2.2动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞特点 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。 细胞核仍具有全能性：细胞核，它含 有保持物种遗传性所需的全套基因， 而且并没有因细胞分化而丢失基因， 因此高度分化细胞的细胞核仍具有全 能性
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
概念：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 发育成动物个体。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
9.回答下列有关动物细胞培养的问题： ⑷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 中 期的细胞用显微镜进行 观察。 ⑸在细胞培养过程中，通常在 冷冻 条件下保存 细胞，因为在这种条件下，细胞中 酶 的活性 降低，细胞的 新陈代谢 速率降低。 ⑹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 抗原 进行攻击。
动物克隆过程的实际是细胞核移植
思考题
１、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？ 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用 价值的动物提供的细胞。
２、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？ 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变
思考题
5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找 出操作过程的不同点？ 多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高 产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞； 多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞， 而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体 细胞。 6、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明 理由？ 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、 活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功 将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像 供体动物，操作也方便
动物细胞培养和核移植技术1ppt课件
3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养
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？
不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成
一、动物细胞培养 动物胚胎或幼龄动
1、过程：
物的组织、器官
胰蛋白酶
动物组织细胞间隙中
（分解弹性纤维）
含有一定量的弹性纤 单个细胞
维等蛋白质，将细胞
加培养液
网络起来形成具有一 定弹性和韧性的组织
细胞悬浮液
和器官。
原代培养
10代细胞
遗传物质 未改变
细胞株
50代细胞 传代培养
遗传物质 细胞系
已改变
精品课件
妊娠、出生
克隆羊多利
精品课件
23
6、应用
①器官移植
②加快家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
③保护频危物种
④转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用 蛋白 ⑤体细胞核移植技术用 于人类疾病治疗
精品课件
24
7、存在问题
①成功率非常低 ②存在健康问题 ③对克隆动物食品的安全性问题也存有争议
精品课件
P50思考与探究25
①无菌、无毒 （抗生素，更换培养液）
②营养：与体内基本相同 （合成培养基）
③温度和PH （36.5±0.5℃，
7.2-7.4）
④气体环境 （95%空气 + 5% CO2 ）
精品课件
13
动物细胞培养技术应用
❖ a、生产生物制品 ❖ b、与基因工程相结合 ❖ c、有比较
人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植
有机物：糖、氨基酸、促生长因子
(2)营养
动物血清、血浆：P补46充旁培栏养题液及中小没有知完识全搞清
楚的补成充分合成培养基中所缺乏的营养物质及激素等。
36.5±0.5℃
细胞代谢
7.2~7.4
培养液的PH7
5.应用: 连线表示动物细胞培养的应用及实例
可根据变异细胞占细胞总数的比 例来判断毒性的大小。
3、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100%的复制吗？为什么？
不是。克隆动物的DNA绝大部分来自供体细胞核，但还有少 量DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞的细胞质。此外， 生物的性状还受环境的影响。
17Biblioteka 思考题1、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操 理由：______________________________ 作过程的不同点？ 胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性较容易。
5胚)体胎细细胞胞是核分移化使植程技度细术低得，胞到恢的复克从其隆全牛瓶能从性生壁较殖容胰方上易式。蛋上脱看白属落于酶下来，便于分装后继续培养。
2、克隆动物遗传物质的来源？
10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
归纳：克隆动物的基因型、性别、主要性状、染色体组成均与供核个体相同。
10~50 5)体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于
