22动物细胞工程,图215 用培养的人细胞构建的人造皮肤,1动物细胞工程,动物细胞培养,动物细胞培养,动物 细胞融合,44页1段,22.1动物细胞培养和核移植技术,1、动物细胞培养的流程：,动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,分散成单个细胞,剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,制成细胞 悬浮液,转入培养瓶中培养,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,原代培养,大约分裂10代（次）,可以保持正常的二倍 体核型,传代培养,分裂50代后,细胞增殖缓慢，以至完全停止， 部分细胞核型可能改变,细胞发生突变，获得不死性（癌变）,45页下,46页1段,10代细胞,细胞贴壁 细胞的接触抑制,分瓶,无限传代,细胞株,细胞系,遗传物质未改变,遗传物质已改变,归纳提升(1)动物细胞传代培养时为何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶分散细胞。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为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时的消化。 (2)动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶：第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。 (3)原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养。,2.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 。,单个细胞,生长,增殖,(2)原理:,细胞增殖,44页4段,(3)条件 无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的 ，以防培养过程中的污染。,抗生素,此外，应 ，防止代谢产物积累造成危害。,定期更换培养液,细胞代谢,促生长因子,血清、血浆,7.27.4,36.5,空气,CO2,pH,因为人们对细胞所需 营养物质还未完全搞清,46页,(3)应用 生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、 等。 应用于基因工程： 是基因工程技术中常用的 。 应用于检测 ，判断某种物质的毒性。 用于 等方面的研究，如筛选抗癌药物等。,单克隆抗体,动物细胞,受体细胞,有毒物质,生理、病理、药理,通常使用10代以内的细胞,46页1段,1概念 将动物的一个细胞的 ，移入一个已经去掉细胞核的 中，使其 并发育成一个 ，最终发育为动物个体。 2分类 包括 移植和 移植， 其中 移植较易成功。 3、原理： 。,动物体细胞核移植技术和克隆动物,细胞核,卵母细胞,重组,新的胚胎,胚胎细胞核,体细胞核,胚胎细胞核,细胞核的全能性,47页4段,母绵羊A,乳腺细胞（体细胞）,母绵羊B,重组细胞,发育成胚胎,提取细胞核,胚胎移植,结论：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性,细胞核移植,母绵羊C,分娩,无性生殖,显微操作,激活,促融,48页图文,通过显微操作去 除卵母细胞中核 ，用微型吸管将 细胞核与第一极 体一并吸出,用物理或化学方 法激活受体细胞 ，使其完成细胞 分裂和发育进程,电激促融，使供 体核进入卵母细 胞，构建重组胚 胎。,49页右 绿卡,思维激活2 动物体细胞核移植中应如何选择供受体细胞？为什么？ (1)供体细胞一般选择10代以内的细胞， 因为培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时，部分细胞的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。 (2)受体细胞一般选择M中期的去核的卵母细胞， 因为该时期的细胞具有体积大，易操作，并含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件等优点。,特别提醒 (1)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同， 但不是完全相同，因为： 细胞质中的遗传物质影响 受环境的影响。 遗传物质可能会发生变异。 (2)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体的相同，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型。,4应用前景 (1)加速家畜 进程，促进优良畜群繁育。 (2)保护濒危物种。 (3)转基因克隆动物可作为 ，生产许多医用蛋白。 (4)转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。 (5)人的核移植 经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织器官的移植。 (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。,遗传改良,生物反应器,胚胎干细胞,5存在问题 (1)成功率非常 (低/高)。 (2)绝大多数克隆动物还存在 问题。 (3)克隆动物食品的安全性存在争议。,低,健康,【巩固2】,(1)写出图中、所指的生物工程名称： _； _。 (2)实施细胞工程时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是：_。,细胞核移植,胚胎移植,因为该时期的细胞具有体积大，易操作， 并含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件等优点。,(3)“多利”面部的毛色是_，请根据遗传学原理说明判断根据：_。 (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_。,白色,“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊,全能性,【例1】 回答下列有关动物细胞培养的问题。 (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。,相互接触,接触抑制,一层,胰蛋白酶,(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的现象，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。 (3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是_。 (4)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_期的细胞用显微镜进行观察。 (5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，细胞_的速率降低。,衰老甚至死亡,不死性,降低,减少,由于活细胞的膜具有选择透过性， 大分子染料不能进入活细胞,中,冷冻,酶,新陈代谢,【例2】 右图为某哺乳动物的生殖过程图， 正确的叙述是 ()。 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 De细胞为完成减数分裂的卵细胞,答案A,【巩固1】 一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件 ()。 无毒的环境无菌的环境合成培养基需加血浆 温度与动物体温相近需要O2，不需要CO2需要O2和CO2 A B C D 解析动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，培养液中添加一定量的抗生素；合成培养基中需加血清、血浆等一些天然成分；温度、pH分别为36.50.5 、7.27.4；O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。 答案D,1、在动物细胞培养过程中遗传物质一定发生改变的细胞是 -（ ）A50代以后 B1050代 C原代细胞 D传代细胞,2、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,练习,3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 （ ） A.容易产生各种变异 B具有更强的全能性 C.取材十分方便 D分裂增殖的能力强,D,4贴壁细胞的分裂方式属于（ ） A.无丝分裂 B.有丝分裂 C.减数分裂 D.增殖,B,5进行动物细胞培养时，最好选用的培养材料是（ ） A.衰老退化的动物组织细胞 B.成熟动物个体的体细胞 C.动物的受精卵细胞 D.健康动物、胚胎或幼龄动物个体的体细胞 6动物细胞培养技术的用途有（ ） 生产有价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素等生产基因工程技术中所用的受体细胞可以用于检测有毒物质培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方面的研究 A B. C. D.,D,D,7.动物细胞培养一开始，处理成块的组织细胞，使其分散成单细胞所用的酶是（ ） A淀粉酶 B.脂肪酶 C.胰蛋白酶 D.胃蛋白酶 8关于动物细胞培养的叙述，不正确的是 （ ） A.动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散开来 B.通常将动物组织细胞消化后的初次培养称为原代培养 C.细胞的癌变通常发生在原代培养向传代培养的过渡过程中 D.传代培养的细胞在传至10 50代左右时，部分细胞核可能发生了变化,C,C,思维激活1 进行动物细胞培养为何常选用幼龄动物组织或胚胎作培养材料？动物细胞培养需要脱分化吗？ 提示幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。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弱，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。,有关概念:,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） 传代培养：分瓶后的培养（从1050代）,细胞贴壁过程,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,10代以前：细胞正常，常应用这些细胞； 1050代：增殖缓慢甚至停止，细胞核型可能发生变化； 50代以上：细胞癌变成为不死系。,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4050代，这种传代细胞为细胞株（1050代） 。 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（50代以后）， 。,