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[精选]动物细胞培养和核移植技术--资料

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动物细胞培养和核移植技术

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
动物细胞培养和核移植技术(第1课时)

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。
动物细胞培养和核移植技术-刁金山

动物细胞培养和核移植技术-刁金山


3.温度和 ：36.5+0.5度；PH为7.2-7.4 温度和pH：36.5+0.5度 PH为7.2温度和 4.气体环境： 气体环境： 气体环境
培养皿或松盖培养瓶，置于 空气和5% CO2 ） 培养皿或松盖培养瓶，置于O2和CO2（95%空气和 空气和
学案p2相关问题 学案 相关问题
1.3 动物细胞培养技术的应用
6、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物 既然胰蛋白酶能将细胞消化掉， 胰蛋白酶能将细胞消化掉 组织分散成单个细胞要注意什么问题呢 注意什么问题呢？ 组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？ 注意时间的控制 7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？ 不能，因为两者的最适PH不同， 不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织 PH不同 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH PH较接近 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近
（三）、过程： ）、过程： 过程
1
2
3
4
（三）、体细胞的核移植过程 ）、体细胞的核移植过程
高产奶牛A 高产奶牛 供体细胞培养 供体细胞
？
卵母细胞培养 去核卵母细胞 供卵奶牛B 供卵奶牛
？
无性生殖
电刺激使两细胞融合 重组细胞
激活 重组胚胎
？
胚胎移植
代孕母牛C 代孕母牛 新个体
为什么用去核卵母细胞作为体细胞核的受体？ 为什么用去核卵母细胞作为体细胞核的受体？
通过核移植方法得到的动物叫克隆动物。 通过核移植方法得到的动物叫克隆动物。 克隆动物
（二）、分类： ）、分类： 分类
胚胎细胞核移植： 胚胎细胞核移植 细胞分化程度低，恢复全能性容易 细胞分化程度低， 细胞分化程度高， 体细胞核移植： 体细胞核移植 细胞分化程度高，恢复全能性困难
动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术

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

动物细胞培养和核移植技术-课件

■细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就 贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
■培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易 于帖附。
强调三：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。
P46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：
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？
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 不会是核供体动物100%的复制。
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 群出现近亲繁殖而引起种质衰退。
（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，使其完成细胞分裂和发育过程。 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。
2.2 动物细胞工程
动物细胞工程常用的技术
2.2.1动物细胞培养和核移植技术

2.2.1动物细胞培养和核移植技术


接触抑制 传代培养
原代培养 (primary culture)
• 定义：把第1代细胞的培养与传10代以内的细 胞培养统称为原代培养。 •过程：从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将 细胞接种到培养瓶内 培养（1—2天换一 次培养液） 细胞贴壁生长 长成单层细 胞
先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处 理。
动物细胞培养过程 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细 胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。
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7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜 pH为7.2～7.4。
一.动物细胞培养
(一)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。
(二)、动物细胞培养过程 阅读“动物细胞培养过程”并思考： 1、动物细胞培养的技术实施的原理是什么？ 特点 是什么？ 2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞 分散？ 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间 的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 5、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？ 6、简述动物细胞培养的操作过程。
原代培养与传代培养的区别
原代培养：
分装之前，10代以前பைடு நூலகம்
传代培养：
分装后继续培养，10代以后
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。
最新2.21动物细胞培养和核移植技术-PPT文档-文档资料

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思考题
4.动物克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？
在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特 博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成 功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的 发展。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术 上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并 不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界 上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆 技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味 着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化
一、动物细胞培养
选材： 动物胚胎或幼龄动物的组织、
器官，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛， 分化程度低，容易培养。 分散成单个细胞 ❖在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶
或胶原蛋白酶分散细胞，说明细胞间的
物质主要是蛋白质。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。
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。
❖3（1）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。
动物体细胞大都生 活在液体的环境
与植物培养基相比 （1）液体培养基
其特点是：
（2）含有血清、血浆
动物细胞培养和核移植-Ela