2.相关概念: (1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (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_停__止__分__裂__增__殖__的现象。 (3)原代培养:指动物组织消化后的_初__次__培__养__。 (4)传代培养:贴满瓶壁的细胞,出现_接__触__抑__制__后,需要重新用 _胰__蛋__白__酶__等处理,然后分瓶继续培养,让细胞_继__续__增__殖__的培 养过程。
高中生物专题2细胞工程2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学案新人教版选修3
2．2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年，四川少年小林点燃鞭炮，导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”，烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面，医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块，儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌，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的生长带来了生机，孩子的痊愈指日可待。
思考：1．小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？2．选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？3．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？方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事，表达了人类对复制自身的幻想。
1978年，美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书，内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中，然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中，经过足月的怀孕，最后生下了一个健康的男婴，这个男婴就是一个克隆人。
现在，克隆人已经不是科幻小说里的梦想，而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果，一些生物技术发达的国家，现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人，真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗？我们应该怎样正确看待克隆技术呢？一、动物细胞工程和动物细胞的培养1．动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)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。
(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
教学设计13：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术一、教材分析核移植技术又称为动物克隆技术，是在动物细胞培养技术的基础上发展起来的。
教材首先从全能性的角度指出目前通过动物细胞培养技术是无法获得动物体的，从而引出核移植技术的概念。
然后以高产奶牛为例详细讲述了体细胞核移植技术的操作流程，即本节的重点和难点部分，通过展示图片、动画等形式来学习。
最后介绍了核移植技术的应用前景和存在问题。
二、教学目标1．知识目标简述动物细胞核移植技术的流程。
2．过程与方法通过课前预习、查阅资料、课堂讨论和强化练习等活动，让学生了解动物细胞核移植技术的流程。
3．情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重难点重点：了解动物体细胞核移植技术的流程。
难点：了解动物体细胞核移植技术的流程。
四、教学准备多媒体课件。
五、课时安排1课时。
六、教学过程回顾旧知，引入新课：我们知道，通过植物组织培养技术可以将植物细胞培养成完整的植物体，并且不改变其遗传特性，是一种无性繁殖技术，所以也被称为植物克隆技术。
其原理是植物细胞具有全能性。
照此推理，动物细胞如果也具有全能性，就应该可以通过动物细胞培养技术获得动物体，从而实现动物克隆。
而当我们学习了动物细胞培养技术之后，却只能报以遗憾。
那么动物细胞的全能性有什么特点，如何才能实现动物的克隆呢？下面我们一起来探讨。
（一）动物体细胞核移植技术和克隆动物探讨一：动物细胞全能性的特点学生阅读教材P47“动物体细胞核移植技术和克隆动物”第二段。
学生讨论交流后，教师总结得出：动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性的表达很难，但动物的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因，具有发育成完整个体的潜能，即动物的细胞核仍具有全能性。
需要的特殊技术：核移植。
探讨二：核移植技术的概念及分类让学生根据教材中核移植技术的概念，用简洁的图示描述出其大概过程：教师讲解：被移植的细胞核可以来自于哺乳动物的胚胎细胞和体细胞，从而该技术分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两类。
动物细胞培养和核移植技术教案(精品).doc
有助于理 解，效果好 培养了能 力。
（5）应用
（1）改良动物，提高繁殖率
学生笔注
理解STS
（2）保护濒危物种
间的关系
（3）生产转基因产品；治疗疾病等
（6）局限
（1）成功率低。
结合“多利羊”实例，
激发学生
（2）有待改进。
师：不能，因为动物细胞的全能性受到 分化稈度的限制，发冇成个体的潜能渐 弱。那么这项技术有哪些用途呢？
（1）生产生物制品
（2）提供基因工程的受体细胞
（3）检测有毒物质的毒性
（4）用于病理、生理、药理研究
比较：培养基的状态、成分；技术依据
用预先准备好的小黑
的共鸣。
的原理；过程；结果等方血。
板或投影出示。
生严谨的
血清、血浆等
