动物细胞培养和核移植技术(整理)
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动物细胞培养和核移植技术(1)
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 蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清
培养结果 培养目的
植物体
细胞株、细胞系
快速繁殖、培育 获得细胞或细胞
无病毒植株
分泌蛋白
（四）动物细胞培养技术的应用
阅读P46-47
1、生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；
是 （维2）持气培室养中液充适入宜5的％pCH02：气体。的主要作用
（3）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生 长，但要注意选择抗生素的 种类和剂量 ，以
保证抗生素对肝脏无害。
08年宁夏卷回答下列有关动物细胞培养的问题：
⑴在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂 生长到细胞表面 相互接触 时，细胞会停止分
2、动物基因工程离不开动物细胞的培养；
3、用于检测有毒物质及毒性；
4、培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、 药理等方面的研究。
巩固练习：
3.用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下
列叙述正确的是 A．都需用培养箱
C
B．都须用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行外界条件适 D．都可体现细胞的全能性宜，植物细
核移植 动物细胞融合
工程
技术 单克隆抗体技术
2．2．1 动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养 (一)、动物细胞培养概念
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。
原理： 细胞增殖 （有丝分裂）
（二）动物细胞培养的过程
胰蛋白酶或 组织、器官（剪碎） 胶原蛋白酶
克隆牛
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
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。
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
单击此处添加副标题
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
遗传物质 已改变
■选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做 动物细胞培养材料的原因：
因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强， 分化程度低。
■用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理的原因：
解除由于接触抑制对细胞生长和繁殖的抑制。
■目前使用的或冷冻保存的正常细胞 通常在10代以内的原因：
以保持正常二倍体核型 （或10代以内的细胞遗传物质不改变）。
（5）若把体细胞的细胞核注入到无核卵 母细胞，则称之为 核移植 。
（6）用卵母细胞做受体细胞原因： a．卵母细胞体积 大 ，便于 操作 ； b．卵黄 多 ， 营养物质 丰富； c．易激发 细胞核 全能性的表达。
（7）克隆属于 无性 繁殖，产生新个体的 性别、绝大多数性状与供核亲本 一致 。
（8）诱导融合方法：
妊娠、出生
4、若黑面绵羊的基因型为AA，白面绵羊 克隆羊多利
的基因型为aa，则克隆羊的基因型为：
aa
3.体细胞核移植技术的应用前景
（1）加速家畜遗传改良的进程 （2）保护濒危物种
（3）生产医用蛋白质
（4）转基因克隆动物作为 异种移植的供体
（5）人核移植胚胎干细胞诱导分 化后提供组织、器官用于移植。 （6）研究克隆动物和克隆细胞，可使人 类更深入了解胚胎发育及衰老过程。 （7）用克隆动物做疾病模型。
强调一：细胞贴壁过程
■细胞贴壁：
■培养瓶或培养皿壁要求：
■ 强调二：接触抑制
瓶壁上的细 胞层数是：
一层 （或单层）！
■原代培养：
■传代培养：
■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50代这种 传代细胞为细胞株。 ■细胞系：50代以后大部分死亡， 部分细胞细胞核型（遗传物质）发 生变化，获得不死性，朝着等同于 癌细胞的方向发展，无限繁殖。
■选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做 动物细胞培养材料的原因：
因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强， 分化程度低。
■用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理的原因：
解除由于接触抑制对细胞生长和繁殖的抑制。
■目前使用的或冷冻保存的正常细胞 通常在10代以内的原因：
以保持正常二倍体核型 （或10代以内的细胞遗传物质不改变）。
（5）若把体细胞的细胞核注入到无核卵 母细胞，则称之为 核移植 。
（6）用卵母细胞做受体细胞原因： a．卵母细胞体积 大 ，便于 操作 ； b．卵黄 多 ， 营养物质 丰富； c．易激发 细胞核 全能性的表达。
（7）克隆属于 无性 繁殖，产生新个体的 性别、绝大多数性状与供核亲本 一致 。
（8）诱导融合方法：
妊娠、出生
4、若黑面绵羊的基因型为AA，白面绵羊 克隆羊多利
的基因型为aa，则克隆羊的基因型为：
aa
3.体细胞核移植技术的应用前景
（1）加速家畜遗传改良的进程 （2）保护濒危物种
（3）生产医用蛋白质
（4）转基因克隆动物作为 异种移植的供体
（5）人核移植胚胎干细胞诱导分 化后提供组织、器官用于移植。 （6）研究克隆动物和克隆细胞，可使人 类更深入了解胚胎发育及衰老过程。 （7）用克隆动物做疾病模型。
强调一：细胞贴壁过程
■细胞贴壁：
■培养瓶或培养皿壁要求：
■ 强调二：接触抑制
瓶壁上的细 胞层数是：
一层 （或单层）！
■原代培养：
■传代培养：
