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植物组织培养植物体细胞杂交回顾:植物细胞工程常用的技术手段有哪些?植物组织培养技术的原理是什么?细胞的全能性动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术核移植动物细胞工程常用技术其它动物细胞工程的基础一、动物细胞培养的应用和概念:1、概念:动物细胞培养就是从动物有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.2、原理:细胞增殖动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液10代细胞50代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液原代培养胰蛋白酶剪碎细胞株细胞系遗传物质未改变遗传物质已改变3、过程(1)细胞贴壁:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上(单层)。要求:培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。(2)接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。动物细胞培养特点:贴壁生长、接触抑制细胞贴壁过程■培养瓶或培养皿壁要求:表面光滑、无毒、易于帖附。(3)原代培养(primaryculture)•定义: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液,再将该悬液放入培养瓶中培养。•过程:从动物机体中取出组织剪碎加胰蛋白酶细胞游离制成细胞悬液将细胞接种到培养瓶内培养(1--2天换一次培养液)细胞贴壁生长长成单层细胞•定义:当原代培养的细胞生长停止,这时如果要使细胞继续生长,就要及时用胰蛋白酶等,使细胞从瓶壁上解离下来,然后加入新的培养液,将细胞分离稀释,并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这个过程称传代培养(4)传代培养(subculture)▲细胞株:传代细胞一般能传到40-50代,遗传物质一般不会发生改变,叫细胞株。强调:细胞系、细胞株(了解即可,老课本体系)▲细胞系:传代50代以后不能再传下去,部分细胞遗传物质发生了改变,能连续传代,获得不死性,叫细胞系。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。细胞悬浮液培养瓶中培养50代细胞无限传代原代培养传代培养细胞株细胞系※知识点小结:各个新名词之间的联系多数组织细胞固定在表面生长和分裂。随细胞增多,细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变1、无菌、无毒的环境(添加一定量的抗生素,定期更换培养液)2、营养(葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清、微量元素等)3、温度和PH温度36.5+0.5度,pH7.2~7.44、气体环境O2和CO2(95%空气和5%CO2)4、动物细胞培养条件保证细胞顺利的生长增殖离体培养的细胞对微生物和有毒物质没有防御能力能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶?问题3:为什么用胰蛋白酶处理?问题1:、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?因为其细胞生命力旺盛,分裂能力强,分化程度低。问题2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?扩大细胞与培养液的接触面积,利与细胞吸收营养。动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,胰蛋白酶处理动物组织,可以使动物组织细胞间的蛋白质和细胞外的其他成分酶解,获得单个细胞。问题4:为什么用胰蛋白酶处理而不用胃蛋白酶?动物细胞培养的最适PH值为7.2-7.4,胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2-8.4,胃蛋白酶适宜PH为2.胃蛋白酶在PH为7.2-7.4的动物细胞培养中无活性。问题5:用胰蛋白酶处理不会把所培养的细胞消化掉吗?控制好时间!长时间处理当然会损伤细胞。问题6、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?问题7、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?主要成分:(葡萄糖、氨基酸)、(水、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问题8、动物细胞培养的原理:细胞增殖。问题9、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内,为什么?10代以内的细胞遗传物质不改变,保持正常二倍体核型。5.动物细胞培养技术的应用:1.蛋白质生物制品的生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2.应用于基因工程主要用于作为受体细胞3.检测有毒物质,判断某种物质的毒性4.细胞的生理、药理、病理研究如用于筛选抗癌药物6、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动物细胞培养原理细胞的全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基特有成分蔗糖植物激素葡萄糖促--动物血清培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白取材植物幼嫩部分或花药胚胎或幼龄动物的器官或组织其他条件无菌无毒,适宜条件无菌无毒,适宜条件复习回顾1、动物细胞培养的过程、特点及原理?2、植物组织培养与动物细胞培养的比较?二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1、定义: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.3、分类:胚胎核移植、体细胞核移植。胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易。动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难2、原理:动物细胞核具有全能性4、体细胞核移植过程---示动物克隆---无性繁殖1.)克隆羊多利培育过程:黑面绵羊去核卵母细胞白面绵羊乳腺细胞核细胞核移植重组细胞电脉冲刺激早期重组胚胎胚胎移植另一头绵羊的子宫妊娠、出生克隆羊多利◆特别注意:克隆动物性状与供体动物完全一样吗?不可能!因为:一、供体动物只提供细胞核,而细胞质中的遗传物质(如线粒体DNA)来自于受体卵母细胞.二、生物的性状不仅与遗传物质有关,还受环境的影响。供体受体代孕受体◆取供体细胞传代培养10代以内的细胞.为什么?◆用的是去核的减数第二次分裂中期细胞(MⅡ中期)为什么?◆激活方法:◆激活目的:◆促融方法:电刺激◆胚胎移植至代孕受体内妊娠、分娩2.)核移植流程供体:优质高产奶牛受体:普通奶牛(卵母细胞的采集与培养)1.体积大,易操作。2.含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。有人说它三个母亲,对吗?