动物细胞培养
早期重组胚胎
b
另一头绵羊的子宫 妊娠、出生 克隆羊多利
3.多利面部毛色 是:白色
黑面绵羊去 核卵母细胞
白面绵羊乳 腺细胞核
根据遗传学原理 说明判断依据: 多利全部的核基因 都来自白面绵羊
4.若黑面绵羊的基因 型为AA,白面绵羊的 基因型为aa,则克隆 羊的基因型为:aa
a
重组细胞 电脉冲刺激
早期重组胚胎
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 胰蛋白酶处理 原代培养特点:细 单个细胞 加培养液稀释 原代
胞贴壁、接触抑制
配置细胞悬液
转入培养瓶 分瓶
培养
遗传物质 未改变
细胞株 遗传物 质已改 变 细胞系
10代细胞 50代细胞 无限传代
传代 培养
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 胰蛋白酶处理 传代10代以内, 单个细胞 加培养液稀释 遗传物质不改
5.动物细胞培养技术的应用
1.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体 2.应用于基因工程 主要用于作为受体细胞 3.检测有毒物质,判断某种物质的毒性 4.培养正常或各种病变的细胞,用于细 胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物
植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的 植物组织培养 动物细胞培养 细胞的全能性 细胞增殖 固体培养基 液体培养基 蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清 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 植物幼嫩部分或 胚胎或幼龄动物 花药 的器官或组织 无菌无毒,适宜 无菌无毒,适宜 条件 条件
5.体细胞核移植技术的应用前景
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:克 隆动物作为生物反应 器,生产医用蛋白; 治疗人类疾病,作为 组织器官移植的供体。
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。
等;通常还需加血浆、血清等天然成分。 适宜的温度:人和哺乳动物细胞最适温度 3)温度和pH:
为36.5±0.5℃ 适宜的酸碱度:PH:7.2-7.4
“95%空气+5%CO2”的混合气体培养箱。 4)气体环境: 氧气是细胞代谢必须的; CO 维持培 2
养液的pH。
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?
D
动物细胞培养要经过脱分化?为什么?
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。
◆受体细胞为什么 选用卵母细胞?
卵母细胞体积 大,易操作; 含有促使细胞 核表达全能性 的物质和营养 条件。
◆为什么必须先去 掉卵母细胞的核?
◆为使核移植动物 减数第二次分裂中期的卵母 的遗传物质全部来 ◆为什么使用去 细胞才具有受精的能力,其 核的减数第二次 自有利用价值的动 内含有生物生长发育的全部 分裂中期细胞 物提供的细胞。 信息及营养,且有助于动物
细胞核移植
卵裂 早期胚胎 C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
胚胎移植
1.写出a b所代 表细胞工程名称: a表示: 核移植
b表示: 胚胎移植
黑面绵羊去 核卵母细胞
白面绵羊乳 腺细胞核
a
重组细胞 电脉冲刺激
2.实施细胞工程时, 所需受体细胞大多采 用卵母细胞的原因: 体积大,易操作。含有 促使细胞核表达全能性 的物质和营养条件。
怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢?
利用动物体细胞核移植技术
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.定义: 动物核移植是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 用核移植的方法得到的 胞中。使其重组并发育成一个新的胚胎,这 动物称为克隆动物 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
■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。
胚胎或幼龄动物的器官组织 定义:人们通 取出组织 常将动物组织 剪碎组织 消化后的初次 胰蛋白酶或胶原 培养称为原代 蛋白酶处理 培养 单个细胞
加培养液
制成细胞悬液
转入培养瓶内培养 (细胞贴壁;接触抑制)
目前使用的或冷冻保存的正常 细胞通常在10代以内,为什么? 10代以内的细胞遗传物质不 改变,保持正常二倍体核型。
4.动物细胞培养的条件
对培养液和所有培养用具无菌处理;培养液 1)无菌、 中添加抗生素防止培养过程中污染;定期更 换培养液以清除代谢产物,防止对培养细胞 无毒的环境: 造成危害。
液体合成培养基:(葡萄糖、氨基酸)、 2)营养: 促生长因子、(水、无机盐、微量元素)
主要成分:葡萄糖、氨基酸、水、无机 盐、维生素和动物血清等。
独特之处有:1.液体培养基 2.成分中有动物血清等
加入动物血清原因:提供一个类似 生物体内的环境;含营养物质(如 生长因子)促进细胞发育。
用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间物 质主要成分是什么?用胃蛋白酶行吗 ? 在进行动物细胞培养时,用胰蛋 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。
b
另一头绵羊的子宫 妊娠、出生 克隆羊多利
黑面绵ห้องสมุดไป่ตู้去 核卵母细胞
白面绵羊乳 腺细胞核
5.多莉羊的成功 证明了什么? 细胞核具有全能性;
细胞质具有调控细胞 核发育的作用。
a
重组细胞 电脉冲刺激
早期重组胚胎
b
另一头绵羊的子宫 妊娠、出生 克隆羊多利
胚胎移植技术
试管动物(婴儿)培养过程
卵细胞
精子
体外受精
细胞 培养 去 核 体细胞
受精 卵
重组 细胞
注入
去核卵 母细胞
细胞
融合
卵巢卵母细 胞(MⅡ中期: 供质)
生出与供体奶 牛遗传物质基 本相同的犊牛
代孕 母体
胚胎 移植
构建重 组胚胎
共分成两大阶段:核移植和胚胎移植
B母绵羊
A母绵羊 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
卵细胞
细胞质
细胞核 融合后的卵细胞
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 育困难,免疫失调等。
(3)对克隆动物食品的安全性问题 也存有争议。
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
细胞核全能性的表达。
(MⅡ中期)?
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 构建重组胚胎
动物细胞培 养的原理: 变,保持正常 细胞增殖 二倍体核型。
配置细胞悬液
转入培养瓶 分瓶
继续传代培养少部 分细胞获得不死性, 10代细胞 细胞突变,遗传物 40-50代细胞 质已经改变,等同 于癌细胞。 无限传代
原 代 培 养
传 代 培 养
遗细 传胞 物株 质: 未一 改般 变说 已遗细 改传胞 变物系 质:
A
知识结构
动物细 胞培养 和核移 植技术
动物细胞培养 动物体 细胞核 移植技 术和克 隆动物
核移植技术和克隆动物的概念 体细胞核移植技术的过程 体细胞核移植技术的应用前景 体细胞核移植技术存在的问题
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
胚胎细胞核移植、体细胞核移植 3.分类:
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。
受体:普通奶牛(卵母细胞采集与培养)
原代 培养
动物组织块 幼龄动物的器官组织;动物胚胎
胰蛋白酶处理分散成单个细胞
加入培养液
细胞悬液
适宜条件
原代培养(细胞贴壁;接触抑制)
用胰蛋白酶等处理贴壁细胞; 分瓶继续培养。
传代培养
传代培养
当原代培养的细胞处 于接触抑制后,用胰蛋白酶处理,使 细胞从瓶壁上脱离下来,然后加入新 的培养液,将细胞分离稀释,并从原 培养瓶内转接到新的培养瓶内,这个 过程称传代培养(分瓶培养的过程)。
1、在动物细胞培养过程中遗传 物质发生改变的细胞是 A.细胞系 B.细胞株 C.原代细胞 D.传代细胞
A
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
D
4.动物细胞培养与植物细胞培养 的重要区别在于 A.培养基不同; 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。
其它动物细胞工程的基础
动物 细胞 工程 常用 技术
动物细胞培养