人教版選修3 2.2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 課件（23張）.pptx

2 2動物細(xì)胞工程 2 2 1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 1 簡述動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程 條件及應(yīng)用 2 簡述通過動物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應(yīng)用前景 一 二 三 一 動物細(xì)胞工程的常用技術(shù)手段動物細(xì)胞工程的常用技術(shù)手段有動物細(xì)胞培養(yǎng) 動物細(xì)胞核移植 動物細(xì)胞融合 生產(chǎn)單克隆抗體等 其中動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ) 一 二 三 二 動物細(xì)胞培養(yǎng)1 概念動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織 將它分散成單個(gè)細(xì)胞 然后 放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細(xì)胞生長和增殖 2 動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動物的組織塊 剪碎 用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理單個(gè)細(xì)胞 分離細(xì)胞 制成細(xì)胞懸液 原代培養(yǎng) 細(xì)胞具有貼壁生長和接觸抑制的特點(diǎn) 一 二 三 1 原代培養(yǎng) 將動物組織消化后初次培養(yǎng)的過程 2 傳代培養(yǎng) 把原代培養(yǎng)增殖的細(xì)胞在貼滿瓶壁后用胰蛋白酶處理 使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來 然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)的過程 原代培養(yǎng)所培養(yǎng)的細(xì)胞具有哪些特點(diǎn) 提示 貼壁生長 接觸抑制 一 二 三 3 動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件 1 無菌 無毒的環(huán)境 培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具應(yīng)進(jìn)行無菌處理 2 營養(yǎng) 合成培養(yǎng)基的成分包括糖 氨基酸 促生長因子 無機(jī)鹽 微量元素等 還需加入血清 血漿等一些天然成分 3 溫度 適宜的溫度為36 5 0 5 適宜ph為7 2 7 4 4 氣體環(huán)境 95 空氣加5 co2 4 動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 1 生產(chǎn)病毒疫苗 干擾素 單克隆抗體等生物制品 2 動物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞 3 用于檢測有毒物質(zhì) 4 科學(xué)家培養(yǎng)正常的或各種病變的細(xì)胞 用于生理 病理 藥理等方面的研究 為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù) 一 二 三 三 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物1 動物體細(xì)胞核移植動物體細(xì)胞核移植是將動物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核 移入另一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中 使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎 這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動物個(gè)體 用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物 2 種類哺乳動物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植 動物體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植 一 二 三 3 體細(xì)胞核移植的過程 一 二 三 4 體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景 1 加速家畜遺傳改良進(jìn)程 促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育 2 保護(hù)瀕危物種 3 轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為生物反應(yīng)器 生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 4 轉(zhuǎn)基因克隆動物細(xì)胞 組織和器官可以作為異種移植的供體 5 人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化 形成相應(yīng)的組織 器官后 可以用于組織 器官的移植 6 研究克隆動物和克隆細(xì)胞可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程 7 用克隆動物做疾病模型 有利于人們追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病 5 體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題克隆動物存在健康問題 許多還表現(xiàn)出生理和遺傳缺陷等 一 二 三 四 一 動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中胰蛋白酶的作用1 將動物胚胎或器官剪碎后 用胰蛋白酶分解組織細(xì)胞間質(zhì)中的膠原蛋白 從而使組織分散成單個(gè)細(xì)胞 2 細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長 隨著細(xì)胞的生長和繁殖 培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞越來越多 當(dāng)貼壁生長的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)就停止增殖 這種現(xiàn)象叫做接觸抑制 需要定期用胰蛋白酶處理 使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來 進(jìn)而進(jìn)行傳代培養(yǎng) 一 二 三 四 二 動物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的不同 一 二 三 四 一 二 三 四 三 克隆動物并非是對細(xì)胞核供體動物的100 