■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50代这种 传代细胞为细胞株。 ■细胞系：50代以后大部分死亡， 部分细胞细胞核型（遗传物质）发 生变化，获得不死性，朝着等同于 癌细胞的方向发展，无限繁殖。
动物细胞培养和核移植-Ela
06
动物细胞培养和核移植技术挑战与展望
技术挑战及解决方案
细胞培养条件优化
动物细胞对培养环境敏感， 需精确控制温度、pH值、
营养因子等。
核移植效率提升
当前核移植成功率低，影 响技术应用。
异种核移植兼容性
不同物种间细胞核与细胞 质的兼容性差异大。
解决方案
开发智能化培养系统，实 时监测并调整环境参数。
核移植操作
将筛选出的供体细胞核注入到准 备好的受体细胞中，形成重构胚。
重构胚的培养
为重构胚提供适宜的培养条件，如 培养基成分、温度、pH值等，以 促进其正常发育。
观察与检测
定期对重构胚进行观察，检查其发 育情况、形态变化等，并通过相关 技术手段检测其遗传物质和表型特 征。
05
实验设计与数据分析
实验设计思路及方案
受体细胞培养与准备
选择合适的受体细胞
通常选择去核的卵母细胞作为 受体细胞，这些细胞具有重编 程供体细胞核的潜力。
受体细胞的准备
对受体细胞进行去核处理，去 除其原有的遗传物质，为供体 细胞核的植入提供空间。
受体细胞的培养
在核移植前，需要对受体细胞 进行短期的培养，以确保其处 于良好的生理状态。
核移植后细胞培养及观察
研究目的
01
建立高效的动物细胞培养体系
通过优化培养基成分、培养条件等，建立适用于不同种类动物细胞的高
效培养体系，提高细胞生长速度和增殖能力。
02
探究核移植技术对细胞培养的影响
通过核移植技术，研究不同供体细胞核在受体细胞中的重编程和发育潜
力，以及核移植对细胞生长、分化等生物学特性的影响。
03
开发新的生物制品生产方法
实验目的
动物细胞培养和核移植技术
2.2 动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术在治疗烧伤病人时，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，怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢?许多动物的细胞能够分泌蛋自质，如抗体等。
但是，单个细胞产生的蛋白质量是很少的，怎样才能获得大量的分泌蛋白呢?细胞工程中的动物细胞培养技术为解决这些问题找到了出路（图2-15）。
动物细胞培养动物细胞培养(animal cell culture)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。
那么，动物细胞培养的过程是怎样的?培养时又需要提供哪些必要的条件呢?动物细胞培养的过程成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖，因此，进行细胞培养时(图2-16)，首先将组织分散成许多单个细胞。
方法是从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞。
然后，用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液，再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贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
培养贴附性细胞时，细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖(图2-17)，这就要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒，易于贴附。
以后，细胞进行有丝分裂，数量不断增多，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。
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。
传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了。
动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术原创
动物细胞工程：动物细胞培养和核移植技术原创介绍动物细胞工程是指将器官、组织或细胞培养繁殖，并利用它们的代谢能力、功能特异性、遗传变异性等特性进行实验或者生产活动。
动物细胞工程是现代化生物工程的基础和核心。
动物细胞培养技术是动物细胞工程的重要组成部分。
它是在体外将动物细胞培养并增殖的技术。
动物细胞培养技术应用广泛，可以用于生产药品、生物材料等。
比如，利用动物细胞培养技术生产抗癌药物、生物仿制药等。
核移植技术是指将某个细胞核植入其他细胞中的一种技术。
它可以用于繁殖优良的动物和植物，实现人工繁殖和育种的效果。
同时，核移植技术在基因工程领域也起到了重要作用。
动物细胞培养技术细胞培养的定义细胞培养是指将组织、器官或个体细胞从组织中或其它来源中获得的原始细胞，在细胞培养基上培养，进行细胞生长及增殖。
细胞培养技术的应用细胞培养技术可应用于医学、药学、农学、生物学等多种领域。
在生物制药领域，细胞培养技术被广泛应用于生产重要的生物药品（如免疫抑制剂、血液制品、疫苗等）。
在研究领域，细胞培养技术可用于开拓疾病治疗新思路、筛选药物、分析细胞信号传导等。
动物细胞培养技术的原理和步骤动物细胞培养技术是将动物组织分离、培养至单细胞状态后，定期更换细胞培养基，以提供适宜的营养物质和维生素，协助细胞生长及增殖。
动物细胞培养技术的主要步骤包括：1.细胞分离和培养基制备：将组织断成小块，利用胶原酶或胰蛋白酶等酶类，分离出单个细胞。
同时将细胞培养基在无菌条件下制成培养基，以支持细胞的生长和增殖。
2.细胞摆放：使用细胞培养器等培养设备，將获得的细胞放置在上面，然后静置数小时，以便细胞附着于培养器的表面。
3.细胞的适应性：将晶体管中的初始培养基更换为所需培养基，使细胞能够适应不同的环境。
4.细胞处理和维护：定期给细胞更换培养基，控制细胞的数量，并进行细胞质染色或形态学检查，观察细胞形态和生长情况。
改进细胞培养技术的策略现代细胞培养技术的进步，对于提高细胞生产能力、分化、培养、利用和存储等方面均具有重要的意义。
221动物细胞培养与核移植技术-文档资料
18
大侠
已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D 途径能被氨基嘌呤阻断。