让学生同时思考P46
科学态度。
（3）温度和PH：接近体温，PH7。
旁栏题，阅读下面的
2-7 o4
小知识卡片。
（4）气体环境：02和CO2（5%）
（5）应用
师：物细胞培养能否象植物组织培养那
指导学生阅读并学会
通过这样
样获得克隆个体？
归纳有哪几个方面的
的提问，能
生：众说纷纭。
川途
引起学生
师：胚胎细胞核移植和体细胞核移植，
1叫顾所学知识诱发学
同科学不
后者难度较大。我们来学习后者。
生思考原因
断发展、不
（3）原理
体细胞核的全能性
断创新。
（4）过稈
教师板画过程图:
取材一培养一显微注射到去核的次级 卵母细胞一重组细胞一重组胚胎一受 体雌性动物一克隆动物。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
接触抑制 传代培养
原代培养 (primary culture)
• 定义：把第1代细胞的培养与传10代以内的细 胞培养统称为原代培养。 •过程：从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将 细胞接种到培养瓶内 培养（1—2天换一 次培养液） 细胞贴壁生长 长成单层细 胞
先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处 理。
动物细胞培养过程 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细 胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。
胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6 时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适 宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜 pH为7.2～7.4。
一.动物细胞培养
(一)概念
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。
(二)、动物细胞培养过程 阅读“动物细胞培养过程”并思考： 1、动物细胞培养的技术实施的原理是什么？ 特点 是什么？ 2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞 分散？ 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间 的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织 做动物细胞培养材料？ 6、简述动物细胞培养的操作过程。
原代培养与传代培养的区别
原代培养：
分装之前，10代以前பைடு நூலகம்
传代培养：
分装后继续培养，10代以后
细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞 生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存 活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞 生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的 改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这 种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传 物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制， 容易传代培养。
人教版高中生物选修三2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》ppt精讲课件
(2)细胞增殖特点不同: ①原代培养:细胞分裂旺盛,一般表现为细胞贴壁生长和接触抑 制。 ②传代培养:传至10代～50代左右时,细胞增殖缓慢,甚至完全 停止,此时细胞普遍表现为衰老和凋亡特征,但也有少部分细胞 会发生突变,会朝着等同于癌细胞的方向发展。 3.结果:动物细胞培养只能获得大量细胞,不能得到生物个体。
生长和增殖 2.培养过程:
胰蛋白酶
细胞悬液
原代培养
3.相关概念:
(1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (2)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到_____________时,
表面相互接触 细胞_____________的现象。
(3)原停代止培分养裂:指增动殖物组织消化后的_________。
异种移植
5.体细胞核移植技术存在的问题:
(1)成功率_非__常__低__。 (2)绝大多数克隆动物存在_________。
健康问题 (3)对克隆动物食品的_______问题存有争议。
安全性
1.判断正误 (1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。( )
× 【分析】动物细胞培养只能获得大量细胞,不能得到生物个体, 不能体现动物细胞的全能性。 (2)动物细胞在培养的过程中一些细胞会发生遗传物质的变化。
【典例训练2】某研究性学习小组同学在研究细胞工程时,列表 比较了植物细胞工程和动物细胞培养的有关内容,其中错误的 是( )
选项 比较项目
A 处理方法
B
原理
C
应用
D
培养除细胞壁 用胰蛋白酶处理后 制成细胞悬液
细胞增殖
细胞的全能性
快速繁殖技术
生产干扰素等
固体培养基
(4)重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内
动物细胞培养和核移植技术(上课用)
一、动物细胞培养过程 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，对细胞有损伤作 用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。
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一、动物细胞培养过程
5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或 组织做动物细胞培养材料？
2.2 动物细胞工程
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学习目标：
