浙科版選修三 第二章第三節(jié)動物的克隆 課件 (25張).ppt

第3節(jié) 動物的克隆 1 動物細胞培養(yǎng) 一 動物細胞 組織培養(yǎng)培養(yǎng) 將動物體內(nèi)的一部分組織取出 分散成單個細胞 人工控制的條件下 細胞得以生存并保持生命活動現(xiàn)象 生長 分裂乃至接觸抑制和有規(guī)律的衰老 死亡性能等 機械消化或胰酶消化 1 定義 二 動物細胞的培養(yǎng)過程 取動物胚胎或幼齡動物器官和組織 剪碎組織 胰蛋白酶處理 細胞培養(yǎng) 單個細胞 動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì) 思考 2 為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細胞培養(yǎng)材料 1 動物細胞培養(yǎng)液的主要成分是什么 較植物組培培養(yǎng)基有何獨特之處 3 為什么培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞 4 動物細胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體 主要成分 葡萄糖 氨基酸 無機鹽 維生素和動物血清等 獨特之處有 1 液體培養(yǎng)基2 成分中有動物血清等 因為這些組織或器官上的細胞生命力旺盛 分裂能力強 成塊組織不利培養(yǎng) 分散了做成細胞懸浮液利于培養(yǎng) 不能 動物細胞培養(yǎng)只能使細胞數(shù)目增多 不能發(fā)育成新的動物個體 5 培養(yǎng)的細胞為什么會貼壁生長 大多數(shù)組織細胞不適應懸浮生長 他們必須在固體的表面上生長和分裂 貼壁生長后隨細胞數(shù)目的增多 會出現(xiàn)接觸性抑制的現(xiàn)象 要定期要胰蛋白酶處理使細胞從瓶壁脫離 配成懸浮液 分裝多瓶再培養(yǎng) 7 若一直在卡氏瓶中持續(xù)培養(yǎng)會出現(xiàn)什么情況 分解彈性纖維 6 用胰蛋白酶處理動物胚胎或幼齡動物的組織 器官 貼壁生長以及接觸抑制生長的細胞就會因細胞密度過大和代謝消耗引起營養(yǎng)枯竭 不能正常生長 三 動物細胞培養(yǎng)過程 取動物組織塊 剪碎組織 用胰蛋白酶處理分散成單個細胞 轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行原代培養(yǎng) 貼滿瓶壁的細胞用胰蛋白酶處理分散成單個細胞 制成細胞懸液 轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進行傳代培養(yǎng) 放入二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 細胞懸浮液 第一次轉(zhuǎn)移 無限傳代 原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 細胞株 泛指有特殊功能的細胞系或原代培養(yǎng)中獲取 細胞系 泛指可傳代的細胞 1 如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 細胞株和細胞系 遺傳物質(zhì)改變 基本概念理解 2 細胞系 細胞株 細胞系是泛指可傳代的細胞 細胞株是具有特殊性質(zhì)的細胞系 通過一定的選擇或純化后 細胞株一般具有恒定的染色體組型 同功酶類型 病毒敏感性和生化特性等 連續(xù)細胞系 有限細胞系 惡性細胞系 致瘤性 不死性 保留接觸性抑制 連續(xù)細胞株 有限細胞株 海拉 hela 細胞系電鏡照片 二倍體細胞 四 動物細胞培養(yǎng)的條件 1 無菌無毒的環(huán)境2 營養(yǎng) 動物血清 葡萄糖等 3 溫度和ph co2培養(yǎng)箱 調(diào)節(jié)ph 4 氣體環(huán)境 五 克隆培養(yǎng)法 把一個單細胞從群體中分離出來單獨培養(yǎng) 使之繁衍成一個新的細胞群體 純系 的技術 細胞克隆法的最基本要求 