课件2：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

胚胎移植 另一头绵羊的子宫 代孕
受体 妊娠、出生
二、生物的性状不仅与遗传物 质有关，还受环境的影响。
克隆羊多利
1、写出AB所代表细胞工程名称：a表示： 核移植
b表示: 胚胎移植
黑面绵羊去
2、实施细胞工程时，所需 核卵母细胞 受体细胞大多采用卵母细胞 的原因：
白面绵羊乳 腺细胞核
a
体积大，易操作。含有促使细胞核 重组细胞
1、蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
2、应用于基因工程 主要用于作为受体细胞
3、检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4、细胞的生理、药理、病理研究
如用于筛选抗癌药物
植物组织培养和动物细胞培养的比较：见导学教程P31表
比较项目
植物组织培养 动物细胞培养
原理 培养基性质 培养基特有成分
动物细胞培养的最适PH值为7.2-7.4，胰蛋白酶作用的适 宜PH为7.2-8.4，胃蛋白酶适宜PH为2.胃蛋白酶在PH为 7.2-7.4的动物细胞培养中无活性。 问题5：用胰蛋白酶处理不会把所培养的细胞消化掉吗？
控制好时间！长时间处理当然会损伤细胞。
问题6、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）、（水、无机盐）、维 生素和动物血清等。独特之处有：1、液体培养基 2、 成分中有动物血清等
1、定义： 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.
2、原理： 动物细胞核具有全能性
胚胎细胞分化程度 低，恢复其全能性 相对容易。
动物体细胞分化程 度高，恢复其全能 性十分困难
3、分类： 胚胎核移植、体细胞核移植。
■培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于帖附。
强调二：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。
② 传代培养
定义： 当原代培养的细胞处于接触抑制后, 用胰蛋白
酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后加入新的培 养液,将细胞分离稀释,并从原培养瓶内转接到新的 培养瓶内,这个过程称传代培养.（分瓶培养的过程）
◆取供体细 胞传代培养 10代以内的 细胞.为什 么？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
◆用的是去核 1操2胞、、作核体含。表积有达大促全，使能易细性的分（什减裂M么Ⅱ数中？中第期期二细）次胞为
◆激活方法： ◆激活目的：
的物质和营养条 件。
◆胚胎移植至
◆促融方法：
代孕受体内
电刺激 妊娠、分娩
有人说它三个母
亲，对吗？
核移植流程: 1、供体细胞的采集与培养 2、受体卵母细胞的采集与体外培养 3、显微操作去除卵母细胞中的核 4、将供体细胞注入去核卵母细胞 5、用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成减数分裂 进程。
表达全能性的物质和营养条件。
电脉冲刺激
3、多利面部毛色是：白色 根据遗传学原理说明判断依据。
早期重组胚胎
多利全部的核基因都来自白面绵羊
b
4、若黑面绵羊的基因型为AA,白 另一头绵羊的子宫
面绵羊的基因型为aa，则克隆羊
妊娠、出生
的基因型为
aa
克隆羊多利
2.）核移植流程
供体：优质高产奶牛
受体：普通奶牛（卵母 细胞的采集与培养）
问题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？ 因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。 问题2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？ 扩大细胞与培养液的接触面积，利与细胞吸收营养。 问题3：为什么用胰蛋白酶处理？ 动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，胰 蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的蛋白质和 细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。 问题4：为什么用胰蛋白酶处理而不用胃蛋白酶？
问题7、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 育成新的动物个体
问题8、动物细胞培养的原理：细胞增殖。
问题9、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代 以内，为什么？
10代以内的细胞遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。
5、动物细胞培养技术的应用:
4、体细胞核移植过程---示动物克隆---无性繁殖
1）克隆羊多 利培育过程：
黑面绵羊去
受体 核卵母细胞
白面绵羊乳 腺细胞核
供体
◆特别注意：克隆动物性状 与供体动物完全一样吗？
细胞核移植 重组细胞
不可能！因为：
电脉冲刺激
早期重组胚胎
一、供体动物只提供细胞核， 而细胞质中的遗传物质（如线 粒体DNA）来自于受体卵母细 胞.
