生物選修3動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

1、1.本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)為2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)2.請(qǐng)同學(xué)們拿出課本、教學(xué)案、自主學(xué)習(xí)叢書、文具3.提問動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程2.2 2.2 動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程生產(chǎn)單克隆抗體生產(chǎn)單克隆抗體等等 動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。為什么要進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為什么要進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)? ?一一. .動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)如何進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)如何進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)? ?2.2.12.2.1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) 從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)

2、組織，將它們分散成單個(gè)從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)組織，將它們分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。和增殖。( (一一) )概念概念 1.1.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分進(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？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？用胃蛋白酶行嗎？P44旁欄旁欄提示：用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)提示：用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pHpH約為約為2 2，當(dāng)，當(dāng)pHpH大于大于6 6時(shí)，

3、胃蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶作時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境用的適宜環(huán)境pHpH為為7.27.28.48.4。多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜的適宜pHpH為為7.27.27.47.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰活性，而胰蛋白酶在此環(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。蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的消化。胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？P44P44尋根問底尋根問底提示：胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，提示：胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白外，

4、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。傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時(shí)間。 ( (二二) ) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程 胚胎或幼齡動(dòng)物的組織器官胚胎或幼齡動(dòng)物的組織器官細(xì)胞懸液細(xì)胞懸液10代細(xì)胞代細(xì)胞50代細(xì)胞代細(xì)胞剪碎胰蛋白酶或膠原蛋白酶洗滌、稀釋、洗滌、稀釋、分離分離原代培養(yǎng)用用胰蛋白酶胰蛋白酶分分散散細(xì)胞，說明細(xì)胞細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。動(dòng)物細(xì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)適宜的胞培養(yǎng)適宜的PHPH為為7.27.27.47.4，此，此環(huán)境下胃蛋白酶環(huán)境下胃蛋白酶（2.02.

5、0）沒有活）沒有活性，而胰蛋白酶性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)的活的活性較高性較高。比老齡動(dòng)比老齡動(dòng)物的組織物的組織細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，能力強(qiáng)，有絲分裂有絲分裂旺盛。分旺盛。分化程度越化程度越低，繁殖低，繁殖能力越強(qiáng)，能力越強(qiáng)，越容易培越容易培養(yǎng)。養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體成生物體細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖緩慢，核緩慢，核型可能變型可能變化化動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中含有一動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。定彈性和韌性的組織和器官。貼壁生長(zhǎng)貼壁

6、生長(zhǎng)接觸抑制接觸抑制1010代以內(nèi)，保持正常二倍體核型代以內(nèi)，保持正常二倍體核型傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞懸浮懸浮液液1010代代細(xì)胞細(xì)胞5050代代細(xì)胞細(xì)胞無限無限傳代傳代原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)（一般）（一般）傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)、細(xì)胞株和細(xì)胞系原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)、細(xì)胞株和細(xì)胞系多數(shù)組織細(xì)胞固定在表面多數(shù)組織細(xì)胞固定在表面生長(zhǎng)和分裂。叫做？生長(zhǎng)和分裂。叫做？隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖 多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中，根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識(shí)，思考以下問題：根據(jù)你所學(xué)的內(nèi)環(huán)境的知識(shí)，思考以下問題： 1.

7、 1.體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)？體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)？ 2.2.體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要什么樣的環(huán)境條件？ P46討討 論論充足營(yíng)養(yǎng)（糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量充足營(yíng)養(yǎng)（糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等合成成分及血清、血漿等天然成分。）元素等合成成分及血清、血漿等天然成分。）適宜溫度、適宜溫度、PHPH和氣體環(huán)境；無菌無毒環(huán)境和氣體環(huán)境；無菌無毒環(huán)境( (三三) ) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件P46P461、無菌、無毒環(huán)境（無菌處理和添加抗生素目的？、無菌、無毒環(huán)境（無菌處理和添加抗生素目的？更換培養(yǎng)液的好處？）更換培

