动物细胞培养与核移植技术
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动物细胞培养和核移植技术
◆体细胞核移植方法生产 的克隆动物是对体◆胚细胎胞移供 体动物进行了100植%的至复代制孕
吗？为什么？受体内
妊娠、分娩 ◆遗传物质 基本相同
体细体胞细核胞移核植移的植原的理过：程动
物细胞核具有全能性 受精
供体细胞 （供核）
细胞
体细胞
卵
培养
注入
细胞 重组
卵巢卵母细 胞（MⅡ中期：
供质）
去
去核卵 融合 细胞
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：胚胎细胞核移植、体细胞核移植
4.体细胞核移植的过程
供体：优质高产奶牛
◆为何取供体细 胞传代培养10代
以内的细胞？
10代以内的细胞 一般保持正常二 倍体的核型，未
发生突变。
治疗人类疾病，作为组织器官移植的供体
主要的优 点是？
不发生免疫 排斥反应
◆研究克隆动物和克隆细胞更了解 胚胎发育及细胞衰老过程；克隆动 物做疾病模型，更好追踪研究疾病
的发展过程和治疗疾病。
6.体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低，产下的活 克隆动物比率平均不到10%。
（2）绝大多数克隆动物还存在健康 问题，许多克隆动物表现出遗传和生 理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发
因为在这个时候去核的话对 卵细胞损伤最小，距离很近，
便于去核。
◆为什么不是取供体 细胞核进行核移植操 作，而是直接将供体 细胞整个注入去核卵
母细胞中？
保证供核不被破坏， 使所得个体的性状
更符合供体。
◆激活 方法：
◆激活 目的：
◆促融方法： 电刺激
吗？为什么？受体内
妊娠、分娩 ◆遗传物质 基本相同
体细体胞细核胞移核植移的植原的理过：程动
物细胞核具有全能性 受精
供体细胞 （供核）
细胞
体细胞
卵
培养
注入
细胞 重组
卵巢卵母细 胞（MⅡ中期：
供质）
去
去核卵 融合 细胞
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：胚胎细胞核移植、体细胞核移植
4.体细胞核移植的过程
供体：优质高产奶牛
◆为何取供体细 胞传代培养10代
以内的细胞？
10代以内的细胞 一般保持正常二 倍体的核型，未
发生突变。
治疗人类疾病，作为组织器官移植的供体
主要的优 点是？
不发生免疫 排斥反应
◆研究克隆动物和克隆细胞更了解 胚胎发育及细胞衰老过程；克隆动 物做疾病模型，更好追踪研究疾病
的发展过程和治疗疾病。
6.体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低，产下的活 克隆动物比率平均不到10%。
（2）绝大多数克隆动物还存在健康 问题，许多克隆动物表现出遗传和生 理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发
因为在这个时候去核的话对 卵细胞损伤最小，距离很近，
便于去核。
◆为什么不是取供体 细胞核进行核移植操 作，而是直接将供体 细胞整个注入去核卵
母细胞中？
保证供核不被破坏， 使所得个体的性状
更符合供体。
◆激活 方法：
◆激活 目的：
◆促融方法： 电刺激
生物选修3动物细胞培养和核移植技术PPT课件
动物细胞培养技术是生物技术领域中的一项重要技术，广泛应用 于细胞生物学、生物医学、药物研发和生物工程等领域。
动物细胞培养的历史与发展
动物细胞培养技术最早可以追溯到20世纪初，但直 到20世纪50年代才开始有系统的研究。
1951年，卡森等人成功地进行了小鼠胚胎细胞的原 代培养，标志着动物细胞培养技术的诞生。
生物选修3动物细胞培养和核 移植技术ppt课件
目
CONTENCT
录
• 动物细胞培养技术概述 • 动物细胞培养技术的基本原理 • 核移植技术的基本原理 • 核移植技术的操作流程 • 核移植技术的优缺点与伦理问题 • 核移植技术的未来展望与研究方向
01
动物细胞培养技术概述
动物细胞培养的定义
动物细胞培养是指将动物组织或细胞从体内取出，在体外进行培 养，使其在人工条件下生长、繁殖和代谢的过程。
04
核移植技术的操作流程
供体细胞的选择与准备
供体细胞来源
选择健康、无病原体污染的动 物胚胎或生殖细胞作为供体细 胞来源。
细胞培养
将供体细胞进行体外培养，使 其分裂和增殖，以获得足够的 细胞数量。
遗传修饰
根据需要，对供体细胞进行遗 传修饰，如基因敲除、基因敲 入等。
受体细胞的准备
01
02
03
受体细胞来源
核移植技术的应用前景
核移植技术可以应用于濒危动 物的繁殖和保护，通过该技术 可以快速繁殖出大量濒危动物 个体，为物种保护提供有力支 持。
核移植技术还可以应用于动物 模型的建立，通过该技术可以 快速获得遗传背景相同的动物 模型，为疾病研究、药物研发 等方面提供有力支持。
