新人教版《动物细胞培养和核移植技术》公开课课件1

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？ 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强
3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养
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
一、动物细胞培养 动物胚胎或幼龄动
1、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 定弹性和韧性的组织
细胞悬浮液
和器官。
原代培养
10代细胞
遗传物质 未改变
细胞株
50代细胞 传代培养
遗传物质 细胞系
已改变
精品课件
妊娠、出生
克隆羊多利
精品课件
23
6、应用
①器官移植
②加快家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
③保护频危物种
④转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用 蛋白 ⑤体细胞核移植技术用 于人类疾病治疗
精品课件
24
7、存在问题
①成功率非常低 ②存在健康问题 ③对克隆动物食品的安全性问题也存有争议
精品课件
P50思考与探究25
①无菌、无毒 （抗生素，更换培养液）
②营养：与体内基本相同 （合成培养基）
③温度和PH （36.5±0.5℃，
7.2-7.4）
④气体环境 （95%空气 + 5% CO2 ）
精品课件
13
动物细胞培养技术应用
❖ a、生产生物制品 ❖ b、与基因工程相结合 ❖ c、有比较

有机物：糖、氨基酸、促生长因子
(2)营养
动物血清、血浆：P补46充旁培栏养题液及中小没有知完识全搞清
楚的补成充分合成培养基中所缺乏的营养物质及激素等。
36.5±0.5℃
细胞代谢
7.2~7.4
培养液的PH7
5.应用: 连线表示动物细胞培养的应用及实例
可根据变异细胞占细胞总数的比 例来判断毒性的大小。
3、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？
不是。克隆动物的DNA绝大部分来自供体细胞核，但还有少 量DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞的细胞质。此外， 生物的性状还受环境的影响。
17Biblioteka 思考题1、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操 理由：______________________________ 作过程的不同点？ 胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性较容易。
5胚)体胎细细胞胞是核分移化使植程技度细术低得，胞到恢的复克从其隆全牛瓶能从性生壁较殖容胰方上易式。蛋上脱看白属落于酶下来，便于分装后继续培养。
2、克隆动物遗传物质的来源？
10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
归纳：克隆动物的基因型、性别、主要性状、染色体组成均与供核个体相同。
10~50 5)体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于
2.相关概念: (1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (2)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_停__止__分__裂__增__殖__的现象。 (3)原代培养:指动物组织消化后的_初__次__培__养__。 (4)传代培养:贴满瓶壁的细胞,出现_接__触__抑__制__后,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__的培 养过程。

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
结果 获得新个体或细胞产物
大量产生细胞或细胞 产物
用途
①快速繁殖名贵花卉和果 树；②培养无病毒植株、 转基因植物；③大规模生 产细胞产物，如药物、食 品添加剂、香料、色素等
①生产蛋白质制品， 如病毒疫苗、干扰素、 单克隆抗体等；②检 测有毒物质；
(3)温度和
温度：哺乳动物多以 pHpH： 7.2～7.4
36.5±0.5℃
为宜
(4)气体环境COO2 ：2：细维胞持代培谢养所液必的需p的H
4．应用[连线]
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．动物核移植的概念和类型 (1)概念： ①供体：动物一个细胞的细胞核； ②受体：去掉细胞核的 卵母细胞 ； ③结果：形成重组胚胎，发育成 动物个体 。 (2)类型：哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细 胞核移植。
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________________。 (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 _________________________________________________。
胞质内的遗传物质来自受体卵母细胞，其次生物的性状还
受环境的影响，因此，克隆动物并不是对提供体细胞的动
物进行完全复制。
4.右图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述
不．正确的是
(D )
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 c 细胞的羊

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。

细胞贴壁过程
培养器皿
原代培养：从机体取出后立即培养的细 胞为原代细胞。一般培养的第1代细胞与 传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
传代培养：将原代细胞（10代以后）从培 养瓶中取出，配制成细胞悬液，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。
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。
1.通过观察图像、师生交流，能够简述动 物细胞培养的过程、条件及应用。 2.通过阅读文本、查阅资料，能够简述通 过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程 和应用前景。
新知探究
1 动物细胞培养
动物细胞培养就是从动物体内取 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。
动物细胞培养条件
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、无机盐、维生素、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 ）
维持培养 液的pH值
营养 需要
动物细胞培养液的主要成分
基本营养物质：包括水、葡萄糖、氨基酸、
培养基特有成分 蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清
ห้องสมุดไป่ตู้
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

