 4、气体、气体、气体、气体95%95%空气，空气，空气，空气，5%CO25%CO2.植物组织培养的条件；应用培养条件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照：动物细胞培养、植物组织培养比照：动物细胞培养、植物组织培养.细胞全能性细胞全能性细胞全能性细胞全能性细胞有丝分裂细胞有丝分裂细胞有丝分裂细胞有丝分裂固体固体固体固体, ,营养物质营养物质营
17、养物质营养物质, ,激素激素激素激素液体液体液体液体, ,营养物质营养物质营养物质营养物质, ,血清血清血清血清等等等等完整植株完整植株完整植株完整植株细胞群或细胞产物细胞群或细胞产物细胞群或细胞产物细胞群或细胞产物无无无无有有有有有有有有无无无无植物组织培养技术是植物细胞工程技术的根底。植物组织培养技术是植物细胞工程技术的根底。动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的根底。动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的根底。复习植物细胞工程和动物细胞工程的局部内容。复习植物细胞工程和动物细胞工程的局部内容。.动物细胞培养技术的实际应用1、大量生产细胞或产物。 如：病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 胰岛素2、给
18、基因工程提供受体细胞。3、检测有毒物质及毒性。4、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。1 关于动物细胞培养的有关表达中正确的选项是关于动物细胞培养的有关表达中正确的选项是A细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中过渡过程中B动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清酸、无机盐、生长素和动物血清C动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白分泌蛋白D动物细胞培养前和培养过程中都需要用胰动物细胞培养前和培养过程中都需要用胰蛋白酶处理
19、蛋白酶处理相互接触相互接触接触抑制接触抑制单层单层胰蛋白酶胰蛋白酶衰老或死亡衰老或死亡不死性不死性降低降低减少减少活细胞的膜具有活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入细胞，故不染色。选择透过性，大分子染料不能进入细胞，故不染色。中中低温新陈代谢新陈代谢酶抗原抗原 离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下可发育成完整的植株，那么，是否能用类似的方法，使动物细胞发育成一个完整的个体？能不能用高产奶牛的一个体细胞，培育出一头高产奶牛呢？二二. .动物细胞核移植技术和克隆动物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
20、并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用核移植的方法得到终发育为动物个体用核移植的方法得到的动物称为克隆动物的动物称为克隆动物分分类类胚胎细胞核移植：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度低，恢复全能性容易 细胞分化程度高，恢复全能性不容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易( (一一) )、 动物细胞核移植概念：动物细胞核移植概念：( (二二) )、体细胞核移植的过程：、体细胞核移植的过程：请看教材请看教材P48P48图图2-212-21思考：思考：1.1.核移
21、植的受体细胞是什么？处在什么时期？用此细核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？用此细胞作为受体细胞有什么好处？胞作为受体细胞有什么好处？2.2.通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？ M M中期卵母细胞中期卵母细胞诱导方法：物理或化学方法激活受体细胞，完成诱导方法：物理或化学方法激活受体细胞，完成细胞分裂和发育进程。细胞分裂和发育进程。卵母细胞体积大，便于操作；含有营养物质丰富，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的营养；含有激活细胞核提供早期胚胎发育所需的营养；含有激活细胞核表达全能性的物质。表达全能性的物质。电激处理使供
22、电激处理使供电激处理使供电激处理使供体核进入受体体核进入受体体核进入受体体核进入受体卵母细胞构建卵母细胞构建卵母细胞构建卵母细胞构建重组胚胎重组胚胎重组胚胎重组胚胎卵母细胞采集、培养卵母细胞采集、培养卵母细胞采集、培养卵母细胞采集、培养MM期期期期卵母细胞卵母细胞卵母细胞卵母细胞供体牛供体牛供体牛供体牛供体细胞注入供体细胞注入供体细胞注入供体细胞注入去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞代孕母牛代孕母牛代孕母牛代孕母牛克隆牛克隆牛克隆牛克隆牛体细胞培养体细胞培养体细胞培养体细胞培养去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞去核卵母细胞去核去核去核去核胚胎胚胎胚胎胚胎移植移植移植移植体细胞核
23、移植过程体细胞核移植过程体细胞克隆动物体细胞克隆动物整个过程用了哪些技术？整个过程用了哪些技术？细胞培养、核移植、胚胎移植细胞培养、核移植、胚胎移植新生牛的性别、基因？新生牛的性别、基因？与供体相同与供体相同繁殖方式？繁殖方式？无性繁殖无性繁殖原理？原理？动物细胞动物细胞核核的全能性的全能性( (二二) )、体细胞核移植的过程：、体细胞核移植的过程：母绵羊母绵羊A 乳腺细胞乳腺细胞（体细胞）（体细胞） 母绵羊母绵羊B未受精的未受精的卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊C“多莉多莉” 新的卵细胞发育成早期胚胎新的卵细胞发育成早期胚胎去核卵细胞去核卵细胞提取细胞核提取细胞核核移植核移植胚胎移植胚胎移植体细胞
24、核移植技术克隆羊步骤一：从一只步骤一：从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊姑且称为岁芬兰多塞特白面母绵羊姑且称为A的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液的乳腺中取出乳腺细胞，将其放入低浓度的营养培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为“供体细胞；供体细胞；步骤二：从一头苏格兰黑面母绵羊步骤二：从一头苏格兰黑面母绵羊B的卵巢中取出未的卵巢中取出未受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵受精的卵细胞，并立即将细胞核除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为细胞，此细胞称之为“受体细胞受体细胞步骤三：利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，步骤三：利用