随着技术的不断进步和应用范 围的扩大，核移植技术将会在 未来的生物医学领域发挥更加 重要的作用。
动物细胞培养和核移植技术(共36张PPT)
触抑制
代
转入培养瓶
培
细胞株：一般说
遗传物质未改变
传代10代以内，遗传物质不改变，保 分瓶传代培养 养
持正常二倍体核型。
传代10-50代左右，增长缓慢以至于 10代细胞
完全停止，部分细胞核型可能发生
传 代
变化（遗传物质可能改变）
40-50代细胞 培
继续传代培养少部分细胞获得不死性，
养
细胞突变，遗传物质已经改变，等同
-------------（ ） A
4、可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植
保证细胞顺利的生长增殖
保证细胞顺利的生长增殖
A．细胞系 体外培养的细胞需要什么样的环境条件？
检测有毒物质，判断某种物质的毒性
B．细胞株
C．原代细胞 D．传代细胞 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？
为___________. (4)为了把B瓶原代中培的养 细胞分装到C瓶中，用_____ 处理，然后配置成___________，再分装。 胰蛋白酶 (5)在C瓶中正常培养了一细段胞悬时浮间液后，发现细胞全部死亡。
1.体积大，易操 次分裂中期 作。2.含有促使 细胞（MⅡ
细胞核表达全能 中期）为什 性的物质和营养 么？
条件。
◆促融方法：
电刺激
妊娠、分娩
◆胚胎移植至代 孕受体内
有人说它三个母亲， 对吗？
细胞核核移植
卵母细胞采集、培养
MⅡ期卵母细胞 去核
去核卵母细胞
体细胞核移植过程 （体细胞克隆动物）
供体细胞注入 去核卵母细胞
生长和繁殖。
2、原理：细胞增殖
3、过程
增殖能力强，分裂旺盛，分化程 度低，容易培养
动物细胞培养和核移植技术-刁金山
3.温度和 ：36.5+0.5度；PH为7.2-7.4 温度和pH：36.5+0.5度 PH为7.2温度和 4.气体环境： 气体环境： 气体环境
培养皿或松盖培养瓶，置于 空气和5% CO2 ） 培养皿或松盖培养瓶，置于O2和CO2（95%空气和 空气和
学案p2相关问题 学案 相关问题
1.3 动物细胞培养技术的应用
6、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物 既然胰蛋白酶能将细胞消化掉， 胰蛋白酶能将细胞消化掉 组织分散成单个细胞要注意什么问题呢 注意什么问题呢？ 组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？ 注意时间的控制 7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？ 不能，因为两者的最适PH不同， 不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织 PH不同 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH PH较接近 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近
（三）、过程： ）、过程： 过程
1
2
3
4
（三）、体细胞的核移植过程 ）、体细胞的核移植过程
高产奶牛A 高产奶牛 供体细胞培养 供体细胞
？
卵母细胞培养 去核卵母细胞 供卵奶牛B 供卵奶牛
？
无性生殖
电刺激使两细胞融合 重组细胞
激活 重组胚胎
？
胚胎移植
代孕母牛C 代孕母牛 新个体
为什么用去核卵母细胞作为体细胞核的受体？ 为什么用去核卵母细胞作为体细胞核的受体？
通过核移植方法得到的动物叫克隆动物。 通过核移植方法得到的动物叫克隆动物。 克隆动物
（二）、分类： ）、分类： 分类
胚胎细胞核移植： 胚胎细胞核移植 细胞分化程度低，恢复全能性容易 细胞分化程度低， 细胞分化程度高， 体细胞核移植： 体细胞核移植 细胞分化程度高，恢复全能性困难
动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术
核移植操作
显微操作
在显微镜下，将供体细胞核移植到受体细胞中。
融合与激活
通过电刺激或化学方法诱导受体细胞与供体细胞 融合，并激活新形成的细胞。
筛选与鉴定
对新形成的细胞进行筛选和鉴定，确保核移植成 功。
重组胚胎的培养与移植
胚胎培养 在适宜的培养条件下，对重组胚胎进行培养，促进其发育。
胚胎移植 将培养成熟的胚胎移植到代孕动物体内，以产生后代。
融合后的细胞开始分裂和发育，最终 形成与供体具有相同遗传物质的克隆 个体。
核移植技术流程
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供体细胞的选择与准备
选择适当的供体细胞
01
根据实验需求选择具有所需特性的供体细胞，如特定组织或器