当前应用
动物细胞培养技术已成为 生物医学、药物研发、基 因治疗等领域的重要手段 。
动物细胞培养的应用领域
生物医学研究
用于研究细胞生长、发育、分化、凋 亡等生物学过程，以及疾病发病机制 和药物筛选等。
药物研发
用于筛选和鉴定药物作用靶点，以及 新药的研发和安全性评价。
基因治疗
用于制备基因治疗载体和基因修饰细 胞，治疗遗传性疾病和恶性肿瘤等疾 病。
06
CATALOGUE
动物细胞培养和核移植技术的挑战与展望
技术瓶颈和伦理问题
技术瓶颈
动物细胞培养和核移植技术在实践中面临许多技术瓶颈，如细胞核重编程、细 胞生长和分化控制等。
伦理问题
该技术涉及到生命起源和尊严等伦理问题，引发了广泛的社会争议和伦理审查 。
技术改进和未来发展方向
技术改进
科研人员正在努力改进动物细胞培养和核移植技术，以提高技术的稳定性和成功率。
人类疾病模型的建立过程包括疾病病理生理机制研究、基因敲除或转基 因技术应用和表型分析等步骤。其中，疾病病理生理机制研究是整个过
程的基础，需要掌握病理学、生理学和分子生物学等知识。
人类疾病模型的成功建立为研究各种人类疾病的发病机制和治疗方法提 供了重要的实验材料和手段，有助于推动医学科学的发展和人类健康水 平的提高。
机械法
通过反复吹打或组织块切 碎来分离细胞。
传代
将培养的细胞按一定比例 稀释并重新接种在新的培 养器皿中，以维持细胞的 生长。
细胞鉴定和细胞系建立
形态学鉴定
01
通过观察细胞的形态、染色和排列等特征来鉴定细胞的类型。
免疫学鉴定
02
利用特异性抗体对细胞表面抗原进行检测，以确定细胞的来源

生长 特点
接种前 处理
培养条件
培养 目的
培养 结果
贴壁生长，细胞增殖不分化
诱导形成愈伤组织，细胞增 殖分化
细胞进行异养需氧代谢
灭菌、用胰蛋白酶处理，使 组织分散成单个细胞
灭菌
恒温、无菌、无需光照 常温、无菌、光照条件
①生产蛋白质生物制品 ①快速繁育无病毒植株
②获取大量细胞
②生产药物、食品添加剂、
③检测有毒物质
解析：克隆过程中细胞质遗传物质来自一方，而细胞核中遗传 物质来自另一方，所以小马的性状与甲马不完全一致。该过程只能 说明动物细胞核具有全能性，而不能证明动物细胞的全能性。
答案：C
3．关于克隆，除个体水平外，还有分子、细胞、器官等水平 的克隆。下列不属于克隆技术的是( )
A．从出生不久的小鼠心脏取下的细胞在体外离体培养成细胞 系
变。( × ) (5)传代培养的细胞因为以有丝分裂方式增殖，所以在传代过程
中其遗传物质保持不变。( × )
(6)只要培养条件适宜，细胞都可在体外无限繁殖。(× ) (7)可用于检测有毒物质、构建人造皮肤、大量生产药物蛋白。 (√ ) (8)为了防止培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成真空 以消毒、灭菌。( × )
(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其 原因是_血__清__可__以__补__充__合__成__培__养__基__中__缺__乏___的__物__质________________
________。细胞培养应在含 5%CO2 的恒温培养箱中进行，CO2 的作用是__维__持__培__养__液__的__p_H_________________________________。
①先用胰蛋白酶等处理贴满瓶壁的细胞