人体淋巴细胞以这两种途径，但一般不分裂 增殖。
鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分 裂增殖。
将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促 融，获得杂种细胞。
杂种细胞共有三种
19
大侠
初级代谢产物是指微生物通过代谢活动产生的、自 身生长和繁殖所必须的物质，如氨基酸、核苷酸、 多糖、脂质、维生素等。在不同种类的微生物细胞 中，初级代谢产物的种类基本相同。
12
大侠
哺乳动物核移植 • 胚胎细胞核移植 • 体细胞核移植 难度大
13
大侠
卵母细胞采集、培养
MⅡ期卵母细胞 去核
去核卵母细胞
1.体细胞核移 植的过程
供体细胞注入 去核卵母细胞
体细胞培养
电激处理使供 胚胎 体核进入受体 移植 代孕母牛 卵母细胞构建 重组胚胎
克隆牛
供14体牛
大侠
2.体细胞核移植技术的应用前景
提示：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易于 培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则 增殖能力越强，所以更容易培养。
22
大侠
P50-2动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？ 为什么？
人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成 相应的组织、器官后，可以用于组织器官的 移植； 研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入第 了解胚胎发育及衰老过程； 用克隆动物做疾病模型，能使人们更好的追 踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。
16
大侠
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。
动物细胞培养和核移植技术 课件
[答案] (1)细胞核 (2)核移植技术 转基因技术(或基因工程、DNA 重组技 术、基因拼接技术) (3)含有促进细胞核全能性表达的物质 (4)这些细胞分化程度极低，具有全能性，可以定向地诱 导分化为各类细胞 (5)没有免疫排斥反应 体外基因治疗
(1)细胞核移植技术中，注入去核卵母细胞中的也 可以是整个细胞。
[思路点拨]
[解析] (1)动物细胞培养一般取材于动物胚胎或幼龄 动物的器官或组织，因为这部分细胞的分裂能力强。(2)在 进行培养时应尽量使细胞分散，便于与培养液充分接触，进 行物质交换；使其分散需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。 (3)动物细胞培养过程中应尽量使培养基成分与体内的环境 基本相同，所以需要添加糖、氨基酸、无机盐、动物血清等。 培养的过程分为原代培养和传代培养两个大阶段，分瓶之前 的培养称为原代培养。(4)当细胞数目较多时，需要用胰蛋 白酶处理，使细胞分散，从玻璃瓶壁上脱离下来，配制成细 胞悬液继续培养。
(2)该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现 了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
(3)克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大 多数性状与供核亲本一致。
[思路点拨]
[解析] (1)①是从供体(患者)体细胞分离出的细胞核。(2)③ 表示核移植技术，④表示转基因技术。(3)核移植的受体细胞一 般是卵母细胞，原因是它体积大、易操作，含有供胚胎发育的 营养物质，它还含有促进细胞核全能性表达的物质。(4)早期胚 胎中的细胞分化程度低，全能性高，可诱导分化成各种组织器 官。(5)图示培育出的细胞(胰岛 B 细胞)核遗传物质来自患者本 人，所以移植后不发生免疫排斥反应；图中所示基因治疗是体 外转基因，故所属类型为体外基因治疗。
动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养
专题221动物细胞培养和核移植技术
D．促进蛋白质水解为多肽
4、在进行动物细胞培养时，通常选用的培养
材料是
（D ）
A、衰老退化的动物组织细胞
B、成熟动物个体的体细胞
C、动物的受精卵细胞
D、动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
思考题
5、下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是
（ B）
A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分 泌蛋白 B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散 C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的 过渡过程中 D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 5、体细胞核移植的应用前景
回
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
3、动物细胞培养的有关概念 1)原代培养：
从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。 初次培养称为原代细胞培养。 2)传代培养：
将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞 悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继 续培养，称为传代培养。 3)原代细胞与传代细胞相比的特点：
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
1、动物细胞培养的概念： 就是从动物机体中取出相关的组织，将他们
分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让 这些细胞生长和增值。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养 2、过程： 组织切块