1、简述动物细胞培养的过程、条件及 应用 2、对比说出动物细胞培养与植物组织 培养原理、条件、结果、培养目的
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复习：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？
植物组织培养技术、 植物体细胞杂交技术
动物细胞工程常用的技术手段：
动物细胞培养技术、 动物细胞核移植技术、 动物细胞融合技术、 生产单克隆抗体技术
原理是细胞增殖 （有丝分裂） 。
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动物细胞生长特点：
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。 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。
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不可以，因为高度分化的动物细胞的全能性受 到抑制。
不需要诱导其脱分化。
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原代培养
• 定义：把第1代细胞的培养与10代以内的细胞 培养统称为原代培养。
•过程：从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将 细胞接种到培养瓶内 培养（1—2天换一 次培养液） 细胞贴壁生长 长成单层细 胞
加培养液
细胞悬浮液
限增殖的不死的癌症细胞，
原创7：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
其他条件 均为无菌操作，需要适宜的温度、PH、O2等条件
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，那么能不能用高产奶牛的一个体细胞，培育出一头高产奶牛呢？
我们已经知道，高度分化的植被物组织仍保持着全能性，但动 物细胞与植物细胞不同，动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程 度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，目前还不能 用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用动物体细胞克 隆的动物，实际是通过核移植来实现的。
2.2、动物细胞工程
常用技术 动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在治疗烧伤病人时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮 肤进行自体移植。但对一个大面积烧伤的病人来说，自体健康皮 肤非常有限，使用他人皮肤来源不足，而且会产生排异反应。那 么，怎样才能获得大最的自体健康皮肤呢？
温度和PH
细胞体外培养的适宜温度一般与动物的_体__温__相近，哺乳动物 多以_3_6_._5_土__0__.5_℃为宜。多数细胞生存的适宜pH 为_7_._2_-_-_--_7_._4__。
气体环境
气体环境 细胞培养所需气体主要有O2 和CO2 ， O2是细胞 _代__谢___所必需的， CO2 的主要作用是维持培养液的__P_H___ 。进行 细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置干含95％ __空__气___加5% _C__O_2_的混合气体的_培__养__箱___中进行培养。
P50思考与探究 2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？
植物细胞要发育成完整植株，必须先脱分化，然后进行再 分化，形成完整植株。
一般而言，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分化 过程了。
高中生物动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术原创
1、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间 的主要物质是什么成分？用胃蛋白酶行吗？
主要：蛋白质。 不能。多数动物细胞培养的适宜PH为7.2-7.4，胃蛋白酶在此环境中会变性失活。
2、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有 何独特之处？
主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
为使核移植的胚胎或动物的遗传物质来自有重 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，必须将受体细胞核去 掉或将其破坏。
问题3
用于核移植的供体细胞一般都选用传 代10代以内的细胞，这是为什么？
培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时， 部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质 也可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保 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础，通常采用传 代10代以内的细胞。
二、动物细胞核移植技术和克隆动物
问题1
我们能否利用类似植物组织培养获得 完整植物体的方法培养动物细胞，使 其发育成一个完整的个体？
不能，高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而 动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受 到限制，分化潜能逐渐变弱。
全能性高低：
植物细胞＞动物细胞
动物细胞特点？
• 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。
细胞融合 重组 细胞
归纳:
胚胎移植
构建重组胚胎
代孕母体
生出与供体奶牛遗传 基础相同的犊牛
1.两阶段：核移植和胚胎移植
2.取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作,它发育可直接表达性状