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 课件

动物细胞培养和核移植技术 课件

(5)人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应组 织、器官后，可以用于组织器官的移植。
(6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展 过程和治疗疾病。
4．存在问题。 (1)成功率低。 (2)绝大多数克隆动物还存在健康问题。 (3)克隆动物食品的安全性存在争议。
要点一 动物细胞培养
1．动物细胞培养时需要将细胞分散开，其方法是什 么？
(4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证 明动物细胞的细胞核也具有_________________________
________________________。 解析：(1)由图示可知①为核移植过程。(2)卵母细胞
体积大、易操作，并且还含有能诱发细胞核全能性表达的
物质及丰富的营养物质，比较适于做核移植的受体细胞。
(3)在核移植时，一般不选择生殖细胞作为供核细胞， 因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质减半。
(4)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同， 而不是完全相同，因为：①克隆动物的细胞质遗传物质来 自于受体卵母细胞。②生物的性状不仅与遗传物质有关， 还受环境的影响。③突变。
(5)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核 遗传物质与供核个体的相同，属于无性繁殖，不会改变生 物体的基因型。
2．过程。
3．条件。 (1)无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进 行无菌处理。 (2)营养：合成培养基中要有糖、氨基酸、促生长因 子、无机盐、微量元素等，通常需加入血清、血浆等。 (3)温度和 pH。 ①适宜温度：36.5±0.5 ℃。 ②适宜 pH：7.2～7.4。
(4)气体环境：主要是 O2 和 CO2，O2 是细胞代谢所必 需的，CO2 主要维持培养液的 pH。
(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，这时的培养称为__________。
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动物细胞培养和核移植技术(上课用)[]
一、动物细胞培养
1 、动物细胞培养的概念
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。
2.动物细 动物组织块 （幼龄动物的器官、组织或胚胎）
胞培养的 过程
胰蛋白酶或胶原蛋白酶 处理分散成单个细胞
动物细胞核移植技术和克隆动物
用胰蛋白酶等处理贴壁细胞，使细 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。
4、动物细胞培养条件：
胞从瓶壁脱落 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。
传代培养
原代 培养
传代 培养
⑴悬细原浮胞液代培养:
细胞贴 满瓶壁
或胶原蛋 通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？
培 养
白酶 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强
体外培养细胞时需要提供哪些物质？
为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据 用胰蛋白酶等处理贴壁细胞，使细胞从瓶壁脱落 动物细胞核移植技术和克隆动物
原代培养
主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
4、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
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
培养基特有成分 蔗糖、植物激素
培养结果 培养目的
植物体或组织
快速繁殖、培育 无病毒植株等
动物细胞培养 细胞增殖
液体培养基
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。
动物细胞培养和核移植技术 (标准版)ppt资料

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贴满瓶壁的细胞需 4、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？
健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。
要重新用胰蛋白酶 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。
CO2有调节PH的作用。
等处理，然后分瓶 （使用合成培养基时，需加入血清、血浆等）
超净工作台
继续培养，让细胞 少部分DNA来自于受体卵母细胞的线粒体。 继续增殖。这样的 培养过程通常被称 为传代培养。
植物体
细胞数目增多
培养目的
快速繁殖、培育 获得细胞或细胞
无病毒植株
分泌蛋白
动物细胞培养技术的应用
生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单 克隆抗体等 健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞 ，用于植皮。 用于检测有毒物质 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
P50
动物细胞培养要经过脱分化过程吗？ 为什么？
2.接触抑制
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。（细胞为单层）
50代以后细胞失去接触抑制
失去接触抑制
50代以后
接触抑制
原代培养：
人们通常将动物组 ②还受动物生活环境的影响。 织消化后的初次培 但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人？
(三)、动物细胞培养过程 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。 动物细胞培养最终不能培养成动物体
植540物代、组 以织后动培细养胞物和失动去细物接细触胞胞抑培制培养的养比较能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？
剪碎组织及胰蛋白酶处理的目的：将组织分散成单个细胞，有利于细胞与培养液充分接触，便于培养。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。