原代细胞具有贴壁生长，接触抑制的特点
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
三、动物体细胞培养和植物细胞培养的比较
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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。
1、动物细胞培养过程
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。
体细胞核移植技术存在的问题 许多克隆动物表现出遗传和
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。
如何界定原代培养和传代培养； 细胞株和细胞系？
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株 细胞系 遗传物质改变
细胞 悬浮 液
10代 细胞
50代 细胞
传代培养
无限传 代
贴壁生长细胞分裂生长到 多数组织细胞必须在固定 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
原代培养
2.动物细胞培养条件：
动物细胞生长特性
接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分 裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细 胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再 部分细胞突变，获 增加。
得不死性，向癌细 胞方向发展，糖蛋 白减少。
接触抑制 50代以后 失去接触抑制
思考讨论：在动物细胞培养过程中， 为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织 进行处理？
因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能 力强
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？ 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
动物细胞培ห้องสมุดไป่ตู้液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
动物体细胞大都生 活在液体的环境
与植物培养基相 比其特点是：
D
4.动物细胞培养与植物细胞培养 的重要区别在于 A.培养基不同； B.动物细胞培养不需要在无菌条 件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植 物细胞不能； D.动物细胞能够大量培养，而植 物细胞只能培养成植株。
A
课堂反馈
1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？
动物细胞的培养有各种用途，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 2. 体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细 细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力， 胞供体动物进行了 100% 的复制吗？为什么？ 克隆动物绝大部分 DNA 来自于供体细胞核，但其 所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养 核外还有少量的 DNA，即线粒体中的DNA是来自于受 时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分 体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动 化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所 物不是供核动物完全相同的复制。 需要的组织或器官。 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 核供体动物100%的复制。
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。
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。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。
既然动物体细胞核仍具有全能 性，为什么不能直接利用动物体细 胞培育动物体？
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。
怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？
利用动物体细胞核移植技术
二、动物体细胞核移植技术 和克隆动物
1、动物核移植：
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。
1、在动物细胞培养过程中遗传 物质发生改变的细胞是 A．细胞系 B．细胞株 C．原代细胞 D．传代细胞
A
2、动物细胞工程技术的基础是 A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 D.动物细胞培养
D
3、用于动物细胞培养的组织 和细胞大都取自胚胎或出生 不久的幼龄动物的器官或组 织，其主要原因是这样的组 织细胞 A.容易产生各种变异 B.具有更强的全能性 C.取材十分方便
（1）液体培养基
（2）含有动物血清
植物组织培养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
培养基性 质 培养基特 有成分 培养结果
细胞的全能性 固体培养基
细胞增殖
液体培养基
蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清 植物体 细胞株、细胞系 获得细胞或细 胞分泌蛋白
培养目的
快速繁殖、培 育无病毒植株
2.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.