供体细胞(供核)细胞培养体细胞卵巢卵母细胞(MⅡ中期:供质)去核无核卵母细胞注入细胞融合重组细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母体生出与供体奶牛遗传基础相同的犊牛归纳: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巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状5.体细胞核移植技术的应用前景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.加速改良动物品种3.治疗人类疾病提供供体(器官、细胞、组织)4.保护濒危动物体细胞核移植技术存在的问题1.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。2.成功率非常低3.克隆动物食品的安全性问题。一、动物细胞融合(细胞杂交)1、概念:指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。2、结果:形成单核的杂交细胞3、原理:细胞膜的流动性4、诱导方式:物理法:离心、振动、电激化学法:聚乙二醇(PEG)生物法:灭活的病毒细胞融合是正常的生命活动两个细胞正在融合受精作用诱导融合的方式•生物法:灭活的病毒诱导融合.(利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜十分相似的缘故。病毒外壳上的某些糖蛋白可能还有促进细胞融合的功能。)•化学法:聚乙二醇PEG诱导融合.•物理法:电激融合病毒颗粒黏附细胞表面细胞膜连接细胞膜被病毒颗粒穿通细胞融合、形成杂种细胞5、过程:动物细胞A动物细胞B诱导,融合1个完整的杂交细胞AB(膜融合、质融合)(核融合)细胞融合完成的标志:细胞核融合成一个核6、意义:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交(种间、属间、科间、动植物之间)成为可能。7、应用:成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。最有价值的应用制备单克隆抗体动物细胞融合杂种细胞愈伤组织杂种植株植物细胞A植物细胞B原生质体A原生质体B植物体细胞杂交去壁原生质体融合植物组织培养物理法化学法生物法:灭活的病毒动物细胞A动物细胞B杂种细胞常用方法主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株用途物理、化学方法(同左)灭活的病毒物理(离心、振荡、电刺激)化学(聚乙二醇)诱导方法使细胞分散后诱导细胞融合去除细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合的方法细胞膜的流动性细胞膜的流动性、植物细胞全能性原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目※植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较1.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于------------------------------()A.培养基不同;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.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株。A课堂练习:2、在动物细胞培养过程中遗传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3、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AD4、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()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D.分裂增殖的能力强D5.下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答:(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自______________________。(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是,然后用酶处理,这是为了使细胞分散开来,这样做的目的是(3)培养首先在B瓶中进行,瓶中的培养基成分有_______________________________________等。幼龄动物或胚胎的组织或器官剪碎组织胰蛋白使细胞与培养液充分接触葡萄糖、氨基酸、水、无机盐、促生长因子与微量元素和动物血清在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这是培养到第代,到这时的培养称为_____________。⑷为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中,用处理然后配置成,再分装。⑸在C瓶中正常培养了一段时间后,发现细胞全部死亡,原因是10原代培养胰蛋白酶细胞悬液细胞没有发生癌变(2008宁夏)6.生物──选修3现代生物科技专题(15分)回答下列有关动物细胞培养的问题:(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的。此时,瓶壁上形成的细胞层数是。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是。(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现的现象;但极少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细胞,该种细胞的黏着性,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动:历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品,版权所有,不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日,汉水丑生标记。相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶衰老甚至死亡不死性降低减少(2007宁夏)7.B.生物——选修3现代生物科技专题现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质,B品种牛则为B细胞核、B细胞质。(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是,从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养。然后再从培养细胞中取出___________注入B品种牛的_______卵母细胞,经过某处刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为_______,将该胚胎移入代孕母牛的_____________中,通过培育可达到目的。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动:历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品,版权所有,未经允许不得擅自修改或用于任何形式的商业用途。2012年1月15日,汉水丑生标记。子宫细胞核重组胚胎去核二、单克隆抗体什么是抗体?由何种细胞产生?主要分布在哪里?起何作
本文标题:动物细胞工程(优质课)
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