的復(fù)制1 克隆動物的核基因型與供體體細(xì)胞完全相同 該技術(shù)是一種無性繁殖技術(shù) 2 克隆動物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 克隆動物絕大部分dna來自于供體細(xì)胞核 但其核外還有少量的dna 即線粒體中的dna是來自于受體卵母細(xì)胞 所以 克隆動物不是對細(xì)胞核供體動物100 的復(fù)制 3 動物的一些行為 習(xí)性的形成與其所處環(huán)境有很大關(guān)系 克隆動物生活的環(huán)境與細(xì)胞核供體動物所生活的環(huán)境不會完全相同 其形成的行為 習(xí)性也不可能和核供體動物完全相同 從這一角度看 克隆動物也不會是核供體動物100 的復(fù)制 一 二 三 四 四 動物體細(xì)胞核移植的疑難辨析1 應(yīng)選擇減 中期的卵母細(xì)胞 此時(shí)的卵母細(xì)胞具備受精能力 細(xì)胞質(zhì)中合成與分裂 分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細(xì)胞進(jìn)行分裂 分化 形成重組胚胎 2 選卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因 1 卵細(xì)胞大 易于操作 2 卵黃多 營養(yǎng)豐富 為發(fā)育提供充足的營養(yǎng) 3 能激發(fā)重組細(xì)胞分裂 分化 3 供體細(xì)胞 取供體動物的體細(xì)胞培養(yǎng) 一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞 因?yàn)閭鞔?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型 保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ) 一 二 三 四 4 細(xì)胞融合后構(gòu)建重組胚胎 并移植到代孕母體內(nèi)獲得克隆動物 需要胚胎工程技術(shù)的支持 因此克隆動物用到的技術(shù)手段有動物細(xì)胞培養(yǎng) 動物細(xì)胞融合 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植 5 動物體細(xì)胞不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個(gè)體的原因 動物體細(xì)胞的全能性受到限制 6 核移植過程中細(xì)胞核只來自于一個(gè)個(gè)體 因此核遺傳物質(zhì)與供體的相同 屬于無性繁殖 基因型不變 題型一 題型二 題型一動物細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用 例1 科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛 如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁殖速度 可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆 如下圖所示 1 在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)之前 要對取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織進(jìn)行分離 形成單個(gè)細(xì)胞 這一過程中需要利用酶處理 不能用纖維素酶與果膠酶的原因是 2 轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功 說明動物細(xì)胞的具有全能性 題型一 題型二 2 轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功 說明動物細(xì)胞的具有全能性 3 將進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的供體細(xì)胞核注入去核的卵母細(xì)胞中 去掉卵母細(xì)胞核的目的是 4 重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)會生出與供體奶牛遺傳性狀相同的犢牛 但也有可能出現(xiàn)性狀上的某些差異 原因可能是 5 利用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到的克隆牛從生殖方式上看屬于 填 有性生殖 或 無性生殖 題型一 題型二 解析 1 對動物組織進(jìn)行分離 應(yīng)用胰蛋白酶處理 才能形成單個(gè)細(xì)胞 因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍?所以不能用纖維素酶和果膠酶將動物細(xì)胞分散開 2 克隆動物的成功證明了動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 3 去掉卵母細(xì)胞的細(xì)胞核后 重組細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要來自供體細(xì)胞核 其性狀主要由供體細(xì)胞核決定 4 重組細(xì)胞發(fā)育而來的犢牛與供體奶牛不完全相同 因?yàn)橹亟M細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要來自供體細(xì)胞核 少量來自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 性狀還受環(huán)境的影響 5 體細(xì)胞核移植沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合 所以從生殖方式上看屬于無性生殖 題型一 題型二 答案 1 胰蛋白酶具有專一性 2 細(xì)胞核 3 使?fàn)倥５男誀钪饕晒w細(xì)胞核決定 4 生物的性狀受細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同控制 生物的性狀還受環(huán)境因素的影響 5 無性生殖 題型一 題型二 題型二動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆技術(shù) 例2 下列有關(guān)克隆的敘述 錯誤的是 a 動物難以克隆的根本原因是基因組中的基因不完整b 傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞一般不會發(fā)生癌變c 多利羊的性狀與供核綿羊不完全相同d 克隆動物的核心技術(shù)手段是核移植 屬于無性生殖 題型一 題型二 解析 動物難以克隆的原因是動物細(xì)胞的全能性會隨著動物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制 分化潛能逐漸變?nèi)?因而用體細(xì)胞克隆的動物實(shí)際是通過核移植來實(shí)現(xiàn)的 動物細(xì)胞全能性受到限制的根本原因是基因組中某些基因的表達(dá)受限制 而不是基因不完整 多利羊是通過核移植技術(shù)獲得的 其絕大多數(shù)性狀與供核綿羊相同 但部分性狀是由細(xì)胞質(zhì)中的基因決定的 并且基因的表達(dá)還要受到環(huán)境的影響