动物细胞培养和核移植技术
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2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞特点 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。 细胞核仍具有全能性：细胞核，它含 有保持物种遗传性所需的全套基因， 而且并没有因细胞分化而丢失基因， 因此高度分化细胞的细胞核仍具有全 能性
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
概念：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 发育成动物个体。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
9.回答下列有关动物细胞培养的问题： ⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目， 最好选用细胞分裂到 中 期的细胞用显微镜进行 观察。 ⑸在细胞培养过程中，通常在 冷冻 条件下保存 细胞，因为在这种条件下，细胞中 酶 的活性 降低，细胞的 新陈代谢 速率降低。 ⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发 生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织 当作 抗原 进行攻击。
动物克隆过程的实际是细胞核移植
思考题
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？ 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用 价值的动物提供的细胞。
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，为什么？ 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变
思考题
5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找 出操作过程的不同点？ 多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高 产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞； 多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞， 而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体 细胞。 6、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明 理由？ 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、 活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功 将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像 供体动物，操作也方便
人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植
有机物：糖、氨基酸、促生长因子
(2)营养
动物血清、血浆：P补46充旁培栏养题液及中小没有知完识全搞清
楚的补成充分合成培养基中所缺乏的营养物质及激素等。
36.5±0.5℃
细胞代谢
7.2~7.4
培养液的PH7
5.应用: 连线表示动物细胞培养的应用及实例
可根据变异细胞占细胞总数的比 例来判断毒性的大小。
3、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？
不是。克隆动物的DNA绝大部分来自供体细胞核，但还有少 量DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞的细胞质。此外， 生物的性状还受环境的影响。
17Biblioteka 思考题1、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操 理由：______________________________ 作过程的不同点？ 胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性较容易。
5胚)体胎细细胞胞是核分移化使植程技度细术低得，胞到恢的复克从其隆全牛瓶能从性生壁较殖容胰方上易式。蛋上脱看白属落于酶下来，便于分装后继续培养。
2、克隆动物遗传物质的来源？
10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
归纳：克隆动物的基因型、性别、主要性状、染色体组成均与供核个体相同。
10~50 5)体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于
2.相关概念: (1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (2)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到_表__面__相__互__接__触__时, 细胞_停__止__分__裂__增__殖__的现象。 (3)原代培养:指动物组织消化后的_初__次__培__养__。 (4)传代培养:贴满瓶壁的细胞,出现_接__触__抑__制__后,需要重新用 _胰__蛋__白__酶__等处理,然后分瓶继续培养,让细胞_继__续__增__殖__的培 养过程。
动物细胞培养和核移植技术
◆体细胞核移植方法生产 的克隆动物是对体◆胚细胎胞移供 体动物进行了100植%的至复代制孕
吗？为什么？受体内
妊娠、分娩 ◆遗传物质 基本相同
体细体胞细核胞移核植移的植原的理过：程动
物细胞核具有全能性 受精
供体细胞 （供核）
细胞
体细胞
卵
培养
注入
细胞 重组
卵巢卵母细 胞（MⅡ中期：
供质）
去
去核卵 融合 细胞
2.原理：动物细胞核具有全能性
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
3.分类：胚胎细胞核移植、体细胞核移植
4.体细胞核移植的过程
供体：优质高产奶牛
◆为何取供体细 胞传代培养10代
以内的细胞？
10代以内的细胞 一般保持正常二 倍体的核型，未
