动物细胞培养和核移植技术(讲课)
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7
有关概念
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。
接触抑制: 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，就会停
止分裂增殖，称为接触抑制。
原代培养：单个细胞传至十代左右（分装前的细胞培养） 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，分装到两个或两个以
上的培养瓶中继续培养。
补 细胞株： 10到50代的细胞，遗传物质没发生改变。 充 细胞系： 超过50代的细胞，遗传物质发生改变，可无限增
为治疗和预防疾病提供理论依据
12
植物细胞和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质
植物组织培养
细胞的全能性 固体培养基
动物细胞培养
细胞增殖 液体培养基
培养基特有成分
植物激素
动物血清
培养结果 培养目的
植株
细胞株、细胞系
快速繁殖、培育 无病毒植株等
获得细胞或 细胞产物
13
二、动物细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植的概念、种类： 2.体细胞核移植的过程： 3.体细胞核移植技术的应用前景： 4.体细胞核移植技术存在的问题：
14
1.动物细胞核移植的概念、种类：
概念：
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）
剪碎 胰蛋白酶处理
细胞悬液
细胞贴壁、接触抑制
10代细胞
50代细胞
细胞株
培养液培养
细胞系
无限传代
10
3、条件：
1、无菌、无毒
2、添营加养一（定培量养的基抗生成素分） （ 血糖清定培、、期养氨血更 液基浆换 和酸等培 培、。养 养促）液器生具长无因菌子处培、理无养机基盐的、不微同量是元素、 3、适宜的温度和PH值 动物细胞培养和
1
常用 技术 手段
动物细胞培养 （基础）
动物细胞核移植 动物细胞融合 单克隆抗体制备
2
一、动物细胞培养
1、概念： 动物细胞培养就是从动物机体内 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。
原理：细胞增殖
3
2、过程
动物胚胎或幼龄 动物的组织、器官
动物组织细胞间隙剪碎中含
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
有一定量蛋白质
单个细胞
动物细胞培养适 宜的PH为7.2— 7.4，此环境下 胃蛋白酶（2.0） 没有活性，而胰 蛋白酶(7.2-8.4) 的活性较高。
加培养液
细胞悬液
原代培养
10代细胞
50代细胞 传代培养
无限传代
4
5
探究
1、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动 物的组织或器官，请解释原因？
分 胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易 类 体细胞核移植： 细胞分化程度高，恢复全能性不容易
15
2.体细胞核移植的过程：
黑面绵羊去 核卵细胞
白面绵羊乳 腺细胞核
例：克隆羊
细胞核移植 重组细胞
电脉冲刺激
早期胚胎 胚胎移植
另一头绵羊的子宫
妊娠、出生
克隆羊多利
16
核移植技术
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
多 卵细胞
乳腺细胞
莉
羊
细胞质
细胞核
的 培 育
细胞核移植
融合后的卵细胞
卵裂 早期胚胎
胚胎移植
过
程
C母绵羊子宫
妊娠 分娩
多莉羊
17
18
3.体细胞核移植技术的应用前景：
① 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 ② 保护濒危物种，增加存活数量 ③ 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 ④ 可以作为异种移植的供体 ⑤ 可以用于组织器官的移植
4.体细胞核移植技术存在的问题：
• ① 成功率低 • ② 克隆动物存在健康问题 • ③ 克隆动物食品的安全性问题存有争议
19
思考题
１、核在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母 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代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变
细胞贴壁。 5.什么叫接触抑制？
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。 6、如何理解原代培养和传代培养？
上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养， 之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养 8、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？ 不都能 9、有些为何能一直传下去？
胚胎组织或幼龄动物的组织或器官生命力旺盛， 分裂能力强 2、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 3、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？
不能，因为动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境 下胃蛋白酶没有活性。
6
探究
4.什么叫细胞贴壁？ 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为
4、3必6要.5的+气0.体5条度件 O2植 重和物 要CO组 的2 织 区培别养最 PH为7.2-7.4
CO2的主要作用是维持培养液的PH
11
4、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）
• 基因工程的受体细胞 • 培养的动物细胞可以用于检测有毒物
质，判断某种物质的毒性 • 用于生理、病理、药理等方面的研究，
3、细胞核移植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，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还 有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞
20
8
如何界定原代培养和传代培养；细 胞株和细胞系？
细胞 悬浮 液
细胞株
细胞系
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
9
பைடு நூலகம்
2胰、蛋白过酶除程了可
消化细胞间的蛋
白质外，长时间 作用也会消化细
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胞膜蛋白，对细 一胞般有而损言伤，作1用0 ， 增以代 正 核因胰时殖至以常型此蛋间会于内二必白。逐 完能 倍须酶渐 全保 体控的缓 停原持 的制消慢 止代化好，，培养 这时部分细胞的 细胞核可能会发 生变化， 传代培养
有关概念
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。