8、養(yǎng)液的好處？）2、營(yíng)養(yǎng)與體內(nèi)相同。合成培養(yǎng)基：糖、氨基酸、促、營(yíng)養(yǎng)與體內(nèi)相同。合成培養(yǎng)基：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等，通常需加入血清、生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等，通常需加入血清、血漿等一些天然成分。血漿等一些天然成分。3、溫度溫度和和PH，3637、7.27.4）4、氣體環(huán)境氣體環(huán)境95%空氣、空氣、5%CO2-維持培養(yǎng)液維持培養(yǎng)液PH）植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基性質(zhì)固體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基

9、特有成分培養(yǎng)基特有成分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 動(dòng)物血清動(dòng)物血清培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)結(jié)果植物體植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系細(xì)胞株、細(xì)胞系培養(yǎng)目的培養(yǎng)目的快速繁殖、培育快速繁殖、培育無病毒植株無病毒植株獲得細(xì)胞或細(xì)胞獲得細(xì)胞或細(xì)胞分泌蛋白分泌蛋白對(duì)比：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、植物組織培養(yǎng)對(duì)比：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、植物組織培養(yǎng).P47P47最上面最上面1 1、大規(guī)模的生產(chǎn)生物制品。、大規(guī)模的生產(chǎn)生物制品。2 2、培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞。、培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞。3 3、檢測(cè)判斷物質(zhì)的毒性。、檢測(cè)判斷物質(zhì)的毒性。4 4、培養(yǎng)正常或各種病變的細(xì)胞，用于生理、病理、藥、培養(yǎng)正?；蚋鞣N病變的細(xì)胞

10、，用于生理、病理、藥理等方面的研究，如用于理等方面的研究，如用于 等，等，為為 及其他疾病提供理論依據(jù)。及其他疾病提供理論依據(jù)。( (四四) ) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用篩選抗癌藥物篩選抗癌藥物治療和預(yù)防癌癥治療和預(yù)防癌癥1 關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是A細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中過渡過程中B動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)素和動(dòng)物血清酸、無機(jī)鹽、生長(zhǎng)素和動(dòng)物血清C動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的只是獲得大量的細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的只

11、是獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白分泌蛋白D動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前和培養(yǎng)過程中都需要用胰動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前和培養(yǎng)過程中都需要用胰蛋白酶處理蛋白酶處理相互接觸相互接觸接觸抑制接觸抑制單層單層胰蛋白酶胰蛋白酶衰老或死亡衰老或死亡不死性不死性降低降低減少減少活細(xì)胞的膜具有活細(xì)胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入細(xì)胞，故不染色。選擇透過性，大分子染料不能進(jìn)入細(xì)胞，故不染色。中中低溫新陳代謝新陳代謝酶抗原抗原 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，它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并

12、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)胞核仍具有全能性的根據(jù)動(dòng)物細(xì)胞核仍具有全能性的特點(diǎn)特點(diǎn),怎樣將動(dòng)物細(xì)胞的全能性表怎樣將動(dòng)物細(xì)胞的全能性表達(dá)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)二二. .動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞核，移入一個(gè)已將動(dòng)物的一個(gè)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)育成為一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最發(fā)育成為一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體（克隆動(dòng)物）動(dòng)物個(gè)體（克隆動(dòng)物）分分類類胚胎細(xì)胞核移植：胚胎細(xì)胞核移植

13、：體細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性容易 細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性不容易細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性不容易( (一一) )、 動(dòng)物細(xì)胞核移植概念：動(dòng)物細(xì)胞核移植概念：( (二二) )、體細(xì)胞核移植的過程：、體細(xì)胞核移植的過程：請(qǐng)看教材請(qǐng)看教材P48P48圖圖2-212-21思考：思考：1.1.核移植的受體細(xì)胞是什么？處在什么時(shí)期？用此細(xì)核移植的受體細(xì)胞是什么？處在什么時(shí)期？用此細(xì)胞作為受體細(xì)胞有什么好處？胞作為受體細(xì)胞有什么好處？2.2.通過什么手段激活受體細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎？通過什么手段激活受體細(xì)胞，構(gòu)建重組胚胎？ M M中期卵母細(xì)胞中期卵母