必須保證分離出來的細胞是一個而不是多個 不同系統(tǒng)的細胞克隆的難度是不一樣的 提高細胞克隆形成率的措施 適宜的培養(yǎng)基動物血清 胎牛血清 滋養(yǎng)細胞 射線照射后的成纖維細胞 激素刺激 胰島素刺激 調(diào)節(jié)ph等 應用 研究遺傳規(guī)律和生理特性的重要材料 單抗細胞侏的制備 6 動物細胞培養(yǎng)技術的應用 1 生產(chǎn)蛋白生物制品 病毒疫苗 干擾素 單克隆抗體等 3 用于檢測有毒物質(zhì) 2 獲得大量自身的皮膚細胞 用于植皮 4 用于生理 病理 藥理等方面的研究 為治療和預防疾病提供理論依據(jù) 植物組織培養(yǎng)和動物組織培養(yǎng)的比較 獲得細胞或細胞分泌蛋白 細胞的全能性 細胞株 細胞系 植物體 快速繁殖 培育無病毒植株等 葡萄糖 動物血清 蔗糖 植物激素 液體培養(yǎng)基 固體培養(yǎng)基 細胞增殖 六 動物細胞的培養(yǎng)和克隆形成 2 廣義的動物組織培養(yǎng) 組培 包括 細胞培養(yǎng) 組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng) 1 動物細胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)之間的關系如何 動物組織培養(yǎng)過程中可伴隨組織 細胞分化 二 動物的細胞融合技術及其應用 誘導方式 物理法 離心 振蕩 電融合技術 化學法 聚乙二醇 生物法 滅活的仙臺病毒 1 細胞融合與細胞雜交 滅活的病毒顆粒黏附于細胞表面 細胞膜被病毒顆粒穿通 細胞膜連接 細胞融合 形成雜種細胞 2 雜交瘤技術和單克隆抗體制備 1 傳統(tǒng)抗體生產(chǎn)方法 抗原 動物體內(nèi) 抗體 抗體不純 篩選單一效應b細胞 不能增值 產(chǎn)生大量抗體 特異性差 純度低 產(chǎn)量低 反應不夠靈敏 2 單克隆抗體制備過程 設計方案 一個b淋巴細胞 小鼠骨髓瘤細胞 雜交瘤細胞 化學性質(zhì)單一 特異性強的抗體 特性 主要用于制備單克隆抗體 獲得雜種植株 用途 物理 化學方法 同左 滅活的病毒 物理 離心 振蕩 電刺激 化學 聚乙二醇 誘導方法 使細胞分散后誘導細胞融合 去除細胞壁后誘導原生質(zhì)體融合 細胞融合的方法 細胞膜的流動性 細胞膜的流動性 細胞融合的原理 動物細胞融合 植物體細胞雜交 比較項目 比較項目 植物 動物細胞融合的比較 下圖為某同學根據(jù)雜交瘤技術的方法 設計的生產(chǎn)破傷風桿菌的實驗方案 制備單克隆抗體 效應b細胞 抗體 細胞融合 滅活病毒 雙親細胞 分泌抗體 無限增殖 原代 傳代 三 動物的克隆繁殖 1 動物細胞全能性的表現(xiàn)程度 低等動物細胞的全能性一般比較容易體現(xiàn) 無論是分化還是癌變 變化的都是表現(xiàn)型 基因組成的完整性并沒有改變 癌細胞仍能逆轉(zhuǎn)為正常細胞 按分化潛能分 1 全能干細胞 具有形成完整個體的分化潛能 如胚胎干細胞 2 多能干細胞 具有分化出多種細胞組織的潛能 失去發(fā)育成完整個體的能力 3 專能干細胞 只能向一種類型或密切相關的兩種類型分化的細胞 如骨髓干細胞 皮膚生發(fā)層細胞等 按來源分 1 胚胎干細胞 當受精卵分裂發(fā)育成囊胚時 內(nèi)層細胞團的細胞即為胚胎干細胞 2 成體干細胞 指已分化特定組織中的未分化細胞 可來源于胚胎 胎兒和成人的組織中 如造血干細胞 神經(jīng)干細胞 成肌細胞等 干細胞的分類 2 動物難以克隆的根本原因 基因表達的調(diào)控使得細胞中合成了專一的蛋白質(zhì) 一類基因是維持生存的 一類基因隨著組織器官和發(fā)育階段不同而選擇性表達 導致基因組中的基因活動不完全 如 哺乳動物的紅細胞只有少量的線粒體 3 細胞核移植實驗和動物的克隆繁殖 胚胎細胞核的移植成功率遠高于成體細胞 綿羊 多莉 克隆過程 涉及的技術 核移植胚胎移植 克隆羊成功的分子細胞生物學機理 體細胞克隆成功的意義 1 證明了高度分化的細胞也可以回復到類似受精卵時期的功能 2 證明了細胞質(zhì)