2．2 动物细胞工程
2．2.1 动物细胞培养和核移植技术
课标领航
1．简述动物的细胞培养及条件。
2．举例论证动物细胞培养技术的应用及意义。
3．简述动物核移植的过程及意义。 【重点】 程。 【难点】 原代培养和传代培养的概念。 动物细胞培养的过程；动物核移植的过
情景导航 克隆羊多利的诞生，为动物细胞工程的发
基础自主梳理
核心要点突破
知能过关演练
基础自主梳理
一、动物细胞培养的概念 动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织， 单个 细胞，然后，放在适宜的培养基 将它分散成______ 中，让这些细胞生长和增殖。
二、动物细胞培养的过程
1．流程图：
原代 培 动物组织― ― →单个细胞―→细胞悬液―→_____
1．过程
2．用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内 的细胞，目的是为了保证细胞正常的遗传基础。
减数第 3．接受细胞核的卵母细胞必须体外培养到_______ 二次分裂中 期，原因是此期细胞核的位置靠近第 ____________
一极体，用微型吸管可将二者一并吸出，并且此时
使细胞核的全能性表现出来的物质已近成熟。 七、体细胞核移植技术的应用前景 遗传改良 进程，促 1．在畜牧生产中，可加速家畜_________ 进优良畜群繁育。
制，细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞，A错；
克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而
2．培养过程
动物细胞培养的过程如下所示：
特别提醒 用胰蛋白酶处理组织块，可使细胞分散开，这样做 的目的是使细胞与组织液充分接触，这也说明了细
胞间的主要物质是蛋白质，但是由于细胞膜的主要
成分之一也是蛋白质，因此要控制好处理的时间， 不能太长，否则会损伤细胞。由于多数动物细胞培 养的适宜pH为7.2～7.4，因此不能使用胃蛋白酶分 散细胞。

(3)如何区分原代培养与传代培养？ 答案 ①原代培养：通常将动物组织消化后的初次培养称 为原代培养。 ②传代培养：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，让细胞增殖，即为传代培养。
2．条件 (1)无菌、无毒的环境：培养液应进行_无__菌___处理。 (2)营养：合成培养基的成分为糖、__氨__基__酸___、促生长 因子、无机盐、微量元素、_血__清___、血浆等。 (3)温度和 pH：适宜的温度为__3_6_._5_±_0_.5__℃_____；pH 为 _7_._2_～__7_._4___。 (4)气体环境：_空__气___ 95%和 CO25%的混合气体。
【归纳提炼】 1．不同层次的克隆
(1)分子水平：如DNA复制。 (2)细胞水平：动物细胞培养。 (3)个体水平：“多利”羊的诞生。 2．动物细胞核移植的条件及结果 (1)核移植一般选择去核的卵母细胞，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。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。
【归纳提炼】 动物细胞培养与动物组织培养的比较
【活学活用】
1．判断下面关于动物细胞培养的叙述的正误。
(1)动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性
()
(2)需要对细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶处理 ( )
(3)原代培养的细胞是指从贴壁生长到发生接触抑制的细胞
()
(4)恒温条件下，细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而
5．应用 (1)加速家畜_遗__传___改良进程，促进优良畜群繁育。 (2)增加濒危动物数量，保护_濒__危___物种。 (3)生产医用蛋白。 (4)作为_异__种__移植的供体。 (5)用于组织器官的移植。

注意关键词: 细胞贴壁 接触抑制 原代培养 传代培养
贴壁
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
剪碎
胰蛋白酶
单个细胞 加培养液
接触抑制
细胞悬液
原代培养
10代细胞 细胞株
形态结构改变
50代细胞 细胞系
无限传代
传代培养
2、动物细胞培养的条件 观察同济大学“细胞房”体外培养癌细胞的图片
无菌、无毒 的环境
必须的营养
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质 常用固体培养基 常用液体培养基
培养基特有成分 蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
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
动物培养基与植物不同之处：1.液体培养基；2.葡萄糖.3、动物血清
（三）动物细胞培养技术应用
1、生产蛋白质 生物制品：病 毒疫苗、干扰 素、单克隆抗 体等
（三）动物细胞培养技术的应用
1、蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等 2、基因工程离不开动物培养 3、用于检测有毒物质 4、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
动物细胞工程之二：核移植技术
国产
国外
奶牛
奶牛
直接 培养
？
怎样？
（一） 动物核 移植和 克隆动 物的概 念
______多____。
（2）在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因 是___血__清__可_以__补__充_合__成__培__养_基_ 中缺乏。的细物胞质培养应在含5%CO2的恒温培
养箱中进行，CO2的作用是_ __维__持__培__养__液_。pH