官来源的细胞。
细胞培养准备
02
确保供体细胞处于适宜的培养环境中，包括适当的培养基、温
度、气体条件等。
细胞传代与扩增
03
对供体细胞进行传代和扩增，以获得足够的细胞数量用于核移
植。
受体细胞的选择与准备
选择适当的受体细胞
根据实验需求选择具有良好接受性的受体细胞，如去核的卵母细 胞。
去核处理
使用显微操作技术去除受体细胞的细胞核，为核移植做好准备。
受体细胞激活
通过化学或电刺激方法激活受体细胞，使其恢复分裂活性。
细胞分离
通过离心、过滤等方法将细胞从酶液
3
中分离出来。
培养环境控制
提供适宜的温度、湿度、气体环境，
5
保持培养基的营养成分和pH值。
组织消化
2
使用适当的酶液将组织分解成单个细
胞。
细胞接种
4
将分离出的细胞接种到培养容器中。
传代细胞培养
动物细胞培养和核移植技术 课件
(5)人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应组 织、器官后，可以用于组织器官的移植。
(6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展 过程和治疗疾病。
4．存在问题。 (1)成功率低。 (2)绝大多数克隆动物还存在健康问题。 (3)克隆动物食品的安全性存在争议。
要点一 动物细胞培养
1．动物细胞培养时需要将细胞分散开，其方法是什 么？
(4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证 明动物细胞的细胞核也具有_________________________
________________________。 解析：(1)由图示可知①为核移植过程。(2)卵母细胞
体积大、易操作，并且还含有能诱发细胞核全能性表达的
物质及丰富的营养物质，比较适于做核移植的受体细胞。
(3)在核移植时，一般不选择生殖细胞作为供核细胞， 因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质减半。
(4)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同， 而不是完全相同，因为：①克隆动物的细胞质遗传物质来 自于受体卵母细胞。②生物的性状不仅与遗传物质有关， 还受环境的影响。③突变。
(5)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核 遗传物质与供核个体的相同，属于无性繁殖，不会改变生 物体的基因型。
2．过程。
3．条件。 (1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进 行无菌处理。 (2)营养：合成培养基中要有糖、氨基酸、促生长因 子、无机盐、微量元素等，通常需加入血清、血浆等。 (3)温度和 pH。 ①适宜温度：36.5±0.5 ℃。 ②适宜 pH：7.2～7.4。
(4)气体环境：主要是 O2 和 CO2，O2 是细胞代谢所必 需的，CO2 主要维持培养液的 pH。
(3)培养首先在 B 瓶中进行，瓶中的培养基成分有 ________________________等。在此瓶中培养一段时间 后，有许多细胞衰老死亡，这时的培养称为__________。
(6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展 过程和治疗疾病。
4．存在问题。 (1)成功率低。 (2)绝大多数克隆动物还存在健康问题。 (3)克隆动物食品的安全性存在争议。
要点一 动物细胞培养
1．动物细胞培养时需要将细胞分散开，其方法是什 么？
(4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证 明动物细胞的细胞核也具有_________________________
________________________。 解析：(1)由图示可知①为核移植过程。(2)卵母细胞
体积大、易操作，并且还含有能诱发细胞核全能性表达的
物质及丰富的营养物质，比较适于做核移植的受体细胞。
(3)在核移植时，一般不选择生殖细胞作为供核细胞， 因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质减半。
(4)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同， 而不是完全相同，因为：①克隆动物的细胞质遗传物质来 自于受体卵母细胞。②生物的性状不仅与遗传物质有关， 还受环境的影响。③突变。
(5)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核 遗传物质与供核个体的相同，属于无性繁殖，不会改变生 物体的基因型。
2．过程。