克隆动物的研究意义
1.克隆动物作为生物反应器，生产 医用蛋白 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病，作为供体 4.保护濒危动物
3.体细胞核移植技术存在 的问题
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
核移植技术和克隆动物的概念 体细胞核移植技术的过程 体细胞核移植技术的应用前景 体细胞核移植技术存在的问题
胰蛋白酶处理动物组织， 可以使动物组织细胞间的胶原 纤维和细胞外的其他成分酶解， 获得单个细胞。
有关概念:
原代培养：指将要培养的动物细胞取 出后,先用胰蛋白酶等使组织分散成 单个细胞,然后配制成一定浓度的细 胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶 中培养。 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取 出，配制成细胞悬浮液，分装到两个 或两个以上的培养瓶中继续培养，称 为传代培养。
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、无机盐、维生素、动物血清等。） 3、温度和PH 补充合成培养基 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 中缺乏的物质 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
？
3.动物细胞培养技术的应用
克隆动物 用核移植方法得到的动物
细胞核移植
胚胎移植
供体细胞 （供核）
卵巢卵母细胞
细胞培养 去核 胚胎 代孕 移植 母体
体细胞
注入
（MⅡ中期：供质）
无核卵 母细胞
细胞 重 融合 组 细 胞
归纳:
构建重 组胚胎
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
1.共分成两大阶段：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巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
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.健康细胞培养
培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
3.细胞的生理、药理、病理研究
思考：
1、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。独特之处有： ①液体培养基 ②成分中有动物血清等 2、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？
核移植技术
Ａ母绵羊 Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
卵细胞
细胞质
细胞核移植
细胞核
融合后的卵细胞 卵裂 早期胚胎 胚胎移植
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
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？
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 胞的遗传物质去掉或将其破坏。
动物组织细胞间隙中 含有一定量的弹性纤 维等蛋白质，将细胞 网络起来形成具有一 定弹性和韧性的组织 和器官。
遗传物质 未改变
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官 单个细胞
（水解弹性纤维）
胰蛋白酶
加培养液
细胞悬浮液 原代培养 10代细胞
细胞株
50代细胞
遗传物质 已改变
传代培养
细胞系 无限传代
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。
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。
1、动物细胞培养过程
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。
体细胞核移植技术存在的问题 许多克隆动物表现出遗传和
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。
如何界定原代培养和传代培养； 细胞株和细胞系？
随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖
细胞株 细胞系 遗传物质改变
细胞 悬浮 液
10代 细胞
50代 细胞
传代培养
无限传 代
贴壁生长细胞分裂生长到 多数组织细胞必须在固定 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
原代培养
2.动物细胞培养条件：
动物细胞生长特性
接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分 裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细 胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再 部分细胞突变，获 增加。
得不死性，向癌细 胞方向发展，糖蛋 白减少。
接触抑制 50代以后 失去接触抑制
思考讨论：在动物细胞培养过程中， 为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织 进行处理？
因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能 力强
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？ 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
动物细胞培ห้องสมุดไป่ตู้液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
动物体细胞大都生 活在液体的环境
与植物培养基相 比其特点是：
D
4.动物细胞培养与植物细胞培养 的重要区别在于 A.培养基不同； B.动物细胞培养不需要在无菌条 件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植 物细胞不能； D.动物细胞能够大量培养，而植 物细胞只能培养成植株。
A
课堂反馈
1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？
