资源简介

(共42张PPT)
01.
动物细胞培养（基础）
02.
动物体细胞核移植技术
03.
动物细胞融合
04.
生产单克隆抗体
动物细胞工程
2.2.1 动物细胞培养
思考讨论
问题1：在治疗烧伤病人时，常用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。若是大面积烧伤，自体健康皮肤有限，他人健康皮肤来源不足，并且会产生排斥反应？那么，如何才能获得大量的自体健康的皮肤呢？
问题2：许多动物细胞能分泌蛋白质，如抗体。但是，单个细胞产生的蛋白质是很少的，如何才能获得大量的分泌蛋白呢？
一、动物细胞培养
1、概念：
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。
2、原理：
细胞增殖
回顾：植物组织培养的原理是：
细胞的全能性
(1) 选材：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
3.培养：
原因：它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。
(2)处理：
分散成单个细胞,制成细胞悬液
在进行动物细胞培养时，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞。
动物细胞培养过程中涉及到名词解释
细胞贴壁：
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上(单层)。
要求：
培养瓶（皿）内表面光滑、无毒、易于贴附。
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，数量不再增加。
接触抑制
原代培养
传代培养
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
细胞悬液
10代细胞
传代培养
无限传代
单个细胞
加培养液
原代培养
剪碎、用胰蛋白酶处理
（或胶原蛋白酶）
细胞贴壁，出现接触抑制
用胰蛋白酶处理
分瓶传代培养
50代细胞
(3)过程
原代培养
思考：
（1）为什么要将组织块分散成单个细胞培养？
分散成单个细胞便于从培养液中获得营养，排出代谢废物，利于继续培养。
（2）动物细胞培养能否最终培养成新个体？
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。
思考：
（3）胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？
能够用胃蛋白酶代替吗？
胰蛋白酶除了消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白；因此必须控制好胰蛋白酶的处理时间。
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（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。
无菌、无毒
的环境
营养
观察体外培养细胞的图片
适宜的温度和PH、气体环境等
（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、促生长因子、微量元素（合成培养基）+动物血清等
（3）温度和PH
温度36.5+0.5度，pH7.2～7.4
（4）气体环境
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
4.动物细胞培养条件
离体培养的细胞对微生物和有毒物质没有防御能力
CO2 作用？
P46 为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？
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。
血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子；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。
5.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
培养目的
相同点
细胞的全能性
细胞增殖
固体培养基
液体培养基
蔗糖、植物激素
葡萄糖,动物血清
快速繁殖、
培育无病毒植株
获得细胞或细胞的产物
都有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等
植物体
细胞群体
6.动物细胞培养技术的应用
（1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；
（4）用于检测有毒物质；
（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮；
（3）作为基因工程的受体细胞;
（5）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据。
2.在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是（ ）
　　
A．获得不死性的细胞 B．10代以内细胞
C．原代细胞 D．传代细胞
1.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
A
D
课堂反馈练习
3.在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（ ）
A、动物细胞培养的目的只是为了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、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡 过程中
D、培养至50代后传代细胞遗传物质没有发生改变
B
4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ）
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③培养基需要加入血清 ④温度与动物体温相似 ⑤需要O2，不需要CO2 ⑥CO2能调节培养液PH
A、①②③④⑤⑥ B、 ①②③④
C、①③④⑤⑥ D、 ①②③④⑥
D
5、动物细胞培养的特点 （ ）
①细胞贴壁 ②有丝分裂 ③细胞分化 ④接触抑制 ⑤减数分裂 ⑥原代培养一般传1－10代
A、①②④⑥ B、②③④⑤
C、①③④⑥ D、③④⑤⑥
A
6.下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______________________。