3．条件。 (1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进 行无菌处理。 (2)营养：合成培养基中要有糖、氨基酸、促生长因 子、无机盐、微量元素等，通常需加入血清、血浆等。 (3)温度和 pH。 ①适宜温度：36.5±0.5 ℃。 ②适宜 pH：7.2～7.4。
(4)气体环境：主要是 O2 和 CO2，O2 是细胞代谢所必 需的，CO2 主要维持培养液的 pH。
(3)培养首先在 B 瓶中进行，瓶中的培养基成分有 ________________________等。在此瓶中培养一段时间 后，有许多细胞衰老死亡，这时的培养称为__________。
动物细胞培养和核移植技术概述
的一些行为、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，克隆动物不会是 核供体动物100%的复制。
知识结构
动物细 胞培养 和核移 植技术
动物细胞培养
动物体 细胞核 移植技 术和克 隆动物
如何界定原代培养和传代培养； 细胞株和细胞系？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞 悬浮 液
细胞株
细胞系 遗传物质改变
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
多数组织细胞必须在固定
贴壁生长细胞分裂生长到 相互接触时就停止分裂增
的表面上生长和分裂。 殖的现象叫接触抑制
2.动物细胞培养条件：
⑴许多克隆动物表现出遗传和生 理缺陷，如体型过大，异常肥胖， 发育困难，免疫失调等。 ⑵成功率非常低及克隆动物食品 的安全性问题。
体细胞许核多移克植技隆术动存物在的表问现题 出遗传和 生理缺陷，如体型大，异常肥胖， 发育困难，脏器缺陷，免疫失调 等。
在研究方面，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，克隆动物畸形率 高、死亡率高、易出现早衰等问 题。这些问题尚在研究中。在应 用上，生产克隆动物费用昂贵， 距大规模应用还有一定距离。
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
其中动物细胞培养技术是其他 动物细胞工程技术的基础
动物细胞培养概念：
动物细胞培养 就是从动物机 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。
知识结构
动物细 胞培养 和核移 植技术
动物细胞培养
动物体 细胞核 移植技 术和克 隆动物
如何界定原代培养和传代培养； 细胞株和细胞系？
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞 悬浮 液
细胞株
细胞系 遗传物质改变
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
多数组织细胞必须在固定
贴壁生长细胞分裂生长到 相互接触时就停止分裂增
的表面上生长和分裂。 殖的现象叫接触抑制
2.动物细胞培养条件：
⑴许多克隆动物表现出遗传和生 理缺陷，如体型过大，异常肥胖， 发育困难，免疫失调等。 ⑵成功率非常低及克隆动物食品 的安全性问题。
体细胞许核多移克植技隆术动存物在的表问现题 出遗传和 生理缺陷，如体型大，异常肥胖， 发育困难，脏器缺陷，免疫失调 等。
在研究方面，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，克隆动物畸形率 高、死亡率高、易出现早衰等问 题。这些问题尚在研究中。在应 用上，生产克隆动物费用昂贵， 距大规模应用还有一定距离。
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
其中动物细胞培养技术是其他 动物细胞工程技术的基础
动物细胞培养概念：
动物细胞培养 就是从动物机 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。
动物细胞培养和核移植技术 课件
(1)细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中 培养，悬液中分散的细胞很快就 7 _贴__附__在__瓶__壁______上，称为细 胞贴壁。
(2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面 8 _相__互__接__触____ 时，细胞 9 ___停__止__分__裂__增__殖______的现象称为细胞的接触抑制。
19
_血__清__、__血__浆__：补充培养液中没有搞清楚的成分
温度：哺乳动物多以 20 3_6_._5_±__0_._5_℃__为宜 (3)温度和 pHpH： 21 __7_.2_～__7_._4___
22 __O__2 _______：细胞代谢所必需的 (4)气体环境CO2：维持培养液的 23 ___p_H_______