动物细胞培养和核移植技术 课件


(1)细胞贴壁：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 7 _贴__附__在__瓶__壁______上，称为细 胞贴壁。
(2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面 8 _相__互__接__触____ 时，细胞 9 ___停__止__分__裂__增__殖______的现象称为细胞的接触抑制。
19
_血__清__、__血__浆__：补充培养液中没有搞清楚的成分
温度：哺乳动物多以 20 3_6_._5_±__0_._5_℃__为宜 (3)温度和 pHpH： 21 __7_.2_～__7_._4___
22 __O__2 _______：细胞代谢所必需的 (4)气体环境CO2：维持培养液的 23 ___p_H_______
解 析 ： (1) 哺乳动物 的正常细 胞核中性 染色体的 组成为 XX(雌性)或 XY(雄性)。卵母细胞在培养至减数第二次分裂的中 期时，常采用显微操作法去除细胞核。②过程是将早期胚胎移 植到代孕个体的子宫中，即代表的是胚胎移植。(2)一般来说， 动物细胞在传代培养到 10～50 代时，部分细胞的细胞核型可能 会发生变化，即遗传物质的稳定性会降低。因此，选材时一般 选 10 代以内的细胞，以保证细胞正常的二倍体核型。(3)获得的 克隆动物性状与供体动物基本相同，但不完全相同，从遗传物
解析：选 D 为保证动物细胞培养过程中细胞的增殖，应 先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散开，解除细胞的接 触抑制，并分瓶培养；细胞一般能传至 10～50 代，有的甚至能 继续分裂增殖。
2．如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 ________________。

动物细胞培养和核移植技术

代10代以内的细胞， 既保证了重组细胞的完整性，又能刺激体细胞 的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的 生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体 这是为什么？ 核表达其全能性，发展成为一个新的个体。 核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞 遗传物质去掉或将其破坏。
正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。
核移植
体细胞核移植 细胞分化程度高，恢复全能性不容易
核移植的受体 2、体细胞核移植的过程 （以克隆高产奶牛为例）
阅读课本P48的流程图
细胞是什么？ 处在什么时期？ 为什么选用该
细胞？ 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？ MII期的卵母细胞做受体细胞 ，卵细胞体积大，
式完成细胞培
养的流程图
较，分化程度低的与分化
放入二氧化 碳培养箱中 培养 什么是传 代培养？ 转入培养液 中进行传代 培养
目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细
剪碎 胞正常的二倍体核型. 胰蛋白酶 二倍体核型:二倍体生物体细胞染色体组在有丝分裂中期的表 细胞悬液
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动物胚胎或幼龄动物器官组织
克隆动物绝大部分DNA 你认为用上述体细胞
目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显 微操作去核法。还有人采用其他方法，如梯度离 心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。这些 方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况 下,去除细胞核或使卵细胞核DNA变性，从而达到 去核目的。
2、体细胞核移植的技术流程
易于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有 培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分 用于核移植的供体 和营养条件。将体细胞核移植入去核卵细胞内， 重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞 细胞一般都选用传 细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发

动物细胞培养和核移植技术 课件


培养基 质元素、蔗糖、维生素、琼脂、盐、葡萄糖、维生素、 区
植物激素等 别
氨基酸、动物血清等
细胞
胚胎或幼龄动物组织、
离体植物器官、组织或细胞
来源
器官
过程
脱分化、再分化
原代培养、传代培养
项目
植物组织培养
动物细胞培养
大量产生细胞或细胞 结果 获得新个体或细胞产品
产物
①快速繁殖名贵花卉和果树； ①生产蛋白质制品，如
动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞工程 1.常用的技术手段：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。 2.技术基础：______动_物__细_胞__培_养___技术。
二、动物细胞培养 1.概念：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.培养过程
(4) 治 疗 人 类 疾 病 ： 转 基 因 克 隆 动 物 细 胞 、 组 织 和 器 官 作 为 ____异__种_移__植___的供体等。
5．体细胞核移植技术存在的问题 (1)____成_功__率___非常低。
(2)绝大多数克隆动物存在健康问题。 (3)对克隆动物食品的____安_全__性___问题存在争议。
过程。
4．培养条件
(1)无菌、无毒的环境：对___培_养__液_和所盐、___微_量__元_素___等 (2)营养有机物：糖、氨基酸、促生长因子、天然成分
____血_清__、_血__浆__等
(3)温度和
温度：______3_6._5±__0_.5_℃________ pHpH：_____7_.2_～_7_.4_______