接触抑制: 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，就会停
止分裂增殖，称为接触抑制。
原代培养：单个细胞传至十代左右（分装前的细胞培养） 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，分装到两个或两个以
上的培养瓶中继续培养。
补 细胞株： 10到50代的细胞，遗传物质没发生改变。 充 细胞系： 超过50代的细胞，遗传物质发生改变，可无限增
为治疗和预防疾病提供理论依据
12
植物细胞和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质
植物组织培养
细胞的全能性 固体培养基
动物细胞培养
细胞增殖 液体培养基
培养基特有成分
植物激素
动物血清
培养结果 培养目的
植株
细胞株、细胞系
快速繁殖、培育 无病毒植株等
获得细胞或 细胞产物
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二、动物细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植的概念、种类： 2.体细胞核移植的过程： 3.体细胞核移植技术的应用前景： 4.体细胞核移植技术存在的问题：
14
1.动物细胞核移植的概念、种类：
概念：
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）
剪碎 胰蛋白酶处理
细胞悬液
细胞贴壁、接触抑制
10代细胞
50代细胞
细胞株
培养液培养
细胞系
无限传代
10
3、条件：
1、无菌、无毒
2、添营加养一（定培量养的基抗生成素分） （ 血糖清定培、、期养氨血更 液基浆换 和酸等培 培、。养 养促）液器生具长无因菌子处培、理无养机基盐的、不微同量是元素、 3、适宜的温度和PH值 动物细胞培养和
1
常用 技术 手段
动物细胞培养 （基础）
动物细胞核移植 动物细胞融合 单克隆抗体制备
2
一、动物细胞培养
1、概念： 动物细胞培养就是从动物机体内 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。
原理：细胞增殖
3
2、过程
动物胚胎或幼龄 动物的组织、器官
动物组织细胞间隙剪碎中含
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
有一定量蛋白质
单个细胞
动物细胞培养适 宜的PH为7.2— 7.4，此环境下 胃蛋白酶（2.0） 没有活性，而胰 蛋白酶(7.2-8.4) 的活性较高。
加培养液
细胞悬液
原代培养
10代细胞
50代细胞 传代培养
无限传代
4
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探究
1、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动 物的组织或器官，请解释原因？
分 胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易 类 体细胞核移植： 细胞分化程度高，恢复全能性不容易
15
2.体细胞核移植的过程：
黑面绵羊去 核卵细胞
白面绵羊乳 腺细胞核
例：克隆羊
细胞核移植 重组细胞
电脉冲刺激
早期胚胎 胚胎移植
另一头绵羊的子宫
妊娠、出生
克隆羊多利
16
核移植技术
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
多 卵细胞
乳腺细胞
莉
羊
细胞质
细胞核
的 培 育
细胞核移植
融合后的卵细胞
卵裂 早期胚胎
胚胎移植
过
程
C母绵羊子宫
妊娠 分娩
多莉羊
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3.体细胞核移植技术的应用前景：
① 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 ② 保护濒危物种，增加存活数量 ③ 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 ④ 可以作为异种移植的供体 ⑤ 可以用于组织器官的移植
4.体细胞核移植技术存在的问题：
• ① 成功率低 • ② 克隆动物存在健康问题 • ③ 克隆动物食品的安全性问题存有争议
19
思考题
１、核在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母 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代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变
细胞贴壁。 5.什么叫接触抑制？
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。 6、如何理解原代培养和传代培养？
上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养， 之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养 8、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？ 不都能 9、有些为何能一直传下去？
胚胎组织或幼龄动物的组织或器官生命力旺盛， 分裂能力强 2、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 3、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？
不能，因为动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境 下胃蛋白酶没有活性。
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探究
4.什么叫细胞贴壁？ 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为
4、3必6要.5的+气0.体5条度件 O2植 重和物 要CO组 的2 织 区培别养最 PH为7.2-7.4
CO2的主要作用是维持培养液的PH
11
4、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）
• 基因工程的受体细胞 • 培养的动物细胞可以用于检测有毒物
质，判断某种物质的毒性 • 用于生理、病理、药理等方面的研究，
3、细胞核移植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，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但核外还 有少部分DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞
20
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如何界定原代培养和传代培养；细 胞株和细胞系？
细胞 悬浮 液
细胞株
细胞系
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
9
பைடு நூலகம்
2胰、蛋白过酶除程了可
消化细胞间的蛋
白质外，长时间 作用也会消化细
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胞膜蛋白，对细 一胞般有而损言伤，作1用0 ， 增以代 正 核因胰时殖至以常型此蛋间会于内二必白。逐 完能 倍须酶渐 全保 体控的缓 停原持 的制消慢 止代化好，，培养 这时部分细胞的 细胞核可能会发 生变化， 传代培养