动物细胞的培养有各种用途，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 2. 体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细 细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力， 胞供体动物进行了 100% 的复制吗？为什么？ 克隆动物绝大部分 DNA 来自于供体细胞核，但其 所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养 核外还有少量的 DNA，即线粒体中的DNA是来自于受 时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分 体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动 化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所 物不是供核动物完全相同的复制。 需要的组织或器官。 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 核供体动物100%的复制。
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。
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。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。
既然动物体细胞核仍具有全能 性，为什么不能直接利用动物体细 胞培育动物体？
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。
怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？
利用动物体细胞核移植技术
二、动物体细胞核移植技术 和克隆动物
1、动物核移植：
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。
1、在动物细胞培养过程中遗传 物质发生改变的细胞是 A．细胞系 B．细胞株 C．原代细胞 D．传代细胞
A
2、动物细胞工程技术的基础是 A.动物细胞融合 B.单克隆抗体 C.胚胎移植 D.动物细胞培养
D
3、用于动物细胞培养的组织 和细胞大都取自胚胎或出生 不久的幼龄动物的器官或组 织，其主要原因是这样的组 织细胞 A.容易产生各种变异 B.具有更强的全能性 C.取材十分方便
（1）液体培养基
（2）含有动物血清
植物组织培养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
培养基性 质 培养基特 有成分 培养结果
细胞的全能性 固体培养基
细胞增殖
液体培养基
蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清 植物体 细胞株、细胞系 获得细胞或细 胞分泌蛋白
培养目的
快速繁殖、培 育无病毒植株
2.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.
克隆动物的研究意义
1.克隆动物作为生物反应器，生产 医用蛋白 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病，作为供体 4.保护濒危动物
3.体细胞核移植技术存在 的问题
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
核移植技术和克隆动物的概念 体细胞核移植技术的过程 体细胞核移植技术的应用前景 体细胞核移植技术存在的问题
胰蛋白酶处理动物组织， 可以使动物组织细胞间的胶原 纤维和细胞外的其他成分酶解， 获得单个细胞。
有关概念:
原代培养：指将要培养的动物细胞取 出后,先用胰蛋白酶等使组织分散成 单个细胞,然后配制成一定浓度的细 胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶 中培养。 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取 出，配制成细胞悬浮液，分装到两个 或两个以上的培养瓶中继续培养，称 为传代培养。
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、无机盐、维生素、动物血清等。） 3、温度和PH 补充合成培养基 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 中缺乏的物质 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
？
3.动物细胞培养技术的应用
克隆动物 用核移植方法得到的动物
细胞核移植
胚胎移植
供体细胞 （供核）
卵巢卵母细胞
细胞培养 去核 胚胎 代孕 移植 母体
体细胞
注入
（MⅡ中期：供质）
无核卵 母细胞
细胞 重 融合 组 细 胞
归纳:
构建重 组胚胎
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
1.共分成两大阶段：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巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
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.健康细胞培养
培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
3.细胞的生理、药理、病理研究
思考：
1、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。独特之处有： ①液体培养基 ②成分中有动物血清等 2、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？
核移植技术
Ａ母绵羊 Ｂ母绵羊 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
卵细胞
细胞质
细胞核移植
细胞核
融合后的卵细胞 卵裂 早期胚胎 胚胎移植
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
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？
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 胞的遗传物质去掉或将其破坏。
动物组织细胞间隙中 含有一定量的弹性纤 维等蛋白质，将细胞 网络起来形成具有一 定弹性和韧性的组织 和器官。
遗传物质 未改变
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官 单个细胞
（水解弹性纤维）
胰蛋白酶
加培养液
细胞悬浮液 原代培养 10代细胞
细胞株
50代细胞
遗传物质 已改变
传代培养
细胞系 无限传代
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。