3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
教学设计12：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术一、教材分析动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在动物细胞培养技术之后介绍的核移植技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体以及胚胎工程都要用到动物细胞培养技术。
掌握好这项技术才能为其他技术奠定好基础。
在动物细胞培养的教学中，可把这部分内容归纳成三个问题：（1）为什么要进行动物细胞的培养（2）什么是动物细胞的培养（3）怎样进行动物细胞的培养其中，第三个问题是本节课的重点。
二、教学目标1．知识目标简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2．过程与方法采用问题教学法，设置环环相扣的问题，激发学生的思维，帮助他们深刻理解该内容。
3．情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重难点重点：动物细胞培养的过程及条件。
难点：动物细胞培养的过程及条件。
四、教学准备多媒体课件、导学案。
五、课时安排1课时。
六、教学过程回顾旧知，引入新课：（多媒体展示植物组织培养图片和过程）利用植物细胞可以培育成植物体，那么，利用动物细胞能不能大量繁殖动物体，以提高繁殖率呢？这节课，我们就来学习动物细胞工程。
（一）动物细胞培养（多媒体展示烧伤病人的图片）同学们，动物细胞不能培养成动物体，那么能不能通过培养得到大量的某种细胞呢？如果可以的话，这无疑是烧伤病人的福音。
因为自体皮肤是不会产生免疫排斥的。
展示人造皮肤图片，引出动物细胞培养技术概念——从动物体中取出相关的组织，将它分散单个细胞，然后，放在适宜培养基中，让这些细胞生长和增殖。
教师简介动物细胞培养的基本流程：取出组织→单个细胞→培养基中培养→细胞增殖→大量同样的细胞。
阅读教材“动物细胞培养的过程”，小组合作探究以下几个问题：1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较哪一种更易于培养？为什么？（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，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。
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较易于培养。
原创4：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
体细胞培养
电激处理使 胚胎 供体核进入 移植 代孕母牛 克隆牛 受体卵母细 胞构建重组 胚胎
供体牛
（高
供产
体 细
体奶 ）牛
胞
的
核
移
植
过
程
供体 细胞 培养
卵母 细胞 培养
供体 细胞
去核 卵母 细胞
重组细胞
重组胚胎
供（ 卵受 奶体 牛） 代孕母牛
P49讨论：
1.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？
取动物组织块 剪碎组织
动物组织细胞间隙 中含有一定量的弹 性纤维等蛋白质。
分散成单个细胞
胰蛋白酶处理
此处细胞在该生活环境中能
无限生长和增殖吗？
细胞培养
动物细胞培养过程
胚胎或幼龄动物的组织器官
剪碎
胰蛋白酶
单个细胞
贴壁生长 接触抑制
加培养液制成
细胞悬浮液
原代培养
洗涤、稀释、
分瓶继续培养
分离 10代以内，保持正常二倍体核型
无限传 代
洗涤、稀释、分离
原代培养 多数组织细胞固定在表面 生长和分裂。
传代培养
植物组织培养和动物细胞培养的比较
动物细胞培养 动物胚胎或幼龄动
物的组织、器官 胰蛋白酶
单个细胞 加培养液
细胞悬浮液
10代细胞
植物组织培养
离体的植物器官、 组织或细胞
脱分化
接种至培 养基
愈伤组织
再分化
根、芽
50代细胞 无限传代
维持培养 液的PH值
动物细胞生长特性
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。
专题二动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术
专题二：动物细胞工程——动物细胞培养和核移植技术概述动物细胞工程是一门研究关于动物细胞的技术，其中包括了动物细胞培养和核移植技术。
动物细胞培养是指在体外对动物细胞进行组织培养和细胞培养，以便进行相关研究。
核移植技术是将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞或胚胎中，从而产生具有相同遗传信息的生物体。
本文将重点介绍动物细胞培养和核移植技术的原理和应用。
动物细胞培养动物细胞培养是一种体外对动物细胞进行繁殖和培养的技术。
通过培养，可以获得足够数量的细胞用于研究和应用。
常见的动物细胞培养包括原代细胞培养、细胞系培养和转染细胞培养。
原代细胞培养原代细胞培养是指直接从动物体内获取新鲜组织，将组织进行分离和培养而得到的细胞。
该技术常用于从动物体内获取稀有细胞或目标细胞。
原代细胞培养需要特殊培养基和适宜的培养条件，如温度、湿度和二氧化碳浓度等。
细胞系培养细胞系培养是指从原代细胞培养中分离出的细胞，通过适当的处理和转接，使其能够连续增殖和培养。
细胞系培养可以获得大量的同种细胞，用于各种细胞实验和研究。
常见的细胞系包括L929、HEK293等。
转染细胞培养转染细胞培养是指将外源基因导入到细胞中，使其表达特定蛋白或功能。
该技术常用于研究基因功能、蛋白表达和疾病机制等。
常用的转染方法有化学法、电穿孔法和病毒载体法等。
核移植技术核移植技术是指将一个细胞的细胞核移到另一个细胞或胚胎中，使其具有相同的遗传信息。
核移植技术可以用于克隆动物、治疗疾病和基因编辑等领域。
克隆动物核移植技术在克隆动物中的应用较为广泛。
通过将成年动物的成体细胞的细胞核移植到无性生殖细胞或受精卵中，可以得到与捐赠细胞相同遗传信息的动物。
克隆动物技术在畜牧业中有着重要的应用，如克隆优质肉牛和高产奶牛等。
治疗疾病核移植技术可以应用于治疗某些疾病。
例如，将患者的细胞核移植到遗传性疾病患者的空胚胎中，得到一个与患者基因完全匹配的胚胎，再将其移植回患者体内，可以为患者提供一种治疗该疾病的方法。
(完整版)动物体细胞核移植技术