14、細(xì)胞誘導(dǎo)方法：物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，完成誘導(dǎo)方法：物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。卵母細(xì)胞體積大，便于操作；含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，卵母細(xì)胞體積大，便于操作；含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，提供早期胚胎發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)；含有激活細(xì)胞核體提供早期胚胎發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)；含有激活細(xì)胞核體現(xiàn)全能性的物質(zhì)?，F(xiàn)全能性的物質(zhì)。 整個(gè)過程用了哪些技術(shù)整個(gè)過程用了哪些技術(shù)？細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植 新生牛的性別、基因？新生牛的性別、基因？與供體相同與供體相同 繁殖方式？繁殖方式？無性繁殖無性繁殖 原理？原理？動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞核核的全能性的全能性( (二二) )、

15、體細(xì)胞核移植的過程：、體細(xì)胞核移植的過程：母綿羊母綿羊A 乳腺細(xì)胞乳腺細(xì)胞（體細(xì)胞）（體細(xì)胞） 母綿羊母綿羊B未受精的未受精的卵細(xì)胞卵細(xì)胞 母綿羊母綿羊C“多莉多莉” 新的卵細(xì)胞發(fā)育成早期胚胎新的卵細(xì)胞發(fā)育成早期胚胎去核卵細(xì)胞去核卵細(xì)胞提取細(xì)胞核提取細(xì)胞核核移植核移植胚胎移植胚胎移植步驟一：從一只步驟一：從一只6歲芬蘭多塞特白面母綿羊（姑且稱為歲芬蘭多塞特白面母綿羊（姑且稱為A）的乳腺中取出乳腺細(xì)胞，將其放入低濃度的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液的乳腺中取出乳腺細(xì)胞，將其放入低濃度的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中，細(xì)胞逐漸停止分裂，此細(xì)胞稱之為中，細(xì)胞逐漸停止分裂，此細(xì)胞稱之為“供體細(xì)胞供體細(xì)胞”；步驟二：從一頭蘇格蘭黑面母綿羊（

16、步驟二：從一頭蘇格蘭黑面母綿羊（B）的卵巢中取出未）的卵巢中取出未受精的卵細(xì)胞，并立即將細(xì)胞核除去，留下一個(gè)無核的受精的卵細(xì)胞，并立即將細(xì)胞核除去，留下一個(gè)無核的卵細(xì)胞，此細(xì)胞稱之為卵細(xì)胞，此細(xì)胞稱之為“受體細(xì)胞受體細(xì)胞”步驟三：利用電脈沖方法，使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞融合，步驟三：利用電脈沖方法，使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞融合，最后形成最后形成“融合細(xì)胞融合細(xì)胞”。電脈沖可以產(chǎn)生類似于自然受。電脈沖可以產(chǎn)生類似于自然受精過程中的一系列反應(yīng)，使融合細(xì)胞也能像受精卵一樣精過程中的一系列反應(yīng)，使融合細(xì)胞也能像受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化，從而形成進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化，從而形成“胚胎細(xì)胞胚胎細(xì)胞”；步驟四：將胚

17、胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊（步驟四：將胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊（C）的子宮內(nèi)，胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育，最后形成小綿的子宮內(nèi)，胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育，最后形成小綿羊羊-多莉。多莉。換言之，多莉有換言之，多莉有3個(gè)母親：基因母親，提供基因組；線粒個(gè)母親：基因母親，提供基因組；線粒體母親，提供去核卵細(xì)胞；代孕母親，將多莉生下來。體母親，提供去核卵細(xì)胞；代孕母親，將多莉生下來。有意思的是雖然有三個(gè)母親但多莉沒有父親。有意思的是雖然有三個(gè)母親但多莉沒有父親。P49討論：討論：1.1.在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵

18、母細(xì)胞的核？前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？ 為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞，在來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐氖荏w細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?P49(P49小資料）。小資料）。 培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞一般當(dāng)傳代至10105050代左代左右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞右時(shí)，部分細(xì)胞核型可能會(huì)發(fā)生變化，其細(xì)胞遺傳物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生突變，而遺傳物質(zhì)可能會(huì)發(fā)生突變，而101

