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动物细胞培养和核移植技术

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2.2动物细胞培养和核移植技术学案

2.2动物细胞培养和核移植技术学案

2.2动物细胞培养和核移植技术学习目标：1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景学习重难点：1.动物细胞培养的过程及条件2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

学海导航：一、动物细胞工程包括：、、、等。

二、动物细胞培养：（一）意义：是其它动物细胞工程的。

（二）概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成，然后在适宜的培养基上，让这些细胞和。

（三）理论基础：。

（四）过程：说明：1、动物细胞培养特点：生长时、。

细胞贴壁：在培养瓶中，悬液中分散的细胞很快就在瓶壁上，称为细胞贴壁。

接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞就会分裂增殖，这种现象叫做接触抑制。

2、分散成单个细胞的方法：剪碎、用或处理。

3、分散成单个细胞的目的：使细胞与培养液充分接触，便于吸收O2和营养物质，排出代谢废物。

4、原代培养：将动物组织消化后的。

（10代以内或分瓶之前）5、传代培养：的细胞继续培养。

（10代以后或分瓶之后）6、两次停止期：（1）10代左右有些细胞不能传代，有些细胞继续传代这些存活的的细胞一般能传到40~50代，这种传代细胞称为细胞系。

（2）50代左右绝大多数细胞死亡，部分细胞发生变化，获得，朝着等同于的方向发展，无限增殖。

这种传代细胞称为细胞系。

细胞株和细胞系的区别：的遗传物质改变，具有细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。

而的遗传物质没有改变。

思考：1、幼龄与老龄动物组织细胞比较，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？为什么？2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？3、取出的动物组织如何就分散成单个的细胞？4、细胞培养用胰蛋白酶处理说明细胞间的物质是什么成分？用胃蛋白酶可以吗？5、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？6、动物细胞培养要脱分化的过程吗？为什么？7、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？8、目前使用的或冷冻保存的细胞通常为几代以内的细胞？（五）条件：1、、环境。

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

动物细胞特点 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
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。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
9.回答下列有关动物细胞培养的问题： ⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目， 最好选用细胞分裂到 中 期的细胞用显微镜进行 观察。 ⑸在细胞培养过程中，通常在 冷冻 条件下保存 细胞，因为在这种条件下，细胞中 酶 的活性 降低，细胞的 新陈代谢 速率降低。 ⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发 生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织 当作 抗原 进行攻击。
动物克隆过程的实际是细胞核移植
思考题
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？ 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用 价值的动物提供的细胞。
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，为什么？ 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变
思考题
5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找 出操作过程的不同点？ 多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高 产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞； 多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞， 而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体 细胞。 6、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明 理由？ 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、 活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功 将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像 供体动物，操作也方便

人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植

人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植

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。

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课件

动物细胞培养和核移植技术课件

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


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


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

■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


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。
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动物细胞培养和核移植技术
目标导航
1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

2.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。

一、动物细胞工程
1．常用的技术手段：________________、动物细胞核移植、________________、生产单克隆抗体等。

2．基础：________________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________，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞______和______。

2．过程
3．条件
(1)无菌、无毒的环境：对________和所有____________进行无菌处理。

(2)营养⎩⎨⎧ 无机物：无机盐、 等。

有机物：糖、 、 、血清等。

(3)温度和pH ⎩⎨⎧ 温度： ℃±0.5℃pH ：
(4)气体环境⎩⎨⎧
O2：是 所必需的CO2：维持
4．应用
(1)生产生物制品：如______疫苗、干扰素、____________等。

(2)应用于基因工程：____________是基因工程技术中常用的受体细胞，因此，离不开动物细胞培养。

(3)检测____________，判断某种物质的______。

(4)用于______、______、______等方面的研究，如筛选抗癌药物等。

三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1．理论基础：动物的细胞核具有________。

2．概念：将动物的一个细胞的________，移入一个去核的____________中，使其______并发育成一个____________，最终发育为动物个体。

3．分类：包括_______________和_________________，其中________________较易成功。

4．过程
5．应用前景
(1)在畜牧生产中：可以加速家畜遗传改良进程，促进________________。

(2)在保护濒危物种方面：可增加这些动物的____________。

(3)在医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为_____________生产珍贵的医用蛋白。

(4)在治疗人类疾病方面：转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为____________的供体。

(5)人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于________________。

(6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的________________和____________。

6．存在问题：(1)__________低。

(2)绝大多数克隆动物还存在__________。

(3)克隆动物食品的____________存在争议。

答案
一、1.动物细胞培养动物细胞融合 2.动物细胞培养
二、单个细胞生长增殖
2．剪碎胰蛋白酶胶原蛋白酶贴壁接触胰蛋白酶二倍体核型缓慢细胞核型
3．(1)培养液培养用具(2)微量元素氨基酸促生长因子(3)36.57.2～7.4
(4)细胞代谢培养液的pH
4．(1)病毒单克隆抗体(2)动物细胞(3)有毒物质毒性(4)生理病理药理
三、1.全能性 2.细胞核卵母细胞重组新的胚胎 3.胚胎细胞核移植体细胞核移植胚胎细胞核移植 4.体细胞核去核卵母细胞细胞融合重组细胞胚胎移植
5．(1)优良畜群繁育(2)存活数量(3)生物反应器(4)异种移植(5)组织器官的移植(6)发展过程治疗疾病6．(1)成功率(2)健康问题(3)安全性问题。