高中生物动物细胞工程课件新课标人教版选修.pptx

一.动物细胞培养1动物细胞培养的概念:是从动物机体中取出相关细胞,将它分散成单个细胞,放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖进行动物细胞的培养原理是？(和植物组织培养比较)进行动物细胞的培养原理：细胞增殖植物组织培养：全能性第1页/共32页动物细胞培养的过程:第2页/共32页动物细胞培养的过程的酶:用胰蛋白酶；和 胶原蛋白酶(处理使细胞分散)动物细胞培养的过程的过程分以下几个阶段:1.原代培养:直接从有机体取得组织分散成细胞在培养液中的培养（到接触抑制时止），这时培养称为原代培养；（从110代）2.传代培养:分瓶后的培养（从1050代）50代以后细胞发生了癌变。动物细胞单个细胞细胞液原代培养接触抑制传代培养 动物细胞培养的过程:归纳如下第3页/共32页动物细胞培养分四个阶段：原代培养（110代）传代培养（10代以后）细胞株（1050代）细胞系（50代以后），第4页/共32页动物细胞培养的条件2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？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。第5页/共32页条件：环境条件A无菌、无毒的环境B加抗生素：防止污染C更换培养液：防止细菌的细胞代谢产物对细胞体危害第6页/共32页物质条件：充足的营养供给：和体内基本相同，的合成培养基（氨基酸、葡萄糖适宜的温度：36.5适宜的pH:7.27.4和气体环境:O2供细胞代谢 CO2维持培养液的pH第7页/共32页为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？提示：血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白。氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成（称为必需氨基酸），必须由培养液提供。血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等）；血清还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%20%的血清。第8页/共32页植物组织培养和动物细胞培养的比较第9页/共32页植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目原原 理理培养基培养基结结 果果培养目的培养目的植物组织培养植物组织培养细胞的全能性细胞的全能性固体；营养物固体；营养物质；激素质；激素培育成植株培育成植株快速繁殖，培快速繁殖，培育无病毒育无病毒植株等植株等动物细胞培养动物细胞培养细胞的增殖细胞的增殖液体；营养物液体；营养物质质动物血动物血清清等等培养成培养成细胞株细胞株或细胞系或细胞系获得细胞的产获得细胞的产物或细胞物或细胞等等第10页/共32页动物细胞培养技术的用基因工程（培养它作受体细胞）病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体的生产，制皮肤细胞，检测有毒物质的毒性等。第11页/共32页二动物体细胞核移植技术和克隆动物第12页/共32页复习动物细胞的全能性特点 动物细胞特点：1分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性第13页/共32页我们能否用植物组织培养的方法使动物细发育成动物个体？不能第14页/共32页思考根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能表达?把两种动物的优良性状集合在一块儿?利用:动物体细胞核移植技术第15页/共32页动物体细胞核移植技术第16页/共32页动物体细胞核移植过程：第17页/共32页过程供体细胞（供核）细胞培养体细胞卵巢母细胞（减中期：供质）去核无核母细胞注入细胞融合杂种细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母体新个体(与母体相同的个体)归纳: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P84第18页/共32页动物体细胞核移植的概念概念:将一个动物的细胞核，移入另一个去核的卵母细胞中，使其重组发育成一个胚胎，最终发育成动物个体结果：得到克隆动物原理:动物细胞的全能性第19页/共32页【讨论2】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？提示：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。第20页/共32页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？提示：培养的动物细胞一般当传代至1050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。第21页/共32页.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？提示：克隆动物绝大部分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。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制。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。第22页/共32页动物体细胞核移植技术的前景第23页/共32页存在问题成功率底存在健康问题第24页/共32页前景1加快家畜遗传改良进程保护频危物种器官移植第25页/共32页（一）思考与探究1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？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。第26页/共32页2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？提示：脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，脱分化的细胞具有发育成任何组织的能力，然后进行再分化，形成完整植株。植物细胞培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种，快速繁育种苗、培育无病毒植株等，这就要求植物的组织或细胞先进行脱分化。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。第27页/共32页（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。提示：可以用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达。卢辛达的产奶量很高，说明它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。第28页/共32页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？提示：首先从卢辛达耳朵（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同期发情处理的受体母牛体内。第29页/共32页4.体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。提示：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。第30页/共32页胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.28.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养。第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页