（2）容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是 ，然后用 酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是_____________________________ 。
动物胚胎或幼龄动物
剪碎
胰蛋白
使细胞与培养液充分接触，便于培养
（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，这是培养到第 代，到这时的培养称为__ 。
（4）为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用
处理，然后配置成 ，再分装。
动物血清
10
原代培养
胰蛋白酶
细胞悬液
学习活动三：
1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8t，创造了世界奶牛产奶量的最高记录。目前世界各国高产牛奶场的奶牛，平均每年产量为十几吨，而我国平均水平仅有3－4吨。
你能想办法繁殖卢辛达的后代，使年产奶量为30.8t吗？
直接培养
？
怎样？
不能，高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.概念：
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成动物个体。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2.核移植种类：
胚胎细胞核移植（易）；体细胞核移植（难）
供体细胞培养
（MⅡ卵母细胞）
减数第二次分裂中期
去核的卵母细胞
供体细胞注入去核卵母细胞
激活受体细胞，完成分裂、发育
胚胎移植
代孕牛子宫
克隆牛
3.过程：
体细胞核移植过程
供体细胞（供核）
细胞培养
体细胞
卵母细胞 （MⅡ期：供质）
去核
无核卵母细胞
注 入
细胞融合
重组细胞
重组胚胎
胚胎移植
代孕母体
与供体奶牛遗传基础相同的犊牛
分娩
妊娠
激活
1.受体细胞为什么选用卵母细胞？
思考：
卵细胞
次级卵母细胞
第一极体
MⅡ期：
减数第二次分裂中期
卵母细胞作受体细胞的原因：
体积大，易操作；
含有激发细胞核全能性的物质。
思考：
2.为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
一般指DNA分子扩增。
由一个细胞分裂所形成的细胞群体。
指基因型完全相同的个体或群体。
分子水平：
细胞水平：
个体水平：
克隆就是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
补充：克隆
（二）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、生产医用蛋白质
及组织器官的移植的供体
5.存在问题：
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
1．下列有关核移植的说法错误的是（ ）
A．通过核移植得到的细胞称为重组细胞
B．体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植
C．核移植得到的克隆动物属于无性生殖
D．克隆动物与供核动物的遗传信息完全相同
D
动物体细胞核移植习题
2．将一只白色公绵羊的细胞核移到黑色绵羊的去核卵细胞中，并将此卵植入另一只白色母绵羊子宫内发育，生出的小绵羊是（ ）
A．黑色母绵羊
B．白色公绵羊
C．白色母绵羊
D．黑色公绵羊
B
3．下图表示核移植与克隆动物的相关图解，有关叙述中错误的
A．采集的卵母细胞普遍采用显微操作去核法去除细胞核
B．用于核移植的供体细胞①一般为传代10代以内的细胞
C．采集的卵母细胞培养到的②时期表示减数第二次分裂后期
D．选用去核卵母细胞的主要原因是其细胞质可使体细胞核的全能性表达
C
4．根据体细胞核移植技术的特点进行推断，体细胞核移植技术可以
用来（　　 ）
①有效提高濒危动物的遗传多样性
②提高某些良种家畜自然繁殖率
③解决人体器官移植供体来源短缺的问题
④为科学研究提供实验动物
⑤构建转基因克隆动物，作为生物反应器，大规模生产珍贵医用蛋白
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．③④⑤
D
5．如图为某哺乳动物生殖过程图，正硼的叙述是
A．个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞
B．个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同
C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
A
6．我国科学家利用基因编辑技术获得一只彻底敲除BMAL1基因（控制
生物节律的核心基因之一）的猕猴甲，发现其出现睡眠紊乱的症状。将
该猕猴的体细胞核植入去核的卵母细胞中得到重组细胞，然后培育重组
细胞得到了五只具有睡眠紊乱症状的克隆猴。相关叙述不正确的是（　　）
A．五只具有睡眠紊乱症状的克隆猴DNA完全相同
B．克隆猴的胚胎发育过程中会发生细胞凋亡
C．重组细胞需要物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育过程
D．通过上述技术可批量制备疾病动物模型用于科学研究
A
7．（2016新课标Ⅱ卷）如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。
回答下列问题：
①图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为
_____________。过程a表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至
适当时期再进行，去核时常采用_______________________的方法。b代表的过程是_________________。
②经过多次传代后，供体细胞中___________的稳定性会降低，因此，选
材时必须关注传代次数。
XX或XY
显微操作（去核法）
胚胎移植
遗传物质
③若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_______________________________________________________________。
④与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得
也证明了______________________________________。
卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响
动物已分化体细胞的细胞核具有全能性

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