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动物细胞培养和核移植技术概述
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。
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
如何界定原代培养和传代培养; 细胞株和细胞系?
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ随细胞增多,细胞就会停止分裂增殖
细胞 悬浮 液
细胞株
细胞系 遗传物质改变
10代 细胞
50代 细胞
无限传 代
原代培养
传代培养
多数组织细胞必须在固定
贴壁生长细胞分裂生长到 相互接触时就停止分裂增
的表面上生长和分裂。 殖的现象叫接触抑制
2.动物细胞培养条件:
⑴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。 ⑵成功率非常低及克隆动物食品 的安全性问题。
体细胞许核多移克植技隆术动存物在的表问现题 出遗传和 生理缺陷,如体型大,异常肥胖, 发育困难,脏器缺陷,免疫失调 等。
在研究方面,克隆动物基因 组重新编程的机制尚不清楚,克 隆技术效率低,克隆动物畸形率 高、死亡率高、易出现早衰等问 题。这些问题尚在研究中。在应 用上,生产克隆动物费用昂贵, 距大规模应用还有一定距离。
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 生产单克隆抗体
其中动物细胞培养技术是其他 动物细胞工程技术的基础
动物细胞培养概念:
动物细胞培养 就是从动物机 体中取出相关 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。
动物细胞生长特点:
思考:
1、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? 主要成分:葡萄糖、氨基酸、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
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、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?
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、动物核移植:
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 最终发育为动物个体。
克隆动物 用核移植方法得到的动物
2.体细胞核移植的过程
5、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下
无限制地传代下去,这种传代细胞称之为:
A.原代培养 B.传代培养
C.细胞株 D.细胞系
D
6、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
D
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
两个亲本的性状
2.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、医药卫生领域生 产医用蛋白质及组织 器官的移植.
克隆动物的研究意义
1.克隆动物作为生物反应器,生产 医用蛋白 2.改良动物品种 3.治疗人类疾病,作为供体 4.保护濒危动物
3.体细胞核移植技术存在 的问题
思考讨论:在动物细胞培养过程中, 为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织 进行处理?
胰蛋白酶处理动物组织, 可以使动物组织细胞间的胶原 蛋白和细胞外的其他蛋白成分 酶解,获得单个细胞。
有关概念:
原代培养:指将要培养的动物细胞取 出后,先用胰蛋白酶等使组织分散成 单个细胞,然后配制成一定浓度的细 胞悬浮液,再将该悬浮液放入培养瓶 中培养。
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胰蛋白酶
(水解弹性纤维)
单个细胞
加培养液
细胞悬浮液 原代培养
遗传物质 未改变
细胞株
10代细胞 50代细胞
传代培养
遗传物质 细胞系
已改变
无限传代
1.动物细胞的培养过程
取动物器官 和组织
幼龄动物
剪碎组织
胰蛋白酶处理
单个细胞
细胞培养
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
供体细胞 (供核)
细胞培养
卵巢卵母细胞 (MⅡ中期:供质)
去核
体细胞
注入
无核卵
细胞 融合
重 组 细 胞
母细胞
构建重组 胚胎
胚胎
归纳:
移植
代孕 母体
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
1.共分成两大阶段:核移植和胚胎移植
2.取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细
胞,易操作,它发育可直接表达性状
3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有
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
核移植技术
A母绵羊
B母绵羊
多 卵细胞
乳腺细胞
莉
羊
细胞质
细胞核
的 培 育
细胞核移植
融合后的卵细胞
卵裂 早期胚胎
胚胎移植
过
程
C母绵羊子宫
妊娠 分娩
多莉羊
巩固练习:
1.用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列
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
动物细胞培养液的主要成分:
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
动物体细胞大都生 活在液体的环境
与植物培养基相 (1)液体培养基 比其特点是:
(2)含有动物血清
植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养
原理 细胞的全能性
动物细胞的培养有各种用途,一般而言,动物
2.细体胞细培胞养核不需移经植过方脱法分生化产过的程。克因隆高动度物分是化对的体动物细 核 体 物 细 所 时 化 需胞卵以外不胞的,要供克母 ,还是发脱通的此体隆细 动有 供 育 分 常 组外动动胞 物少 核 潜 化 采 织,物物。 细量 动 能 过 用 或即绝所 胞的 物 变 程 定 器便进大以 也完窄了向官D动行N部,就全,。诱。A物了,分用没相失要导的1即D教有同去想动遗0N线0A材类的了使物传%来粒的中似复发培干基自体复所植制育养细础于中述物。成的胞完制供的的组完动,全吗体D方织整物使相N?细A法 或个 细 其同是胞为克 细体 胞 分,来核什隆 胞的 定 化但自,么的 培能 向 成动于但?动 养力 分 所物受其,
1、在动物细胞培养过程中遗传
A 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
D 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
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
D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培
养成植株
3、动物细胞工程技术的基础是 D 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
愈伤组织 条件适宜 可以传代 培养不分
化。
4、细胞株的特点是
C
A.遗传物质没有改变,可以无限传代 B.遗传物质发生改变,不可无限传代 C.遗传物质没有改变,不可无限传代 D.遗传物质发生改变,且有癌变特点,可以无限传 代
叙述正确的是 A.都需用培养箱
C
B.都须用液体培养基 C.都要在无菌条件下进行植外物界细条胞件不适需宜要,。 D.都可体现细胞的全能性动物细胞培养一
般需要培养箱。
2、下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要
区别的是
A.培养基成分不同
A
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.分裂增殖的能力强
7.(09江苏)下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装
置示意图。请回答下列问题。
(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细 胞 吸收氧气和营养物 质、排出代谢废物 。
(2)气室中充入5%C02:气体的主要作用
是 维持培养液适宜的pH
。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但 要注意选择抗生素的 种类和剂量 ,以保证抗生素对
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 不死性 细胞,该种细胞
的黏着性 降低
,细胞膜表面蛋白质(糖蛋
白)的量 减少
。
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。
1、受体细胞为什 么选用卵母细胞?
卵母细胞体积大,易操作, 而且含有促使细胞核表达 全能性的某种物质和营养 物质。
2、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。
P49 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?
传代培养:将原代细胞从培养瓶中取 出,配制成细胞悬浮液,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。 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。