解 析 ： (1) 哺乳动物 的正常细 胞核中性 染色体的 组成为 XX(雌性)或 XY(雄性)。卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中 期时，常采用显微操作法去除细胞核。②过程是将早期胚胎移 植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说， 动物细胞在传代培养到 10～50 代时，部分细胞的细胞核型可能 会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般 选 10 代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的 克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物
解析：选 D 为保证动物细胞培养过程中细胞的增殖，应 先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散开，解除细胞的接 触抑制，并分瓶培养；细胞一般能传至 10～50 代，有的甚至能 继续分裂增殖。
2．如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：
(1) 容 器 A 中 放 置 的 是 动 物 器 官 或 组 织 ， 它 一 般 取 自 ________________。
和动物细胞培养和核移植技术
和动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养技术动物细胞培养技术是通过外部环境的调控，使动物细胞在无机媒体以及生长因子的作用下继续生长、分裂和繁殖的一项细胞生物学技术。
该技术可用于研究和生产许多生物制品。
动物细胞培养的应用研究应用在生物医学、病毒学和免疫学等领域中，动物细胞培养是一项重要的实验技术。
科学家可以通过体外培养细胞，研究细胞生长和分裂的机制，探究细胞活动的各个环节以及生物物质的生成和代谢方式。
生产应用通过体外培养的方法，可以大规模生产某些生物制品。
例如，用细胞培养法生产疫苗、抗生素、胰岛素、干细胞等。
这种生产方法能够避免传统的动物或植物药材所潜藏的标准不一、药效不稳定等问题，能够生产出高品质、高效、更安全的药品和生物制品。
动物细胞培养的技术难点动物细胞培养需提供适宜的温度、酸碱度、氧气、营养元素和生长因子等条件才能成功进行。
同时，这些条件的每一个细节都会对培养结果产生影响。
培养基细胞培养基是一种含有营养和生长因子的培养条件，不同细胞类型需要不同类型和浓度的培养基。
细胞培养基也会随着时间推移逐渐耗尽其中的营养成分，进而影响到培养细胞的生长和分裂情况。
针对不同细胞类型的技术难点不同类型的细胞要求不同的生长环境和营养条件，例如培养体外造血组织干细胞则需要添加足量的细胞生长因子，而产生癌细胞株则需要添加足量的营养物质。
动物细胞培养的优缺点优点•可以探究细胞的机制，并且可连续、长时间地进行研究。
•无需配对性强的两个动物繁殖，减少了动物实验的数量和成本。
•增加了药品或生物制品的生产效率和质量。
缺点•无法检测培养出来的细胞是否与原动物形态和基因特性一致，使得这种生产方式无法完全代替动物的实验方式。
•产生的细胞可能会突变，并且有可能会失去其特定的功能，这也会对整个实验结果产生影响。
核移植技术核移植技术是将一个成熟细胞的细胞核移植到另一个细胞外空泡内的实验操作和过程。
该技术可以用于研究和生产许多生物制品，例如体细胞克隆。
动物细胞培养和核移植技术[](共27张PPT)
](https://img.taocdn.com/s3/m/e88070366fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d87.png)
含有营养物质丰富，提供早期胚胎发育所需的营养； 体细胞核移植技术的应用前景：
体卵母细胞。 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）。 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。 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。
拓展---动物组织或细胞培养的难易程度
幼体组织或细胞 ＞ 老龄组织或细胞
分化程度低的组织或细胞 ＞ 分化程度高的组织或细胞
肿瘤组织或细胞 ＞ 正常组织或细胞
思考与探究（教材P50）
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。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，使其分化成所需要的组织或器 官。
Ａ母绵羊 卵母细胞
Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多莉羊的培育过程
细胞质
细胞核
细胞核移植
融合后的卵母细胞
卵裂
早期胚胎
胚胎移植
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
2、体细胞核移植的过程：
请看教材P48图2-21
思考：
1.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？
MⅡ中期卵母细胞
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；含有激活细胞核体现全 能性的物质。
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？
境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、 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移至受体细胞之前，必须将受体细胞的
体卵母细胞。 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）。 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。 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。
拓展---动物组织或细胞培养的难易程度
幼体组织或细胞 ＞ 老龄组织或细胞
分化程度低的组织或细胞 ＞ 分化程度高的组织或细胞
肿瘤组织或细胞 ＞ 正常组织或细胞
思考与探究（教材P50）
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。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，使其分化成所需要的组织或器 官。
Ａ母绵羊 卵母细胞
Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多莉羊的培育过程
细胞质
细胞核
细胞核移植
融合后的卵母细胞
卵裂
早期胚胎
胚胎移植
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
2、体细胞核移植的过程：
请看教材P48图2-21
思考：
1.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？
MⅡ中期卵母细胞
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；含有激活细胞核体现全 能性的物质。
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？
境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、 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移至受体细胞之前，必须将受体细胞的
动物细胞培养和核移植技术
50代细胞 传代培养
动物细遗已胞传改培物变养质不细能胞系
最终培养成生物体
h无限传代
8
思考题
1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞 的吗？ 没有 ２、动物细胞培养过程将组织分散成单个细 胞的吗？ 是
３、为何动物细胞培养过程将组织分散成单 个细胞的呢？ 成块的组织细胞靠在一起,彼此
限制了细胞的生长和增殖 ４、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？
19、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
h
14
讨论
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，思考并讨论 以下问题：
1.体外培养细胞时需要提供哪些物质 充足的营养供给、适宜的温度、适宜的 pH和气体环境
比较项目
植物组织培养 动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分 蔗糖、植物激素
葡萄糖、血清、 血浆
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育 无病毒h植株等
获得细胞或 细胞产物
20
应用：
❖ 大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、 干扰素、单克隆抗体）
❖ 作为基因工程中的受体细胞 ❖ 培养的动物细胞可以用于检测有毒物