发生突变。
治疗人类疾病，作为组织器官移植的供体
主要的优 点是？
不发生免疫 排斥反应
◆研究克隆动物和克隆细胞更了解 胚胎发育及细胞衰老过程；克隆动 物做疾病模型，更好追踪研究疾病
的发展过程和治疗疾病。
6.体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低，产下的活 克隆动物比率平均不到10%。
（2）绝大多数克隆动物还存在健康 问题，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
因为在这个时候去核的话对 卵细胞损伤最小，距离很近，
便于去核。
◆为什么不是取供体 细胞核进行核移植操 作，而是直接将供体 细胞整个注入去核卵
母细胞中？
保证供核不被破坏， 使所得个体的性状
更符合供体。
◆激活 方法：
◆激活 目的：
◆促融方法： 电刺激
吗？为什么？受体内
妊娠、分娩 ◆遗传物质 基本相同
体细体胞细核胞移核植移的植原的理过：程动
物细胞核具有全能性 受精
供体细胞 （供核）
细胞
体细胞
卵
培养
注入
细胞 重组
卵巢卵母细 胞（MⅡ中期：
供质）
去
去核卵 融合 细胞
2.原理：动物细胞核具有全能性
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
3.分类：胚胎细胞核移植、体细胞核移植
4.体细胞核移植的过程
供体：优质高产奶牛
◆为何取供体细 胞传代培养10代
以内的细胞？
10代以内的细胞 一般保持正常二 倍体的核型，未
发生突变。
治疗人类疾病，作为组织器官移植的供体
主要的优 点是？
不发生免疫 排斥反应
◆研究克隆动物和克隆细胞更了解 胚胎发育及细胞衰老过程；克隆动 物做疾病模型，更好追踪研究疾病
的发展过程和治疗疾病。
6.体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低，产下的活 克隆动物比率平均不到10%。
（2）绝大多数克隆动物还存在健康 问题，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
因为在这个时候去核的话对 卵细胞损伤最小，距离很近，
便于去核。
◆为什么不是取供体 细胞核进行核移植操 作，而是直接将供体 细胞整个注入去核卵
母细胞中？
保证供核不被破坏， 使所得个体的性状
更符合供体。
◆激活 方法：
◆激活 目的：
◆促融方法： 电刺激
动物细胞培养和核移植技术(共36张PPT)
触抑制
代
转入培养瓶
培
细胞株：一般说
遗传物质未改变
传代10代以内，遗传物质不改变，保 分瓶传代培养 养
持正常二倍体核型。
传代10-50代左右，增长缓慢以至于 10代细胞
完全停止，部分细胞核型可能发生
传 代
变化（遗传物质可能改变）
40-50代细胞 培
继续传代培养少部分细胞获得不死性，
养
细胞突变，遗传物质已经改变，等同
-------------（ ） A
4、可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植
保证细胞顺利的生长增殖
保证细胞顺利的生长增殖
A．细胞系 体外培养的细胞需要什么样的环境条件？
检测有毒物质，判断某种物质的毒性
B．细胞株
C．原代细胞 D．传代细胞 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，为什么？
为___________. (4)为了把B瓶原代中培的养 细胞分装到C瓶中，用_____ 处理，然后配置成___________，再分装。 胰蛋白酶 (5)在C瓶中正常培养了一细段胞悬时浮间液后，发现细胞全部死亡。
1.体积大，易操 次分裂中期 作。2.含有促使 细胞（MⅡ
细胞核表达全能 中期）为什 性的物质和营养 么？
条件。
◆促融方法：
电刺激
妊娠、分娩
◆胚胎移植至代 孕受体内
有人说它三个母亲， 对吗？
细胞核核移植
卵母细胞采集、培养
MⅡ期卵母细胞 去核
去核卵母细胞
体细胞核移植过程 （体细胞克隆动物）
供体细胞注入 去核卵母细胞
生长和繁殖。
2、原理：细胞增殖
3、过程
增殖能力强，分裂旺盛，分化程 度低，容易培养
动物细胞培养和核移植技术课件
过程
脱分化、再分化
原代培养、传代培养
项目
植物组织培养
动物细胞培养
结果 获得新个体或细胞产物
大量产生细胞或细胞 产物
用途
①快速繁殖名贵花卉和果 树；②培养无病毒植株、 转基因植物；③大规模生 产细胞产物，如药物、食 品添加剂、香料、色素等
①生产蛋白质制品， 如病毒疫苗、干扰素、 单克隆抗体等；②检 测有毒物质；
(3)温度和
温度：哺乳动物多以 pHpH： 7.2～7.4
36.5±0.5℃
为宜
(4)气体环境COO2 ：2：细维胞持代培谢养所液必的需p的H
4．应用[连线]
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．动物核移植的概念和类型 (1)概念： ①供体：动物一个细胞的细胞核； ②受体：去掉细胞核的 卵母细胞 ； ③结果：形成重组胚胎，发育成 动物个体 。 (2)类型：哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细 胞核移植。
2.如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 _________________________________________________。
胞质内的遗传物质来自受体卵母细胞，其次生物的性状还
受环境的影响，因此，克隆动物并不是对提供体细胞的动
物进行完全复制。
4.右图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述
不．正确的是
(D )
A．个体 2 为克隆动物，c 为高度分化的
体细胞
B．个体 2 的遗传性状与提供 c 细胞的羊
动物细胞培养和核移植技术-刁金山
3.温度和 ：36.5+0.5度；PH为7.2-7.4 温度和pH：36.5+0.5度 PH为7.2温度和 4.气体环境： 气体环境： 气体环境
培养皿或松盖培养瓶，置于 空气和5% CO2 ） 培养皿或松盖培养瓶，置于O2和CO2（95%空气和 空气和
学案p2相关问题 学案 相关问题
1.3 动物细胞培养技术的应用
6、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物 既然胰蛋白酶能将细胞消化掉， 胰蛋白酶能将细胞消化掉 组织分散成单个细胞要注意什么问题呢 注意什么问题呢？ 组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？ 注意时间的控制 7、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？ 不能，因为两者的最适PH不同， 不能，因为两者的最适PH不同，而正常组织 PH不同 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH PH较接近 细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适PH较接近