19、0代以內(nèi)的細(xì)胞代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)一般能保持正常的二倍體核型。因此，在體細(xì)胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基胞核移植中，為了保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)，通常采用傳代礎(chǔ)，通常采用傳代1010代以內(nèi)的細(xì)胞。代以內(nèi)的細(xì)胞。2.2.用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代1010代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？代以內(nèi)的細(xì)胞，想一想，這是為什么？3.3.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)你認(rèn)為用上述體細(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)行了物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%100%的復(fù)制嗎？的復(fù)制嗎？為什么？為什么

20、？絕大部分絕大部分DNADNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有來自于供體細(xì)胞核，但其核外還有少量的少量的DNADNA，即線粒體中的，即線粒體中的DNADNA是來自于受體卵是來自于受體卵母細(xì)胞。母細(xì)胞。此外，即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動(dòng)物的此外，即便動(dòng)物的遺傳基礎(chǔ)完全相同，但動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，核供體動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境核供體動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和核供體動(dòng)物完全相同，從這一角度看，克隆動(dòng)物核供體動(dòng)物完全相同，從這

21、一角度看，克隆動(dòng)物不會(huì)是核供體動(dòng)物不會(huì)是核供體動(dòng)物100%100%的復(fù)制。的復(fù)制。( (三三) )、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：1 1、在畜牧業(yè)中、在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺可以加速家畜遺傳改良的進(jìn)程傳改良的進(jìn)程2 2、保護(hù)瀕危物種、保護(hù)瀕危物種3 3、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域生產(chǎn)醫(yī)用蛋白域生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的質(zhì)及組織器官的移植移植4 4、了解胚胎發(fā)育和、了解胚胎發(fā)育和衰老過程；追蹤研衰老過程；追蹤研究疾病的發(fā)展過程究疾病的發(fā)展過程和治療疾病和治療疾病閱讀課本閱讀課本P50P50頁(yè)頁(yè)( (四四) )、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：思

22、考與探究思考與探究1.1.幼齡與老齡動(dòng)物的組織細(xì)胞比較，分化程度低幼齡與老齡動(dòng)物的組織細(xì)胞比較，分化程度低的與分化程度高的組織細(xì)胞比較，哪一種更易于的與分化程度高的組織細(xì)胞比較，哪一種更易于培養(yǎng)？思考一下，這是什么道理？培養(yǎng)？思考一下，這是什么道理？ 提示：細(xì)胞的衰老與動(dòng)物機(jī)體的衰老有著密切的提示：細(xì)胞的衰老與動(dòng)物機(jī)體的衰老有著密切的關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動(dòng)物細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動(dòng)物則相反。所以，一般來說幼年動(dòng)物的組織細(xì)胞比則相反。所以，一般來說幼年動(dòng)物的組織細(xì)胞比老年動(dòng)物的組

23、織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細(xì)胞老年動(dòng)物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細(xì)胞的分化程度越低，則增殖能力越強(qiáng)，所以更容易的分化程度越低，則增殖能力越強(qiáng)，所以更容易培養(yǎng)。培養(yǎng)。思考與探究思考與探究2.2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)要經(jīng)過脫分化的過程嗎？為什么？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，所以，動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育成完整個(gè)體的能力，所以，動(dòng)物細(xì)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞

24、定向分化過程了。要想使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動(dòng)物干細(xì)胞，使分化，通常采用定向誘導(dǎo)動(dòng)物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。其分化成所需要的組織或器官。3.19973.1997年，美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭年，美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭名叫盧辛達(dá)（名叫盧辛達(dá)（LucindaLucinda）的奶牛，年產(chǎn)奶量為）的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8 t30.8 t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量最高新紀(jì)錄。目前世界各國(guó)高產(chǎn)奶牛場(chǎng)奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般前世界各國(guó)高產(chǎn)奶牛場(chǎng)奶牛，年平均產(chǎn)奶量一般為十幾噸，而我國(guó)奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為為十幾噸，而我國(guó)奶牛產(chǎn)奶