2.2.1动物细胞培养和核移植技术第二课时动物体细胞核移植技术和克隆动物学习目标：１、简述克隆动物的概念和原理２、简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景３、关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题学习重点和难点：动物体细胞核移植技术克隆动物的过程教学过程：二、动物体细胞核移植技术和克隆动物阅读教材47页相关文字思考：1、对动物来说，为什么不能用类似植物组织培养的方法获得完整的个体？2、根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?（一）动物体细胞核移植：是将动物的一个细胞的,移如入一个已经去掉细胞核的细胞中.使其并发育成一个新的,这个新的胚胎最终发育为动物哺乳动物核移植分为和。
思考：1、核移植得到的动物叫什么？2、体细胞核移植和胚胎核移植比较那个难度低一点？为什么？（二）体细胞核移植的培育过程1、【动手设计】1、体细胞核移植过程流程图：（以P48为例）2、回顾克隆多莉羊的生产流程:（多莉的性状和B羊完全相同说明什么问题? ）（多莉体内的遗传物质全部来自B羊吗?为什么? ）思考：1、核移植的原理是什么？2、为什么要去掉受体卵母细胞的核？3、用于核移植的细胞一般都选用10代以内的细胞，这是为什么？4、核移植获得克隆动物是百分之百对供体细胞的复制吗？（三）体细胞核移植技术的应用前景：1、在畜牧业生产中：可以加速进程，促进优良畜群繁育2、在保护濒危物种方面：利用体细胞核移植技术增加这些动物的数量3、在医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为，生产许多珍贵的医用4、在治疗人类疾病时：转基因克隆动物细胞、组织、器官可以作为异种移植的。
5、对克隆动物和细胞的研究，使人类深入了解发育及衰老过程6、用克隆动物做疾病模型，使人们更好的追踪研究过程和疾病（四）体细胞核移植技术存在的问题：1、成功率比较2、绝大多数动物还存在许多克隆动物表现出缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等3、克隆动物食品的问题也存在质疑练一练：1、绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞．但用乳腺细胞的细胞核与去核卵细胞的细胞质重组成一个细胞后，这个细胞核仍然保持着全能性，这主要是因为（）A．细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质B．卵细胞的细胞质内含有生物发育所需要的全套遗传物质C．卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质D．细胞核中的基因在卵胞质中才能表达2．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
专题2 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
A.原理
B．培养基区别
C．结果
【尝试解答】 【解析】 A
D．培养目的
本题考查的是植物组织培养和动物细胞
培养相关知识的比较，动物细胞培养的目的是获得 更多细胞或细胞产物。而不是获得个体，其原理只
涉及细胞增殖(细胞分裂)。
【误区警示】
误认为动物细胞培养也是为了获
得一个完整的个体，而得出错误答案“D”，但却 忽略了动物细胞培养只是为了得到细胞或细胞产
此没有产奶量高的优良性状。
【探规寻律】 体细胞核移植的过程必须弄清的 几个问题： (1)动物细胞的全能性会随着动物体的发育而逐渐 受到限制，其主要原因是细胞的分化。 (2)克隆高产奶牛所用的受体细胞是去核的卵母细 胞，处于减数第二次分裂中期。因为卵母细胞中 含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。 (3)克隆高产奶牛过程所利用的生物技术有：细胞 核移植、动物细胞培养、胚胎移植。 (4)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微 操作法。
制，细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞，A错；
克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而
得的，所以细胞的基因型相同，多数不会发生改变, B错；二倍体细胞传代培养至10代多数会死亡，只 有少数的细胞能够培养至50代以后成为细胞系，C 错；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，能够无限
增殖，可以进行传代培养，D正确。
解析：选A。对动物细胞培养和植物组织培养的知 识理解程度不够，造成了概念上的混淆，认为动物 细胞培养和植物组织培养具体过程相差不大，故误
选B或C或D。动植物细胞培养时培养基的成分差
别较大，动物培养基需加入血清，植物培养基需加
入激素和琼脂。
动物体细胞核移植 1．原理：细胞核的全能性。 2．供核细胞：一般选优良动物的传代培养10代以 内的细胞。 3．受体细胞：去核的MⅡ期卵母细胞。
动物细胞培养和核移植技术
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
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？
植物 植物体细胞杂交
细胞
主 工程 植物组织培养
要 技术
动物细胞培养 基础
技 术
动物 细胞
克隆牛
供体牛
原理: 动物细胞核具有全能性
1、卵母细胞从哪来？——屠体宰外场培废养弃到的减卵数巢二中次采分集裂到中卵期母。细胞,
2、如何去除细胞核？—— 通过显微操作, 用微型吸管吸 去卵母细胞核和第一极体
3、对供体牛有何要求？—— 优良品种 4、克隆动物的过程中实际有哪些技术支持？——
动物细胞培养、核移植、胚胎移植
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
7细、胞到用，1于0为代核以什移上么植,？则的有供可体能细出现胞变一异般的都核选型用, 遗传传代物1质0发代生以改内变的,
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：
可以加速家畜遗传改良的进程, 促进优良畜群繁育。
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” 。
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“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”。
