人教版教學(xué)課件動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞核移植

1、 2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)選修選修3 現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題 專題專題2細(xì)胞工程細(xì)胞工程 2.2動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程教學(xué)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)問題探討教學(xué)過程知識(shí)結(jié)構(gòu)教學(xué)反饋課后習(xí)題教學(xué)參考教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。 簡(jiǎn)述通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程和應(yīng)用前景。重點(diǎn)重點(diǎn) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程及條件。 用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。難點(diǎn)難點(diǎn) 用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn) 植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？有哪些？ 那么動(dòng)物細(xì)胞常用的技術(shù)手段那么動(dòng)物細(xì)胞常用的技術(shù)

2、手段 呢？呢？ 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng), 植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交問題探討問題探討動(dòng)物細(xì)胞工程：動(dòng)物細(xì)胞工程：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)基礎(chǔ)教學(xué)過程教學(xué)過程 從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組從動(dòng)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，讓后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。原理：細(xì)胞增殖 注意關(guān)鍵詞: 細(xì)胞貼壁細(xì)胞貼壁 接觸抑制接觸抑制

3、 原代培養(yǎng)原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程:動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官物的組織、器官細(xì)胞懸浮液細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞代細(xì)胞50代細(xì)胞代細(xì)胞傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)無限傳代無限傳代單個(gè)細(xì)胞單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液加培養(yǎng)液（分解彈性纖維）（分解彈性纖維）原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎細(xì)胞株細(xì)胞株細(xì)胞系細(xì)胞系動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織定彈性和韌性的組織和器官。和器官。遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)未改變未改變遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)已改變已改變細(xì)胞株：細(xì)胞株：原代

4、細(xì)胞一般傳至原代細(xì)胞一般傳至1010代左右細(xì)胞代左右細(xì)胞生長(zhǎng)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存生長(zhǎng)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到活到40504050代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。 細(xì)胞系：細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至細(xì)胞株傳代至5050代后又出現(xiàn)細(xì)胞代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)的生長(zhǎng)停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。 細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別：細(xì)胞株和細(xì)胞系的區(qū)別： 細(xì)胞系的遺傳細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點(diǎn)，失去接觸抑

5、制，物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點(diǎn)，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。容易傳代培養(yǎng)。 原代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)：從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為從機(jī)體取出后立即培養(yǎng)的細(xì)胞為原代細(xì)胞。培養(yǎng)的第原代細(xì)胞。培養(yǎng)的第1 1代細(xì)胞與傳代細(xì)胞與傳1010代以內(nèi)代以內(nèi)的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。的細(xì)胞稱為原代細(xì)胞培養(yǎng)。 傳代培養(yǎng)：傳代培養(yǎng)：將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配將原代細(xì)胞從培養(yǎng)瓶中取出，配制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的制成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，稱為傳代培養(yǎng)。培養(yǎng)器皿動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)表面為什么動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)表面為什么要光滑、無毒？要光滑、無毒？1、無菌、無

6、毒的環(huán)境、無菌、無毒的環(huán)境 （添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）（添加一定量的抗生素，定期更換培養(yǎng)液）2、營(yíng)養(yǎng)、營(yíng)養(yǎng)（葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、動(dòng)物血清、血葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、微量元素、動(dòng)物血清、血漿等。漿等。）3、溫度和、溫度和ph 36.5 +0.5度 ；ph為7.2-7.4。4、氣體環(huán)境：、氣體環(huán)境： o2和和co2（95%空氣和空氣和5% co2 ）補(bǔ)充合成培養(yǎng)基補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)中缺乏的物質(zhì)（1 1）生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品：病毒疫苗、干）生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。擾素、單克隆抗體等。（2 2）獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮。）獲得大量自身

7、的皮膚細(xì)胞，用于植皮。（3 3）用于檢測(cè)有毒物質(zhì)）用于檢測(cè)有毒物質(zhì)（4 4）用于生理、病理、藥理等方面的研究，）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)為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)2、為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料？、為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料？1、動(dòng)物細(xì)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(dú)特之處？、動(dòng)物細(xì)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(dú)特之處？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？4、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成、動(dòng)

8、物細(xì)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(gè)體？新個(gè)體？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。獨(dú)特之處有：獨(dú)特之處有：1、液體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基 2、成分中有動(dòng)物血清等、成分中有動(dòng)物血清等因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)不能，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動(dòng)物個(gè)體不能，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動(dòng)物個(gè)體細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞

9、株、細(xì)胞系細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體或組織植物體或組織培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)結(jié)果獲得細(xì)胞獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白或細(xì)胞分泌蛋白快速繁殖、培育快速繁殖、培育無病毒植株等無病毒植株等培養(yǎng)目的培養(yǎng)目的葡萄糖、動(dòng)物血清葡萄糖、動(dòng)物血清蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)液體培養(yǎng)基基固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖原理原理動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目 動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)？動(dòng)物細(xì)胞特點(diǎn)？ 分化潛能變窄分化潛能變窄：隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。 細(xì)胞核仍具有全能性細(xì)胞核仍具有全能性：細(xì)胞核，它含有保持