2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 无菌、无毒的环境。
h
15
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、促生长因子、无机盐、
微量元素、维生素、血清、血浆等。合成培养基）
动物细胞培养和核移植技术课件
(3)如何区分原代培养与传代培养？ 答案 ①原代培养：通常将动物组织消化后的初次培养称 为原代培养。 ②传代培养：贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处 理，然后分瓶继续培养，让细胞增殖，即为传代培养。
2．条件 (1)无菌、无毒的环境：培养液应进行_无__菌___处理。 (2)营养：合成培养基的成分为糖、__氨__基__酸___、促生长 因子、无机盐、微量元素、_血__清___、血浆等。 (3)温度和 pH：适宜的温度为__3_6_._5_±_0_.5__℃_____；pH 为 _7_._2_～__7_._4___。 (4)气体环境：_空__气___ 95%和 CO25%的混合气体。
【归纳提炼】 1．不同层次的克隆
(1)分子水平：如DNA复制。 (2)细胞水平：动物细胞培养。 (3)个体水平：“多利”羊的诞生。 2．动物细胞核移植的条件及结果 (1)核移植一般选择去核的卵母细胞，因为卵母细胞体 积大，易操作，含有促使细胞核全能性表达的物质和营 养条件。一般不选择生殖细胞作为供核细胞，因为生殖 细胞与正常体细胞相比，遗传物质减半。
【归纳提炼】 动物细胞培养与动物组织培养的比较
【活学活用】
1．判断下面关于动物细胞培养的叙述的正误。
(1)动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性
()
(2)需要对细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶处理 ( )
(3)原代培养的细胞是指从贴壁生长到发生接触抑制的细胞
()
(4)恒温条件下，细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而
5．应用 (1)加速家畜_遗__传___改良进程，促进优良畜群繁育。 (2)增加濒危动物数量，保护_濒__危___物种。 (3)生产医用蛋白。 (4)作为_异__种__移植的供体。 (5)用于组织器官的移植。
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
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
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”。
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”。
动物细胞培养和核移植技术(第1课时)
动物克隆
利用核移植技术可以生产出克隆动物，为科学研究、动物育种和濒危动物保护等领域提供支持。
转基因动物
利用核移植技术可以生产出转基因动物，用于药物研发、生物反应器生产和人类疾病模型等方面。
人类疾病研究
通过核移植技术可以生产出人类疾病模型动物，为研究人类疾病的发生、发展和治疗提供有力支持。
基因编辑
利用核移植技术结合基因编辑技术，可以对动物基因进行精确的编辑和改造，为基因治疗和遗传疾病研究等领域提供新的手段。
细胞分离与传代
血球计数板法
流式细胞仪法
MTT法
Trypan blue染色法
细胞计数与活力检测
利用血球计数板对细胞进行计数，通过显微镜观察计数板上的细胞数目。
利用流式细胞仪对细胞进行计数和活力检测，可以快速准确地检测大量细胞。
通过检测细胞代谢产物来评估细胞活力，常用的试剂是MTT（3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide）。
核移植技术的展望
02
应用于再生医学和疾病治疗
核移植技术有望在再生医学和疾病治疗领域发挥重要作用。例如，通过将患者的细胞核移植到去核的卵母细胞中，可以生成具有患者特异性的人工胚胎干细胞，用于治疗各种遗传性疾病和罕见病。此外，核移植技术还可以用于生产转基因动物、制备细胞疗法等。
03
加强伦理和法规监管
随着核移植技术的不断发展和应用，伦理和法规监管也需要不断加强和完善。这可能涉及到制定更加严格的法律法规和技术标准，以确保技术的合理和合法应用，并保护人类的生命健康和伦理道德。
动物细胞培养的定义
动物细胞培养技术广泛应用于生物学、医学、农业和工业等领域，用于研究细胞生物学、药物筛选、疫苗研制等方面。
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4.年龄组成 （1）概念：种群中各年龄期个体所占比例。一般分 为幼年(尚无生殖能力)、成年(有生殖能力)和老年(丧 失生殖能力)三个阶段。 （2）类型：（一般分三种类型）
