1、动物细胞工程,提问:,1、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,2、这些技术的理论基础:,植物细胞的全能性,动物细胞全能性如何?,二、动物细胞工程,常用技术动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合单克隆抗体,动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。P44,为什么要进行动物细胞培养?,1.动物细胞培养,如何进行细胞培养?培养时需要提供哪些必要条件呢?,从动物机体中取出相关组织,将它们分散成_,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞_。,1.1概念(P44),单个细胞,生长和增殖,1.2 动物细胞培养的过程,阅读教材44页-45页动物细胞培养的过程部分,试着总结动物细胞
2、培养过程。,1.2 动物细胞培养的过程(请在P45页的图2-16上补充),取动物的组织块,细胞悬浮液,10代细胞,50代细胞,无限传代,剪碎,胰蛋白酶或者胶原蛋白酶,分瓶,原代培养,结果: 细胞群,细胞产物 原理: 细胞增殖(有丝分裂),思考:,(1)、一般选用什么组织做动物细胞培养材料?为什么?,动物胚胎或幼龄个体的器官或组织。因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛,分裂能力强。,(2)、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。,(3)、动物细胞培养用的固体培养基还是液体培养基?为什么?,液体培养基。,能与培养液充
3、分接触。,思考:,(4)、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?为什么用胰蛋白酶(可否用胃蛋白酶)?,增大接触面积,有利于组织细胞与培养液充分接触。,因为细胞之间是蛋白质,胰蛋白酶的最适活性是更适合.,细胞悬浮液,10代细胞,-传代培养-,(5)、如何界定原代培养和传代培养;细胞株和细胞系?,遗传物质改变,遗传物质一般未改变,分瓶,-原代培养-,5班,正常细胞的二倍体核型,保持,可能改变,改变,细胞贴壁(P44)、接触抑制(P55),(6)、培养的细胞为何生长状态?,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:1.体外培养细胞时需要提供哪些物质?2.体外培
4、养的细胞需要什么样的环境条件?,思考,葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子和 动物血清等。,6班,1.3动物细胞培养条件:P46,1、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PH36.5+(-)0.5度, 7.2-7.4 4、气体环境:O2和CO2(95%空气和5% CO2 ),7班,1.4动物细胞培养技术的应用(P47),(1)生产蛋白生物制品:病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。,(3)用于检测有毒物质(实验设计),(2)用于基因工程。,(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
5、依据,3班,获得细胞,细胞的全能性,细胞株或细胞系,植物体,培养结果,或细胞产物,快速繁殖、培育无病毒植株等,培养目的,动物血清,植物激素,培养基特有成分,液体培养基,固体培养基,培养基性质,细胞增殖,原理,动物细胞培养,植物组织培养,比较项目,1.5 植物组织和动物细胞培养的比较,思考与探究,1997年,美国的一个奶牛场有一头名叫lucinda的奶牛,年产奶量为30.8t,创造了世界奶牛产奶量最高新记录。目前世界各国高产奶牛场的奶牛,年平均产奶量一般为十几吨,而我国奶牛产奶量平均水平仅为34t。,1、如何获得更多的高产奶牛?,2、如果进行克隆,如何进行?,克隆(体细胞核移植)的过程,卵母细胞
6、去核,体细胞取核,重组细胞,P48,M中期,讨论:,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?,为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。,培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时,部分细胞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。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。,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,想一想,这是为什么?,3
7、.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。,将动物的一个_,移入一个已经去掉细胞核的_中,使其重组并发育成为一个新的_,这个新的胚胎最终发育为动物个体(克隆动物),分 类,细胞分化程度低,恢复全能性容易
8、,细胞分化程度高,恢复全能性不容易,2.2 动物细胞核移植概念:P47,细胞核,卵母细胞,胚胎,2.动物细胞核移植技术和克隆动物,2.1细胞核移植的过程:,2.3体细胞核移植技术的应用前景:P49,1、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、医药卫生领域生产医用蛋白质及组织器官的移植,4、了解胚胎发育和衰老过程;追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病,1、成功率比较低 2、大多存在健康问题 3、克隆动物食品安全问题,2.4体细胞核移植技术存在的问题:,思考与探究 P50,2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗?为什么?,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。,再见,