10、物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒有因細(xì)胞分化而丟失基因，因此高度分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性 根據(jù)動(dòng)物細(xì)胞核仍具有全能性根據(jù)動(dòng)物細(xì)胞核仍具有全能性的特點(diǎn)的特點(diǎn),怎樣將動(dòng)物細(xì)胞的全能性怎樣將動(dòng)物細(xì)胞的全能性表達(dá)表達(dá)? 利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)利用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù) 動(dòng)物核移植： 將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并經(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)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 用核移植的方法得到的動(dòng)物。用核移植的方法得到的動(dòng)物?？寺?dòng)物：卵細(xì)胞

11、卵細(xì)胞c母綿羊子宮母綿羊子宮母綿羊母綿羊母綿羊母綿羊乳腺細(xì)胞乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植胚胎移植胚胎移植早期胚胎早期胚胎多莉羊多莉羊分娩分娩卵裂卵裂融合后的卵細(xì)胞融合后的卵細(xì)胞細(xì)胞拆合技術(shù)細(xì)胞拆合技術(shù)妊娠妊娠多莉羊的培育過程多莉羊的培育過程供體細(xì)胞（供核）供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞體細(xì)胞卵巢卵母細(xì)胞（卵巢卵母細(xì)胞（m中期：供質(zhì)）中期：供質(zhì)）去核去核無核卵母細(xì)胞無核卵母細(xì)胞注入注入細(xì)胞細(xì)胞融合融合重組重組細(xì)胞細(xì)胞構(gòu)建重組胚胎構(gòu)建重組胚胎胚胎移植胚胎移植代孕母體代孕母體生出與供體奶牛遺傳生出與供體奶牛遺傳基礎(chǔ)相同的犢?；A(chǔ)相同的犢牛歸納歸納:1.共分成兩大階段：

12、共分成兩大階段：核移植核移植和和胚胎移植胚胎移植2.取卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的取卵細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因原因是是:它是最大的細(xì)胞它是最大的細(xì)胞,易操作易操作,它發(fā)育可直接表達(dá)性狀它發(fā)育可直接表達(dá)性狀 同時(shí)其可為細(xì)胞核的全能性表達(dá)提供物質(zhì)基礎(chǔ)同時(shí)其可為細(xì)胞核的全能性表達(dá)提供物質(zhì)基礎(chǔ)3.嚴(yán)格來說新個(gè)體有卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)所以有嚴(yán)格來說新個(gè)體有卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)所以有兩個(gè)親本的性狀兩個(gè)親本的性狀2.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景克隆動(dòng)物的研究意義克隆動(dòng)物的研究意義1.克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白2.改良動(dòng)物品種改良動(dòng)物品種 3.治療人類疾病，作為

13、供體治療人類疾病，作為供體4.保護(hù)瀕危動(dòng)物保護(hù)瀕危動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題1.許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，免疫失調(diào)等。大，異常肥胖，發(fā)育困難，免疫失調(diào)等。2.成功率非常低及克隆動(dòng)物食品的安全性問題。成功率非常低及克隆動(dòng)物食品的安全性問題。知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用和概念細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用和概念細(xì)胞培養(yǎng)的過程細(xì)胞培養(yǎng)的過程細(xì)胞培養(yǎng)的條件細(xì)胞培養(yǎng)的條件細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用動(dòng)物體細(xì)胞核移植動(dòng)物體細(xì)胞核移

14、植技術(shù)和克隆動(dòng)物技術(shù)和克隆動(dòng)物核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物的概念核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物的概念體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題 1 1、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞（）、在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞（） a a細(xì)胞系細(xì)胞系 b b細(xì)胞株細(xì)胞株 c c原代細(xì)胞原代細(xì)胞 d d傳代細(xì)胞傳代細(xì)胞 2 2、動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是、動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是 - - （ ） a.a.動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合 b.b.單克隆抗體單克隆抗體 c.c.胚胎移植胚胎移植 d.d.動(dòng)

15、物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)ad 3.3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物細(xì)胞培養(yǎng)的重要區(qū)別在于-（ ） a.a.培養(yǎng)基不同；培養(yǎng)基不同； b.b.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行； c.c.動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能；動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能； d.d.動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培 養(yǎng)成植株。養(yǎng)成植株。a教學(xué)反饋教學(xué)反饋1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化嗎？為什么？2.體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？課后習(xí)題課后習(xí)題教學(xué)參考

16、 1.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？ 細(xì)胞間的成分主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶適宜的ph約為2，當(dāng)ph6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性，而胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境ph為7.2-8.4，多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜ph為7.2-7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性。胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的消化。 2.胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？ 胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白質(zhì)外，長(zhǎng)時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白，對(duì)細(xì)胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時(shí)間。 3.單層細(xì)胞培養(yǎng)：1957年，科學(xué)家采用胰蛋白酶消化處理和應(yīng)用液體培養(yǎng)基的方法，獲得了單層細(xì)胞培養(yǎng)。單層培養(yǎng)法的出現(xiàn)，對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。 4.為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清？ 血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)為白蛋白和球蛋白；氨基酸有多種，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的基本成分，有些動(dòng)物細(xì)胞不能合成，必須由培養(yǎng)液提供；激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、貼附。因此，細(xì)