老年 成年 幼年
14
（3）年龄组成的意义： 可以预测种群密度的变化方向
5.性别比例
15
（1）概念：种群中雄性个体和雌性个体所占的比例
Байду номын сангаас
11
出生率和死亡率来体现。
出生率和死亡率是影响种群密度的根本原因
12
3.迁入率和迁出率
（1）概念：在单位时间内迁入（或迁出 ）的个体
数目占该种群个体总数的比率。
（2）意义：迁入率和迁出率在研究城市人口变化中 具有重要意义
迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小。
13
• 按照一对夫妇两个孩子计算，人口 学家统计和预测，墨西哥等发展中 国家的人口翻一番大约需要20-40 年，瑞典人口将会相对稳定，德国 人口将减少，你知道预测这种人口 增减动态变化的依据是什么吗？
④使用范围：动物
10
• 为什么地球上有的生物种群数量越 来越少，甚至处于濒临灭绝的境况， 而有的生物如蝗虫田鼠等即使人类 投入了大量的人力和物力来消灭它 们，其种群数量依旧有增无减呢？
2.出生率和死亡率
（1）概念：在单位时间内新产生（或死亡）的个体 数目占该种群个体总数的比率。 （2）意义：出生率和死亡率是种群数量及密度改变 的直接表现。种群的内部和外界因素影响都以改变
10m
10m
6
2.调查种群密度的方法 （1）样方法
①含义：在被调查种群的分布范围内，随机选
取若干个样方，通过计数每个样方内的个体
数，求得每个样方的种群密度，以所有样方
种群密度的平均值作为该种群的 种群密度
估计值
②样方大小和取样的方法
③使用范围：多用于植物
7
五点取样法
等距取样法
8
对于压在小方格界线上的调查对象应取相 邻两边及顶角计数。
19
种群的空间特征
组成种群的个体在其生活空间中的位置状态或空 间布局叫做种群的空间特征或分布型。种群的空间分 布一般可概括为三种基本类型：随机分布、均匀分布 和集群分布。
均匀型
随机型
集群型
20
种群数量变化是种群研究的核心问题，种群
密度是种群的重要特征。
出生率和死亡率、年龄组成，性别比例以及
迁人和迁出等都可以影响种群的数量变化。
17
（3）性别比例的应用：利用人工合成的性引诱剂诱 杀某种害虫的雄性个体，破坏害虫种群正常的性别 比例，从而达到杀虫效果。 （4）性别比例的意义：影响种群密度的变动。
18
不少媒体称，中国男女比例出现 严重失衡，到2020年，中国处于婚龄 的男性人数将比女性多出3000万到 4000万，这意味着平均五个男性中将 有一个找不到配偶，将有数千万的男 子无妻可娶，成为传统意义上的“光 棍”
4
一、调查种群密度的方法
1.种群密度
（1）含义：种群在单位面积或单位体积中的个体数就
是种群密度；是种群最基本的数量特征
（2）表示方法：①小范围的水生生物——单位体积
②大范围及陆生生物——单位面积
即种群密度＝种群的个体数量／空间大小（面积或体 积）
5
问题探讨
1、怎样估算这 块草地中蒲公英的数 量？
出生率和死亡率、迁入和迁出是决定种群数
量变化的主要因素 年龄组成是预测种群数量变化的主要依据。
21
决定种群个体数目变动的关系图
性别比例
影响密度大小
年龄组成 预测变化趋势 种群密度 直接影响 种群数量
决定密度大小
出生率、死亡率 迁移率、迁入率
外界环境
1
本节聚焦
1、怎样估算种群的密度？ 2、种群的数量特征有哪些？
2
1.种群的概念： 是指在一定的自然区域内，同种生物的 全部个体的总和。 概念的要点：①一定自然地域内， ②同种生物构成 ③全部个体的总和。
3
以下描述是种群吗？
• • • • 1.一片草地上的全部蛇。 2.某集市上卖的全部的同种白菜。 3.某村子中全部青年男女。 4.一个池塘里的全部鲤鱼。
（2）标志重捕法
①含义：在被调查种群的活动范围内，捕获一部份个 体 ，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间 后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总数 的比例，来估计种群密度。
9
②计算公式：
种群数量＝标记个体数 X 重捕个体数／重捕标记数 ③举例：先捕获39只鼠并标记，一段时间后，再重捕 34只，其中被标记的为15只，那么根据公式，该地 段原有总鼠数为39 X 34／15＝88只
（2）类型：（一般分三种类型）
①雌雄相当型：特点 是雌性和雄性个体数 目大体相等。 这种类型多见于高等 动物。
②雌多雄少型：特点是雌性个体显著多于雄性个体。 这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等群 体动物。
16
蜂群中几百只雄蜂，一只蜂王和几 十万只工蜂都是雌蜂。
③雌少雄多型：特点是雄性个体明显多于雌性个体。 这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。