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。
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哺乳动物核移植 • 胚胎细胞核移植 • 体细胞核移植 难度大
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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。
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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。
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大侠

动物细胞培养和核移植技术 课件


3．特点：核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核 遗传物质与供核个体相同，不会改变生物体的基因型，属于无 性繁殖。
动物细胞培养的要点 【例1】下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别 的是( ) A．培养基成分不同 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
动物细胞培养和核移植技术
动物细胞工程 1．常用的技术手段：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。 2．基础：_动__物__细__胞__培__养__技术。
动物细胞培养
1．概念：取动物机体中相关的组织，将它分散成_单__个__细__胞___ 后，在适宜的培养基中让其生长和繁殖的过程。
2．动物细胞培养的条件： (1)无菌、无毒的环境：对培养液和培养用具作无菌处理； 在培养液中加入一定量抗生素；定期更换培养液。 (2)营养：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素， 另外，合成培养基需加入血清、血浆等天然成分。 (3)温度和pH：适宜温度为36.5 ℃±0.5 ℃；适宜pH为7.2～ 7.4。 (4)气体环境： ①O2：细胞代谢所必需。 ②CO2(5%)：维持培养液的 pH。
【名师点拨】动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之 处，也有许多不同点。其主要不同点是它们的培养基的成分不 同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机 盐和维生素，另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养 基包含植物生长和发育的全部营养成分，如矿质元素、蔗糖、 维生素、植物激素和有机添加物，但没有动物血清。
①蛋白质生物制品的生产 ②皮肤移植材料的培育 ③检测有毒物质 ④生理、病理、药理学研究
取材

