人教版生物选修三专题--动物细胞工程-课件

胞，使其分化成所需要的组织或器官。
16Βιβλιοθήκη 3.1997年,美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（Lucinda）的 奶牛，年产奶量为30.8 t，创造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，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年
平均水平仅为3～4 t。 （1）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。
动物细胞工程常用的技术:
•动物细胞培养 是其他动物细胞工程技术的基础。 •动物细胞融合 •动物细胞核移植
•单克隆抗体等
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2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
为什么要进行动物细胞培养? 1.动物细胞培养（目的:获得细胞或其代谢产物）
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
绝大部分DNA来自于供体细胞核,但其核外还有少量 的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外,即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、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
此外,体细胞核移植后的重组细胞直接发育成新个体 属于无性繁殖，产生的后代无更大变异性，而环境是
多变的，易造成该个体适应能力降低，易被淘汰。
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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？
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
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动物细胞培养的条件:
1、无（无菌菌、处无理毒培养液和培养用具,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、无机盐、维生素、动物血清等。）
3、适宜的温度和PH值 其中含有适合细胞生长
（36.5±0.5℃, 7.2-7.4） 增殖的各种营养物质
4、气O2体和环CO境2（95%空气和5% CO2 ）
盛。分化程 度越低，增
10代细胞 传代培养
殖能力越洗强涤，、稀释、分离
细胞增殖缓
越容动易物培细养胞。培养
50代细胞
慢，核型可 能变化
不能最终培养
成生物体。
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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，思考以下问题: 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？ 2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？
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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,想一想，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。
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3.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100%的复制吗？为什么？
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，且这些物质 活性最高。MⅠ期细胞质未成熟，不能支持胚胎
发育全过程。
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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？
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。
近亲繁殖而引起种质衰退。
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（2）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？
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核的 卵母细胞，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚 胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经
些细胞生长和增殖。
如何进行细胞培养?
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动物组织细胞间隙中含有一定
动物细胞培养过程 量的弹性纤维等蛋白质,将细胞
网络起来形成具有一定弹性和
• 胚胎或幼龄动物的组织器韧官性的组织和器官。
比老龄动物 剪碎
胰蛋白酶
的组织细胞
细胞悬液
增有殖丝能分力裂强旺,10贴接代壁触以生抑内长制,保持正常原二代倍培体核养型
维持培养液的PH
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动物细胞培养技术的应用
1、大规模的生产有重要价值的生物制品; 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体。
2、为基因工程技术提供受体细胞； 3、有毒物质的检测； 4、细胞的生理、药理、病理研究；
如用于筛选抗癌药物等,为治疗和预防癌症 及其他疾病提供依据。
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植物细胞和动物细胞培养的比较 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 培养基特有成分 培养目的 培养结果
固体培养基
蔗糖、 植物激素
快速繁殖、培育 无病毒植株等
新的个体 或细胞产品
液体培养基
葡萄糖、 动物血清、
获得细胞 或细胞产物
细胞或细胞产品
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二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物细胞核移植概念:
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）。
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。
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体 细 细胞培养技术 胞 核 移 植 的 过 程
细胞核移植技术
体内胚胎培养和 胚胎移植技术
思考1.上述过程运用了哪些技术？ 9
思考2.为何选用MⅡ期卵母细胞？
可以。卢辛达的产奶量很高,有高产奶的遗传基础， 利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上 全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础， 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
的后代，从而加快奶牛改良进程。
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，以避免奶牛群出现
核供体动物100%的复制。
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体细胞核移植技术的应用前景:
1、在畜牧业中可以加 速家畜遗传改良的进程;
2、保护濒危物种;
3、医药卫生领域生产 医用蛋白质及组织器官
的移植;
4、了解胚胎发育和衰老过程;追踪 研究疾病的发展过程和治疗疾病；
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体细胞核移植技术存在的问题:
1、成功率比较低（平均不到10%）; 2、大多存在健康问题； 3、克隆动物食品安全问题。