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2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
思考并回答: 思考并回答: 3,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? 成新个体? 不能, 不能, 动物细胞培养只能使细胞数目增多 只能使细胞数目增多, 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.能否说明动物细胞没有全能性?那说明了什么? 个体.能否说明动物细胞没有全能性?那说明了什么? 4,在动物细胞培养的过程中,需用到两次胰蛋白酶,作 在动物细胞培养的过程中,需用到两次胰蛋白酶, 用分别是什么? 用分别是什么? 形成单个细胞 5,传代培养的细胞,如果细胞形态发生了变化,这说明 ,传代培养的细胞,如果细胞形态发生了变化, 了什么? 了什么? 正在朝着等同于癌细胞的方向发展
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
P46讨论多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中,根 讨论多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中, 讨论多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中 据你所学的内环境的知识,思考并讨论以下问题: 据你所学的内环境的知识,思考并讨论以下问题:
10代细胞 10代细胞
细胞株
50代细胞 50代细胞
细胞系
传代培养术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
思考并回答: 思考并回答: 1,为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物 细胞培养材料? 细胞培养材料? 因为动物细胞工程的原理是细胞的增殖, 因为动物细胞工程的原理是细胞的增殖,而这些组织 生命力旺盛, 或器官上的细胞生命力旺盛 分裂能力强; 或器官上的细胞生命力旺盛,分裂能力强;便于进行动物 细胞培养. 细胞培养. 2,为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞? 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞? 成块组织不利培养,分散了做成细胞悬浮液利于培养, 成块组织不利培养,分散了做成细胞悬浮液利于培养, 使细胞与培养液充分的接触 有利于培养液的利用, 充分的接触, 使细胞与培养液充分的接触,有利于培养液的利用,加快 的进程. 了培养的进程 了培养的进程.
动物机体组织
剪碎 胶
原 蛋 白 酶 胰 蛋 白 酶
单个细胞 稀 分
释 装
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
请阅读相关内容,思考以下问题: 请阅读相关内容,思考以下问题: 1.动物组织要怎样处理使组织块变成单个细胞? 动物组织要怎样处理使组织块变成单个细胞? 动物组织要怎样处理使组织块变成单个细胞 剪碎, 剪碎,胰蛋白酶或胶原蛋白酶 2.什么叫细胞贴壁? 什么叫细胞贴壁? 什么叫细胞贴壁 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁. 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁. 3.接触抑制? 接触抑制? 接触抑制 细胞进行有丝分裂,数量不断增多,当贴壁细胞分裂 细胞进行有丝分裂,数量不断增多, 生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖, 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. 象称为细胞的接触抑制.
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
动物胚胎或幼龄动 物的组织, 物的组织,器官 动物组织细胞间隙中 胰蛋白酶 含有一定量的弹性纤 分解弹性纤维) (分解弹性纤维) 单个细胞 维等蛋白质, 维等蛋白质,将细胞 网络起来形成具有一 加培养液 定弹性和韧性的组织 细胞悬浮液 和器官. 和器官. 原代培养 遗传 物质 未改变 遗传 物质 改变
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
3.什么原代培养和传代培养? 什么原代培养和传代培养? 什么原代培养和传代培养 人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养 原代培养. 人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养. 贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶 贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理, 继续培养,让细胞继续增殖. 继续培养,让细胞继续增殖.这样的培养过程通常被称为 传代培养. 传代培养. 4.细胞在传至 细胞在传至10---50 代左右时会发生什么变化? 代左右时会发生什么变化? 细胞在传至 一般来说,细胞在传至10---50 代左右时,增殖会逐渐 一般来说,细胞在传至10---50 代左右时, 10--缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的细胞核型可能会 缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的细胞核型可能会 发生变化.当继续传代培养时, 发生变化.当继续传代培养时,少部分细胞会克服细胞寿 命的自然极限,获得不死性,这此细胞已经发生了突变 发生了突变, 命的自然极限,获得不死性,这此细胞已经发生了突变, 正在朝着等同于癌细胞的方向发展. 正在朝着等同于癌细胞的方向发展. 目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内, 目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内, 10代以内 以保持细胞正常的二倍体核型. 以保持细胞正常的二倍体核型.