2、原理：细胞增殖
3：过程
胚胎或幼龄动物器官组织
①原代培养
取出组织
定义：人们通常将 动物组织消化后的 初次培养称为原代 培养。
剪碎
胰蛋白酶处理 单个细胞
细胞悬液
图示
原代培养
转入培养瓶内培养 （ 贴壁生长长成单层细 胞。有接触抑制现象）。
强调一：细胞贴壁过程 ■细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶 壁上，称为细胞贴壁。
人教版选修3
专题2 细胞工程 课题2 动物细胞工程
◆动物细胞培养 ◆动物体细胞核移植技术和克隆动物
思考与回忆： 1、动物细胞全能性特点？ • 随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化 潜能变窄。细胞核仍具有全能性。
• 2、能否用植物组织培养的方法使动物细胞发育成动 物个体？
• 不能。动物细胞和组织在体外培养的过程中，伴 随一定的组织分化，不管采用什么手段和培养条件， 由于细胞的运动、变化，细胞发生结构功能变异，结 果长时间的培养只能使单一类型的细胞保存下来，最 终成了简单的细胞培养。
• 3、动物的细胞培养的理论依据（原理）？
• 细胞增殖
其它动物细胞工程的基础
动物 细胞 工程 常用 技术
动物细胞培养 核移植 动物细胞融合 单克隆抗体技术
一、动物细胞培养的应用和概念：
1、概念：动物细胞培 养就是从动物有机体 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.
的组织、器官 剪碎用胰蛋白酶处理
单个细胞
原代培养特点：细胞贴壁、 接触抑制
加培养液稀释 配置细胞悬液 原
传 物
细 胞
传代10代以内，遗传物质不 转入培养瓶
代 质株 培 未：
改变，保持正常二倍体核型。 传代10-50代左右，增长缓 分瓶传代培养
养
慢以至于完全停止，部分细 10代细胞
传
改一 变般
说 遗
胞核型可能发生变化（遗传
细胞的全能性 固体培养基 蔗糖 植物激素
细胞增殖 液体培养基 葡萄糖 促- - 动 物血清
培养结果 培养目的
取材
其他条件
植物体
快速繁殖、培育 无病毒植株
植物幼嫩部分或 花药
无菌无毒，适宜 条件
细胞株、细胞系
获得细胞或细胞 分泌蛋白
胚胎或幼龄动物 的器官或组织
无菌无毒，适宜 条件
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
代
物质可能改变）
40-50代细胞
继续传代培养少部分细胞获得
培 养
变传细 物胞 质系
不死性，细胞突变，遗传物质 已经改变，等同于癌细胞。 无限传代
已： 改遗
4.动物细胞培养的条件:
1）无菌无毒的环 对培养液和所有培养用具无菌处理；
境：
培养液中添加抗生素防止培养过程中
污染；定期更换培养液以清除代谢产
物，防止对培养细胞造成危害。
6电刺激促融使供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎。
7、胚胎移植入代孕母牛体内 8、妊娠分娩与供体遗传物质基础相同的犊牛。
4、体细胞核移植技术的应用前景
5、体细胞核移植技术存在的问题 看书P49-50页
课堂练习 1、动物细胞工程技术的基础是：（ Ｃ ）
A．动物细胞融合 B．胚胎移植 C．动物细胞培养 D．核移植
强调：细胞系、细胞株（了解即可，老课本体系）
▲细胞株：传代细胞一般能传到40-50代，遗传物 质一般不会发生改变，叫细胞株。
▲细胞系：传代50代以后不能再传下去，部分细 胞遗传物质发生了改变，能连续传代，获得不死 性，叫细胞系。
3、总结：动物细胞培养过程 动物胚胎或幼龄动物
为什么用胰蛋白酶处理？
2）营养：
液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生 长因子、（水、无机盐、微量元素）等； 通常还需加入血浆、血清等天然成分。
3）温度和pH： 适宜的温度：人和哺乳动物细胞最适
温度为36.5±0.5℃。
适宜的酸碱度：PH：7.2-7.4 4）气体环境： “95％空气+5％CO2”的混合气体培养箱。
氧气是细胞代谢必须的； CO2维持培 养液的PH。