（三）、过程： ）、过程： 过程
1
2
3
4
（三）、体细胞的核移植过程 ）、体细胞的核移植过程
高产奶牛A 高产奶牛 供体细胞培养 供体细胞
？
卵母细胞培养 去核卵母细胞 供卵奶牛B 供卵奶牛
？
无性生殖
电刺激使两细胞融合 重组细胞
激活 重组胚胎
？
胚胎移植
代孕母牛C 代孕母牛 新个体
为什么用去核卵母细胞作为体细胞核的受体？ 为什么用去核卵母细胞作为体细胞核的受体？
通过核移植方法得到的动物叫克隆动物。 通过核移植方法得到的动物叫克隆动物。 克隆动物
（二）、分类： ）、分类： 分类
胚胎细胞核移植： 胚胎细胞核移植 细胞分化程度低，恢复全能性容易 细胞分化程度低， 细胞分化程度高， 体细胞核移植： 体细胞核移植 细胞分化程度高，恢复全能性困难
人教版高中生物选修三2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》ppt精讲课件
(2)细胞增殖特点不同: ①原代培养:细胞分裂旺盛,一般表现为细胞贴壁生长和接触抑 制。 ②传代培养:传至10代～50代左右时,细胞增殖缓慢,甚至完全 停止,此时细胞普遍表现为衰老和凋亡特征,但也有少部分细胞 会发生突变,会朝着等同于癌细胞的方向发展。 3.结果:动物细胞培养只能获得大量细胞,不能得到生物个体。
生长和增殖 2.培养过程:
胰蛋白酶
细胞悬液
原代培养
3.相关概念:
(1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (2)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到_____________时,
表面相互接触 细胞_____________的现象。
(3)原停代止培分养裂:指增动殖物组织消化后的_________。
异种移植
5.体细胞核移植技术存在的问题:
(1)成功率_非__常__低__。 (2)绝大多数克隆动物存在_________。
健康问题 (3)对克隆动物食品的_______问题存有争议。
安全性
1.判断正误 (1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。( )
× 【分析】动物细胞培养只能获得大量细胞,不能得到生物个体, 不能体现动物细胞的全能性。 (2)动物细胞在培养的过程中一些细胞会发生遗传物质的变化。
【典例训练2】某研究性学习小组同学在研究细胞工程时,列表 比较了植物细胞工程和动物细胞培养的有关内容,其中错误的 是( )
选项 比较项目
A 处理方法
B
原理
C
应用
D
培养除细胞壁 用胰蛋白酶处理后 制成细胞悬液
细胞增殖
细胞的全能性
快速繁殖技术
生产干扰素等
固体培养基
(4)重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛体内
动物细胞培养和核移植技术(上课用的)
是其他动物细胞工程技术的基础。
动 物 细 通常采用的 胞 技术手段 工 程
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞融合 单克隆抗体
一、动物细胞培养
1、概念： 动物细胞培养就是从动物机体 内取出相关的组织，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
一、动物细胞培养
动物细 胞培养 和核移 植技术
动物细胞培养 动物体 细胞核 移植技 术和克 隆动物
核移植技术和克隆动物的概念 体细胞核移植技术的过程 体细胞核移植技术的应用前景 体细胞核移植技术存在的问题
科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的 奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育速度,可以对此转基 因奶牛进行克隆(如下图),结合图示回答下列相关问题：
科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的 奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育速度,可以对此转基 因奶牛进行克隆(如下图),结合图示回答下列相关问题：
(4)重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母 牛体内就会生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛,但也 不是100%的复制,其原因可能是___________. ①．生物性状受细胞核和细胞质共同控制； ②．生物性状还受环境因素的影响
2、分类
胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易 体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易
3、体细胞核移植的过程
1、受体细胞为什么选用 卵母细胞？
卵母细胞体积大，易操作， 而且含有促使细胞核表达全 能性所需的物质和营养条件。
2、为什么不是取供体细 胞核进行核移植操作， 而是直接将供体细胞整 个注入去核卵母细胞中？
保证供核不被破坏，使所得个体的性状更符合供体。
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细胞株
50代细胞
遗传物质 已改变
传代培养
细胞系 无限传代
培养器皿
动物细胞培养瓶内表面为什么 要光滑、无毒？
动物细胞培养条件
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、微量元素、动物血清、血
浆等。）
3、温度和PH 36.5 +0.5度 ；PH为7.2-7.4。 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
比较项目 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的
植物组织培养 细胞的全能性
固体培养基 蔗糖、植物激素 植物体或组织 快速繁殖、培育 无病毒植株等
动物细胞培养
细胞增殖
液体培养基 葡萄糖、动物血清 细胞株、细胞系 获得细胞 或细胞分泌蛋白
动物细胞特点？