25、量年平均水平僅為3 34 t4 t。（1 1）能利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛）能利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)嗎？請(qǐng)說明理由。達(dá)嗎？請(qǐng)說明理由?？梢?。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，有高產(chǎn)奶的遺傳基可以。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)礎(chǔ)，利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺基本上全部來自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可得到很多高產(chǎn)的后代，

26、從而加快奶牛改良進(jìn)程。得到很多高產(chǎn)的后代，從而加快奶牛改良進(jìn)程。該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。（2 2）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)的任務(wù)交）如果將克隆高產(chǎn)奶牛盧辛達(dá)的任務(wù)交給你，你將如何對(duì)它進(jìn)行克隆？給你，你將如何對(duì)它進(jìn)行克??？從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵從盧辛達(dá)耳朵（也可用別的組織、器官，耳朵在活體上容易取）上剪取一小塊組織，在體外在活體上容易?。┥霞羧∫恍K組織，在體外培養(yǎng)獲得該組織（

27、如軟骨組織）的細(xì)胞。從屠培養(yǎng)獲得該組織（如軟骨組織）的細(xì)胞。從屠宰場(chǎng)取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)宰場(chǎng)取廢棄的牛卵巢，抽取卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)成熟。用顯微針去除卵母細(xì)胞的核，再將耳細(xì)成熟。用顯微針去除卵母細(xì)胞的核，再將耳細(xì)胞注入卵母細(xì)胞，用電刺激方法使卵母細(xì)胞與胞注入卵母細(xì)胞，用電刺激方法使卵母細(xì)胞與體細(xì)胞融合，這時(shí)供體核就進(jìn)入了受體卵母細(xì)體細(xì)胞融合，這時(shí)供體核就進(jìn)入了受體卵母細(xì)胞，再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細(xì)胞胞，再用電刺激或化學(xué)物質(zhì)激活注入了體細(xì)胞核的卵母細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程。核的卵母細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程。核移植胚胎在體外短時(shí)間培養(yǎng)后，挑選正常卵核移植胚胎在

28、體外短時(shí)間培養(yǎng)后，挑選正常卵裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。裂的胚胎植入經(jīng)同期發(fā)情處理的受體母牛體內(nèi)。4.4.體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存體細(xì)胞核移植技術(shù)在研究和應(yīng)用上還存在什么問題？請(qǐng)你查閱資料，了解這方面在什么問題？請(qǐng)你查閱資料，了解這方面的前沿動(dòng)態(tài)。的前沿動(dòng)態(tài)。研究方面：克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制研究方面：克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動(dòng)物畸形尚不清楚，克隆技術(shù)效率低，克隆動(dòng)物畸形率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些率高、死亡率高、易出現(xiàn)早衰等問題。這些問題尚在研究中。問題尚在研究中。應(yīng)用上：生產(chǎn)克隆動(dòng)物費(fèi)用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用上：生產(chǎn)克隆動(dòng)

29、物費(fèi)用昂貴，距大規(guī)模應(yīng)用還有一定距離。應(yīng)用還有一定距離。知識(shí)拓展知識(shí)拓展1 1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是如何發(fā)展起來的？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是如何發(fā)展起來的？ 19071907年，哈里森（年，哈里森（HarrisonHarrison）在無菌條件下用淋巴液作培養(yǎng)基，培）在無菌條件下用淋巴液作培養(yǎng)基，培養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織存活數(shù)周，并觀察到神經(jīng)細(xì)胞突起的生長(zhǎng)過程，由養(yǎng)蛙胚神經(jīng)組織存活數(shù)周，并觀察到神經(jīng)細(xì)胞突起的生長(zhǎng)過程，由此創(chuàng)建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法，奠定了動(dòng)物組織體外培養(yǎng)此創(chuàng)建了蓋片覆蓋凹窩玻璃懸滴培養(yǎng)法，奠定了動(dòng)物組織體外培養(yǎng)的基礎(chǔ)。之后，又有人將懸滴培養(yǎng)法改良為雙蓋片培養(yǎng)，提高了傳的基礎(chǔ)。之后，又有人