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的条件 动物细胞培养的条件
温度和PH 温度和 体温 细胞体外培养的适宜温度一般与动物的______相近, 细胞体外培养的适宜温度一般与动物的______相近, ______相近 36.5 土0.5 哺乳动物多以____________℃为宜. ____________℃为宜 哺乳动物多以____________℃为宜.多数细胞生存的适宜 7.2 ----7.4 _____________. pH 为_____________. 气体环境 细胞培养所需气体主要有0 气体环境 细胞培养所需气体主要有02 和CO2 , 02 代谢 是细胞______所必需的, ______所必需的 是细胞______所必需的, CO2 的主要作用是维持培养液 PH 进行细胞培养时, 的______ .进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培 CO2 养瓶,将其置干含95 _______加 95% 空气 _____的混合气体的 养瓶,将其置干含95%_______加5% _____的混合气体的 培养箱 中进行培养. ________中进行培养 ________中进行培养.
动物细胞培养
动物细胞培养的条件 动物细胞培养的条件
①无茵,无毒的环境 ②营养③温度和PH④气体环境 无茵, 温度和PH
无茵, 无茵,无毒的环境 无菌 对培养液和所有培养用具进行______处理. ______处理 对培养液和所有培养用具进行______处理.通常还要 抗生素 在细胞培养液中添加一定量的__________ __________, 在细胞培养液中添加一定量的__________,以防培养过程 定期更换 培养液, 中的污染.此外, __________培养液 以便清除______ ______, 中的污染.此外,应__________培养液,以便清除______, 代谢产物 细胞自身 防止细胞代谢产物积累对__________造成危害. __________造成危害 防止细胞代谢产物积累对__________造成危害. 营养 基本相同 细胞体外培养所需营养物质与体内__________,例如, 细胞体外培养所需营养物质与体内__________,例如, __________ 微量元素 氨基酸 促生长因子 需要有糖,______,__________,无机盐,______等 需要有糖,______,__________,无机盐,______等.将 细胞所需的上述营养物质按其种类和所需数量严格配制而 成的培养鉴,称为___________.由于人们对细胞所需的 成的培养鉴,称为___________. ___________ 合成培养基 营养物质还没有完全搞清楚,因此,在使用合成培养基时, 营养物质还没有完全搞清楚,因此,在使用合成培养基时, 血清, 血清,血浆 通常需加入等一些_____________天然成分. _____________天然成分 通常需加入等一些_____________天然成分.
体外培养细胞时需要提供哪些物质及环境条件? 体外培养细胞时需要提供哪些物质及环境条件?
充足的营养供给 适宜的温度,适宜的pH和气体环境. 适宜的温度,适宜的pH和气体环境. pH和气体环境 无菌,无毒的环境. 无菌,无毒的环境.
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
动物细胞培养的过程 动物细胞培养的过程
P44寻根问底胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么? 寻根问底胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么? 寻根问底胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗
胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外, 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 对细胞有损伤作用,因此必须控 会消化细胞膜蛋白, 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. 制好胰蛋白酶的消化时间. P44旁栏思考题进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散 旁栏思考题进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散 旁栏思考题 细胞,说明细胞间的物质主要是什么成分? 细胞,说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行 吗? 主要是蛋白质.胃蛋白酶作用的适宜pH约为2 主要是蛋白质.胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH pH约为 大于6 胃蛋白酶就会失去活性. 大于6时,胃蛋白酶就会失去活性.胰蛋白酶作用的适宜 环境pH 7.2～8.4.多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～ pH为 动物细胞培养的适宜pH 环境pH为7.2～8.4.多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～ 7.4,胃蛋白酶在此环境中没有活性, 7.4,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养时的消化. 境中活性较高,因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化.