动物细胞培养和核移植技术

回顾： 植物细胞工程常用的技术手段有哪些？
植物组织培养；植物体细胞杂交
动物细胞工程常用的技术手段：
1.动物细胞培养（基础）2.动物细胞融合
3.制备单克隆抗体
4.细胞核移植
动物细胞与组织培养
1、概念： 在体外模拟动物体内环境，将动物细胞或组织在 温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养，使其 继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术。
解析 我们不支持生殖性克隆，但支持治疗性克隆。治疗性克隆符合伦理道德， 特别是用脐带血进行治疗(并非胚胎)更符合伦理道德。
复习回顾：1.动物细胞培养
（1）过程
胰蛋白酶
细胞悬液
原代培养 胰蛋白酶
(2)培养条件
①无菌、无毒的环境:对培养液和所用培养用具进行 无菌 处理,并在培养 液中添加 抗生素 ,以防止培养过程中的污染。定期更换 培养液
5、体细胞核移植技术存在的问题
•成功率仍然很低
•绝大多数克隆动物存在着健康问题，如体型过大、 异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等
•克隆动物的食品安全性问题还存在争议
关注克隆人的伦理问 题
你能接受你被克隆吗？
项目
反对
伦理 违反了人类的伦理道德观念，中
方面 国禁止 生殖性 克隆
技术 技术不成熟，流产率高、畸形率
1、定义： 动物核移植是将动物的一个体细胞的细胞核,注入受体已经去掉 细胞核的卵母细胞中。经过培养后发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终 发育为动物个体。 2、原理： 动物细胞核具有全能性
3、分类： 胚胎核移植
体细胞核移植
胚胎细胞分化程度低， 动物体细胞分化程度高， 恢复其全能性相对容易。 恢复其全能性十分困难
使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。
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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
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分 蔗糖、植物激素
葡萄糖、血清、 血浆
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育 获得细胞或
无病毒植株等
细胞产物
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）
作为基因工程中的受体细胞 培养的动物细胞可以用于检测有毒物
2.2 动物细胞工程
提问：
植物细胞工程常用的技术手段有哪些？
植物组织培养技术、 植物体细胞杂交技术
动物细胞工程常用的技术手段：
动物细胞培养技术、 动物细胞核移植技术、 动物细胞融合技术、 生产单克隆抗体技术
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
一、动物细胞培养
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。
植物组织培养 在无菌和人工控制的条件下,将离体的植
物器官、组织、细胞，培养在人工控制的培 养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生 愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
一、动细胞培养
选材： 动物胚胎或幼龄动物的组织、
原代培养
稀分 释装
传代培养
培养过程：
动物胚胎或幼龄动
培养过程：
物的组织、器官
胰蛋白酶
动物组织细胞间隙中
（分解弹性纤维）
含有一定量的弹性纤 单个细胞
维等蛋白质，将细胞
加培养液
网络起来形成具有一 细胞悬浮液
定弹性和韧性的组织
原代培养
和器官。
10代细胞
遗传物质 未改变
细胞株
动物细遗已胞传改培物变养质不细能胞系 最终培养成生物体
思考题
14、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
15、传代培养的细胞能一直传代下去吗？ 不都能
16、有些为何能一直传下去？ 发生突变，朝着癌细胞方向发展
17、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？
不全是
思考题
18、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？ 保存10代以内的细胞，因为10－50部分 细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分 还发生突变向癌细胞方向发展
50代细胞 无限传代
传代培养
思考题
1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞 的吗？ 没有 ２、动物细胞培养过程将组织分散成单个细 胞的吗？ 是
３、为何动物细胞培养过程将组织分散成单 个细胞的呢？ 成块的组织细胞靠在一起,彼此
限制了细胞的生长和增殖 ４、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？
先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理。
质，判断某种物质的毒性 为治疗和预防癌症及其他疾病提供理
论依据
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
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。
思考题
５、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明 细胞间的物质是什么成份？
胰蛋白酶水解蛋白质 细胞间的成份是蛋白质 ６、细胞膜的主要成份是什么？蛋白质和磷脂 ７、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？ 能
８、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动 物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？
注意时间的控制
思考题
９、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？ 为什么？
不能，因为两者的最适pH不同，而正常 组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适 pH较接近 １０、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？
胚胎组织或幼龄动物的组织或器官分裂、 增殖旺盛
思考题
11、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、 无毒？易于培养细胞贴壁，进行生长增殖
12、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不 再分裂、增殖？ 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时， 细胞分裂就会停止分裂增殖，这种现象 叫接触抑制。 13、如此时细胞数量并未达到人们的需求， 应该怎样办？ 将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然 后继续增殖。 这样的过程叫做传代培养
动物体细胞大都生 活在液体的环境
与植物培养基相比 （1）液体培养基
其特点是：
（2）含有血清、血浆
培养条件：
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、促生长因子、无机盐、
微量元素、维生素、血清、血浆等。合成培养基）
3、温度和pH 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
器官，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛， 分化程度低，容易培养。 分散成单个细胞 在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶
或胶原蛋白酶分散细胞，说明细胞间的
物质主要是蛋白质。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。
一、动物细胞培养
19、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
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，思考并讨论 以下问题：
1.体外培养细胞时需要提供哪些物质 充足的营养供给、适宜的温度、适宜的 pH和气体环境
2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 无菌、无毒的环境。
培养条件：
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、促生长因子、无机盐、
微量元素、维生素、血清、血浆等。合成培养基）
保证细胞顺利的 生长增殖
培养条件：
动物细胞培养液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、 微量元素、维生素、血清、血浆等。
4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
思考题
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、促生长因子、无机盐、 微量元素、维生素、血清、血浆等。
独特之处有： 1、液体培养基 2、成分中有血清、血浆等
植物细胞和动物细胞培养的比较
比较项目
动物细胞生长特性：
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。
动物机体组织
胶 原 蛋 白
酶胰 蛋 白
酶
单个细胞
原代培养