25、电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成最后形成“融合细胞。电脉冲可以产生类似于自然受精融合细胞。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反响，使融合细胞也能像受精卵一样进行过程中的一系列反响，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成细胞分裂、分化，从而形成“胚胎细胞；胚胎细胞；步骤四：将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊步骤四：将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊C的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊羊-多莉。多莉。换言之，多莉有换言之，多莉有3个母亲：基因母亲，提供基因组；线粒个母亲：基因母亲，提供基因
26、组；线粒体母亲，提供去核卵细胞；代孕母亲，将多莉生下来。有体母亲，提供去核卵细胞；代孕母亲，将多莉生下来。有意思的是虽然有三个母亲但多莉没有父亲。意思的是虽然有三个母亲但多莉没有父亲。1.1.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？ 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部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移至受体细胞之前，必须将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将
27、其破坏受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏(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，局部细胞核型可能会发生变化，其细胞右时，局部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，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。因此，在体细一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基胞核移植中，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
28、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进行了100%100%的复制吗？的复制吗？为什么？为什么？绝大局部绝大局部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，即便动物的遗传根底完全相同，但动物的此外，即便动物的遗传根底完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很
29、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。( (三三) )、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：1 1、在畜牧业中可、在畜牧业中可以加速家畜遗传以加速家畜遗传改进的进程改进的进程2 2、保护濒危物种、保护濒危物种3 3、医药卫生领、医药卫生领域生产医用蛋
30、白域生产医用蛋白质及组织器官的质及组织器官的移植移植4 4、了解胚胎发育和、了解胚胎发育和衰老过程；追踪研衰老过程；追踪研究疾病的开展过程究疾病的开展过程和治疗疾病和治疗疾病.体细胞核移植技术存在的问题思考与探究思考与探究1.1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？思考一下，这是什么道理？ 提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄关系，细胞的增殖能力
31、与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物那么相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞那么相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，那么增殖能力越强，所以更胞的分化程度越低，那么增殖能力越强，所以更容易培养。容易培养。思考与探究思考与探究2.2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了度
32、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，所以，动物细胞发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。其分化成所需要的组织或器官。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
33、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。1 1能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。达吗？请说明理由。可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传根底，可以。卢辛达的产奶量很高，有高产奶的遗传根底，利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质根本上利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质根本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传根底，全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传根底
34、，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改进进程。的后代，从而加快奶牛改进进程。该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以防止奶牛群出其是在小范围内不能无限的繁殖，以防止奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。现近亲繁殖而引起种质衰退。2 2如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆？给你，你将如何对它进行克隆？从卢辛达
35、耳朵也可用别的组织、器官，耳朵从卢辛达耳朵也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容易取上剪取一小块组织，在体外在活体上容易取上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织如软骨组织的细胞。从屠培养获得该组织如软骨组织的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞胞，再用电刺激或化学物质
