2.2.1动物细胞培养和核移植技术-精选文档.ppt
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1、为什么要进行动物细胞培养?,一.动物细胞培养,如何进行细胞培养?,2.2.1动物细胞培养和核移植技术,从动物机体中取出相关组织,将它们分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。,(一)概念,实验材料,药性、毒性检测,提取细胞分泌物等,1.进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗?,P44旁栏,提示:用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.28.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4,胃蛋白酶在此环境中没有活性,而
2、胰蛋白酶在此环境中活性较高,因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。,胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么?,P44寻根问底,提示:胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外,长时间的作用也会消化细胞膜蛋白,对细胞有损伤作用,因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。,(二) 动物细胞培养过程,胚胎或幼龄动物的组织器官,细胞悬液,10代细胞,50代细胞,剪碎,胰蛋白酶或胶原蛋白酶,洗涤、稀释、分离,原代培养,用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜的PH为7.27.4,此环境下胃蛋白酶(2.0)没有活性,而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。,比老龄动物的组织细胞增殖能力强,有丝分
3、裂旺盛。分化程度越低,繁殖能力越强,越容易培养。,动物细胞培养不能最终培养成生物体,动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。,贴壁生长 接触抑制,10代以内,保持正常二倍体核型,传代培养,动物组织块,细胞悬液,原代培养,传代培养,胰蛋白酶处理分散成单个细胞,幼龄动物的器官组织;动物胚胎,细胞贴壁 接触抑制,原代培养 传代培养,加入培养液,用胰蛋白酶等处理贴壁细胞,适宜条件,不死性细胞,原代培养和传代培养、细胞株和细胞系,随细胞增多,细胞就会停止分裂增殖,多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中,根据你所学的内环境的知识,思考以下问题: 1
4、.体外培养细胞时需要提供哪些物质? 2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件?,P46讨 论,充足营养(糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等合成成分及血清、血浆等天然成分。),适宜温度、PH和气体环境;无菌无毒环境,(三) 动物细胞培养的条件P46,1、无菌、无毒环境(无菌处理和添加抗生素目的?更换培养液的好处?),2、营养与体内相同。合成培养基:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,通常需加入血清、血浆等一些天然成分。,3、温度和PH,3637、7.27.4),4、气体环境95%空气、5%CO2-维持培养液PH),植物组织培养和动物细胞培养的比较,对比:动物细胞培养、植物组织培养,
5、.,.,细胞全能性,细胞有丝分裂,固体,营养物质,激素,液体,营养物质,血清等,完整植株,细胞群或细胞产物,无,有,有,无,植物组织培养技术是植物细胞工程技术的基础。 动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。,复习植物细胞工程和动物细胞工程的部分内容。,P47最上面 1、大规模的生产生物制品。 2、培养的动物细胞作为基因工程的受体细胞。 3、检测判断物质的毒性。 4、培养正常或各种病变的细胞,用于生理、病理、药理等方面的研究,如用于 等,为 及其他疾病提供理论依据。,(四) 动物细胞培养技术的应用,筛选抗癌药物,治疗和预防癌症,1 关于动物细胞培养的有关叙述中正确的是 A细胞的癌变发生于原代
6、培养向传代培养的过渡过程中 B动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清 C动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白 D动物细胞培养前和培养过程中都需要用胰蛋白酶处理,相互接触,接触抑制,单层,胰蛋白酶,衰老或死亡,不死性,降低,减少,活细胞的膜具有,选择透过性,大分子染料不能进入细胞,故不染色。,中,低温,新陈代谢,酶,抗原,二.动物细胞核移植技术和克隆动物,将动物的一个细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成为一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体(克隆动物),分 类,细胞分化程度低,恢复全能性容易,细胞分化程度高,恢复全能性不容易,(一
7、)、 动物细胞核移植概念:,(二)、体细胞核移植的过程:,请看教材P48图2-21,思考: 1.核移植的受体细胞是什么?处在什么时期?用此细胞作为受体细胞有什么好处? 2.通过什么手段激活受体细胞,构建重组胚胎?,M中期卵母细胞,诱导方法:物理或化学方法激活受体细胞,完成 细胞分裂和发育进程。,卵母细胞体积大,便于操作;含有营养物质丰富,提供早期胚胎发育所需的营养;含有激活细胞核体现全能性的物质。,胚胎 移植,体细胞核移植过程 (体细胞克隆动物),整个过程用了哪些技术? 细胞培养、核移植、胚胎移植 新生牛的性别、基因? 与供体相同 繁殖方式? 无性繁殖 原理? 动物细胞核的全能性,(二)、体细
8、胞核移植的过程:,母绵羊A,母绵羊B,新的卵细胞发育成早期胚胎,核移植,胚胎移植,体细胞核移植技术,克隆羊,步骤一:从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊(姑且称为A)的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止分裂,此细胞称之为“供体细胞”; 步骤二:从一头苏格兰黑面母绵羊(B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为“受体细胞” 步骤三:利用电脉冲方法,使供体细胞和受体细胞融合,最后形成“融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成“胚胎细胞”; 步骤四:将胚胎细胞转
9、移到另一只苏格兰黑面母绵羊(C)的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成小绵羊-多莉。 换言之,多莉有3个母亲:基因母亲,提供基因组;线粒体母亲,提供去核卵细胞;代孕母亲,将多莉生下来。有意思的是虽然有三个母亲但多莉没有父亲。,P49讨论:,1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前,为什么必须先去掉受体卵母细胞的核?,为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部 来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在 供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将 受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏(P49小资料)。,培养的动物细胞一般当传代至1050代左 右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞 遗传物质可能会发生
10、突变,而10代以内的细胞 一般能保持正常的二倍体核型。因此,在体细 胞核移植中,为了保证供体细胞正常的遗传基 础,通常采用传代10代以内的细胞。,2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,想一想,这是为什么?,3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物,是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?为什么?,绝大部分DNA来自于供体细胞核,但其核外还有 少量的DNA,即线粒体中的DNA是来自于受体卵 母细胞。,此外,即便动物的遗传基础完全相同,但动物的 一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系, 核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境 不会完全相同,其形成的行为、习性也不可能
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