30、將懸滴培養(yǎng)法改良為雙蓋片培養(yǎng)，提高了傳代效率并減少了污染。代效率并減少了污染。19231923年，卡雷爾（年，卡雷爾（CarrelCarrel）設(shè)計(jì)了卡氏瓶培）設(shè)計(jì)了卡氏瓶培養(yǎng)法，擴(kuò)大了組織生存空間。養(yǎng)法，擴(kuò)大了組織生存空間。 19511951年，年， 厄爾厄爾 （EarleEarle） 發(fā)明了發(fā)明了體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的人工合成培養(yǎng)基。體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的人工合成培養(yǎng)基。19511951年，波米拉（年，波米拉（PomeratPomerat）設(shè)計(jì)了灌流小室，使細(xì)胞生活在不斷更新的培養(yǎng)液中，便于作顯微設(shè)計(jì)了灌流小室，使細(xì)胞生活在不斷更新的培養(yǎng)液中，便于作顯微攝影和細(xì)胞代謝的研究。攝影和細(xì)胞代謝的研究。

31、19571957年，格拉夫（年，格拉夫（GraffGraff）用灌流技術(shù)進(jìn)）用灌流技術(shù)進(jìn)一步提高了細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的效率。一步提高了細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的效率。19571957年，杜爾貝科（年，杜爾貝科（DulbeccoDulbecco）等人采用胰蛋白酶消化處理和應(yīng)用液體培養(yǎng)基的方法，獲得了單層等人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)組織培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)。單層培養(yǎng)法的出現(xiàn)，對(duì)組織培養(yǎng)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。此后單層培養(yǎng)成為組織培養(yǎng)普遍應(yīng)用的技術(shù)。作用。此后單層培養(yǎng)成為組織培養(yǎng)普遍應(yīng)用的技術(shù)。2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代后，動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模

32、培養(yǎng)技術(shù)開始起步，并逐步發(fā)展。后，動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)開始起步，并逐步發(fā)展。2020世紀(jì)世紀(jì)8080年年代后，隨著基因工程和其他細(xì)胞工程技術(shù)的發(fā)展，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已代后，隨著基因工程和其他細(xì)胞工程技術(shù)的發(fā)展，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物制藥及其他許多技術(shù)的基礎(chǔ)，在現(xiàn)代生物技成為轉(zhuǎn)基因技術(shù)、生物制藥及其他許多技術(shù)的基礎(chǔ)，在現(xiàn)代生物技術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。術(shù)中發(fā)揮著重要的作用。知識(shí)拓展知識(shí)拓展2 2.為什么動(dòng)物細(xì)胞要分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)？用酶消化的為什么動(dòng)物細(xì)胞要分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)？用酶消化的是什么物質(zhì)？是什么物質(zhì)？ 細(xì)胞原代培養(yǎng)時(shí)可以分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，也可以用細(xì)胞細(xì)胞原代培養(yǎng)時(shí)可以分散成單

33、個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，也可以用細(xì)胞群（團(tuán)）、組織塊培養(yǎng)，經(jīng)傳代培養(yǎng)后，最終都為細(xì)胞培群（團(tuán)）、組織塊培養(yǎng)，經(jīng)傳代培養(yǎng)后，最終都為細(xì)胞培養(yǎng)。養(yǎng)。分散成單個(gè)細(xì)胞、細(xì)胞群（團(tuán)）后容易培養(yǎng)，細(xì)胞所需的分散成單個(gè)細(xì)胞、細(xì)胞群（團(tuán)）后容易培養(yǎng)，細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)容易供應(yīng)，其代謝廢物容易排出；而用大塊組織培養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)容易供應(yīng)，其代謝廢物容易排出；而用大塊組織培養(yǎng)時(shí)，內(nèi)部細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和代謝廢物的排出都較困難，因時(shí)，內(nèi)部細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和代謝廢物的排出都較困難，因此，這些細(xì)胞在體外長(zhǎng)時(shí)間的生存和生長(zhǎng)就較困難。同時(shí)，此，這些細(xì)胞在體外長(zhǎng)時(shí)間的生存和生長(zhǎng)就較困難。同時(shí)，分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，可使得在細(xì)胞水平操作的其他技術(shù)分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，可使得在細(xì)胞水平