36、激活注入了体细胞核的卵母细胞，使其完成细胞分裂和发育过程。核的卵母细胞，使其完成细胞分裂和发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。4.4.体细胞核移植技术在研究和应用上还存体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。的前沿动态。研究方面：克隆动物基因组重新编程的机制研究方面：克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率
37、高、易出现早衰等问题。这些率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。问题尚在研究中。应用上：生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用上：生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。应用还有一定距离。动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于 A、培养基不同、培养基不同 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、动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能 培养成植株培养成植株稳固练习稳固练习A动物细胞
38、工程技术的根底是动物细胞工程技术的根底是动物细胞工程技术的根底是动物细胞工程技术的根底是 A A、动物细胞融合、动物细胞融合、动物细胞融合、动物细胞融合 B B、胚胎移植、胚胎移植、胚胎移植、胚胎移植 C C、动物细胞培养、动物细胞培养、动物细胞培养、动物细胞培养 D D、核移植、核移植、核移植、核移植稳固练习稳固练习在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在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是是是是 A A、细胞系、细胞系、细胞系、细胞系 B B、细胞株、细胞株、细胞株、细胞株 C C、原代细胞、原代
39、细胞、原代细胞、原代细胞 D D、传代细胞、传代细胞、传代细胞、传代细胞CA以下不属于克隆的是以下不属于克隆的是以下不属于克隆的是以下不属于克隆的是 A A、生物体通过体细胞进行的无性繁殖、生物体通过体细胞进行的无性繁殖、生物体通过体细胞进行的无性繁殖、生物体通过体细胞进行的无性繁殖 B B、将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系、将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系、将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系、将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系 C C、扦插和嫁接、扦插和嫁接、扦插和嫁接、扦插和嫁接 D D、将鸡的某个、将鸡的某个、将鸡的某个、将鸡的某个DNADNA片段整合到小鼠的片段整合
40、到小鼠的片段整合到小鼠的片段整合到小鼠的DNADNA中中中中稳固练习稳固练习D植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的结果结果结果结果是是是是 A A、产生杂种植株、产生杂种植株、产生杂种植株、产生杂种植株 B B、产生杂交细胞、产生杂交细胞、产生杂交细胞、产生杂交细胞 C C、原生质体的融合、原生质体的融合、原生质体的融合、原生质体的融合 D D、形成愈伤组织、形成愈伤组织、形成愈伤组织、形成愈伤组织稳固练习A植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的植物体细胞杂交的目的目的目的目的是是是是 A A、产生杂种植株、产生杂种植株、产生杂种植株、产生杂种植株 B B
41、、产生杂交细胞、产生杂交细胞、产生杂交细胞、产生杂交细胞 C C、原生质体的融合、原生质体的融合、原生质体的融合、原生质体的融合 D D、形成愈伤组织、形成愈伤组织、形成愈伤组织、形成愈伤组织A植物体细胞杂交可以解决不同生物之间植物体细胞杂交可以解决不同生物之间植物体细胞杂交可以解决不同生物之间植物体细胞杂交可以解决不同生物之间 的问题的问题的问题的问题 A A、亲缘关系远、亲缘关系远、亲缘关系远、亲缘关系远 B B、地理隔离、地理隔离、地理隔离、地理隔离 C C、生殖隔离、生殖隔离、生殖隔离、生殖隔离 D D、组织分化、组织分化、组织分化、组织分化稳固练习以下细胞中，不具有细胞全能性特点的细
42、胞是以下细胞中，不具有细胞全能性特点的细胞是以下细胞中，不具有细胞全能性特点的细胞是以下细胞中，不具有细胞全能性特点的细胞是 A A、心肌细胞、心肌细胞、心肌细胞、心肌细胞 B B、神经细胞、神经细胞、神经细胞、神经细胞 C C、根的皮层细胞、根的皮层细胞、根的皮层细胞、根的皮层细胞 D D、木质部导管细胞、木质部导管细胞、木质部导管细胞、木质部导管细胞CD知识拓展知识拓展1.1.动物细胞培养技术是如何开展起来的？动物细胞培养技术是如何开展起来的？ 19071907年，哈里森年，哈里森HarrisonHarrison在无菌条件下用淋巴液作培养基，培在无菌条件下用淋巴液作培养基，培养蛙胚神经组织
43、存活数周，并观察到神经细胞突起的生长过程，由养蛙胚神经组织存活数周，并观察到神经细胞突起的生长过程，由此创立了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法，奠定了动物组织体外培养此创立了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法，奠定了动物组织体外培养的根底。之后，又有人将悬滴培养法改进为双盖片培养，提高了传的根底。之后，又有人将悬滴培养法改进为双盖片培养，提高了传代效率并减少了污染。代效率并减少了污染。19231923年，卡雷尔年，卡雷尔CarrelCarrel设计了卡氏瓶培设计了卡氏瓶培养法，扩大了组织生存空间。养法，扩大了组织生存空间。 1951 1951年，年， 厄尔厄尔 EarleEarle 创造了创造了体外培养动物
44、细胞的人工合成培养基。体外培养动物细胞的人工合成培养基。19511951年，波米拉年，波米拉PomeratPomerat设计了灌流小室，使细胞生活在不断更新的培养液中，便于作显设计了灌流小室，使细胞生活在不断更新的培养液中，便于作显微摄影和细胞代谢的研究。微摄影和细胞代谢的研究。19571957年，格拉夫年，格拉夫GraffGraff用灌流技术用灌流技术进一步提高了细胞悬浮培养的效率。进一步提高了细胞悬浮培养的效率。19571957年，杜尔贝科年，杜尔贝科DulbeccoDulbecco等人采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法，获得了单等人采用胰蛋白酶消化处理和应用液体培养基的方法，获得
45、了单层细胞培养。单层培养法的出现，对组织培养的开展起了很大的推层细胞培养。单层培养法的出现，对组织培养的开展起了很大的推动作用。此后单层培养成为组织培养普遍应用的技术。动作用。此后单层培养成为组织培养普遍应用的技术。2020世纪世纪6060年年代后，动物细胞大规模培养技术开始起步，并逐步开展。代后，动物细胞大规模培养技术开始起步，并逐步开展。2020世纪世纪8080年代后，随着基因工程和其他细胞工程技术的开展，细胞培养技术年代后，随着基因工程和其他细胞工程技术的开展，细胞培养技术已成为转基因技术、生物制药及其他许多技术的根底，在现代生物已成为转基因技术、生物制药及其他许多技术的根底，在现代生物技术中发挥着重要的作用。技术中发挥着重要的作用。