分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分
2.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.改良动物品种
3.治疗人类疾病，作为供体 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.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。
补充合成培养基 中缺乏的物质
•（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克 隆抗体等。 •（2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。 •（3）用于检测有毒物质
•（4）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和
预防疾病提供理论依据
1、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？ 主要成分：葡萄糖、氨基酸、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
动物细胞培养
从动物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。
原理：细胞增殖
动物细胞培养的过程:
细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细
胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有
课后习题
1.动物细胞培养要经过脱分化吗？为什么？
2.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？
化潜能变窄，这是指整体细胞而言。
细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的 全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化 细胞的细胞核仍具有全能性
根据动物细胞核仍具有全能性的 特点,怎样将动物细胞的全能性表达?
利用动物体细胞核移植技术
动物核移植：
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
知识结构
细胞培养的应用和概念 细胞培养的过程 动物细胞培养 细胞培养的条件 细胞培养技术的应用
动物细胞培养和核移植技术
动物体细胞核移植 技术和克隆动物
核移植技术和克隆动物的概念 体细胞核移植技术的过程 体细胞核移植技术的应用前景 体细胞核移植技术存在的问题
教学反馈
1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞（ ）
A
A．细胞系
B．细胞株
C．原代细胞
D．传代细胞
2、动物细胞工程技术的基础是 ----- （
A.动物细胞融合
C.胚胎移植
B.单克隆抗体
D.动物细胞培养
D
）
3.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于----（
A）
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。
部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，
这种传代细胞为细胞系。
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。
原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代
细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为
原代细胞培养。
传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成
选修3 现代生物科技专题
专题2细胞工程 2.2动物细胞工程
2.2.1 动物细胞培养和 核移植技术
问题探讨
植物细胞工程常用的技术手段有哪些？
植物组织培养, 植物体细胞杂交
动物细胞常用的技术手段有什么呢？
教学过程 动物细胞工程：
动物细胞培养、动物细胞核移植、 动物细胞融合、生产单克隆抗体等 动物细胞培养技术是其他 动物细胞工程技术的基础
卵巢卵母细胞（MⅡ中期：供质）
去核 胚胎移植
无核卵母细胞
构建重组胚胎
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:它是最大的细胞,易操作；它发育可直接表达性状； 同时其可为细胞核的全能性表达提供物质基础 3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中
继续培养，称为传代培养。
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
剪碎
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。
遗传物质 未改变
单个细胞
胰蛋白酶 （分解弹性纤维） 加培养液
细胞悬浮液 原代培养 10代细胞
2、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？ 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强 3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？ 成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养 4、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？ 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
终发育为动物个体。
克隆动物： 用核移植的方法得到的动物。
原理：动物细胞核的全能性
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
细胞拆合技术 乳腺细胞
多 莉 羊 的 培 育 过 程
卵细胞
细胞质 细胞核移植
细胞核 融合后的卵细胞 卵裂 早期胚胎
胚胎移植
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
供体细胞（供核）细胞培养体胞注入细胞融合
重组 细胞