1、2.2 动物细胞工程动物细胞工程一、动物细胞培养一、动物细胞培养v概念概念:就是从动物机体中取出有关的组就是从动物机体中取出有关的组织织,将它分散成单个细胞，然后将它分散成单个细胞，然后,放在适放在适宜的培养基中宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。让这些细胞生长和增殖。v原理？原理？v 细胞增殖细胞增殖v v细胞贴壁生长：细胞贴壁生长：v 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。称为细胞贴壁。v 规定：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无规定：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。毒、易于贴附。v 细胞的接触克制：细胞的接触克制：v 当贴壁细胞分裂
2、生长到表面互相接触时，当贴壁细胞分裂生长到表面互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触克制。的接触克制。动物细胞生长特性：动物细胞生长特性：一、动物细胞培养一、动物细胞培养动物机体组织动物机体组织单个细胞单个细胞原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶胶原蛋白酶胶原蛋白酶稀释稀释分装分装传代培养传代培养培养过程：培养过程：原代培养原代培养选材：选材：动物胚胎或幼龄动物的组动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，它们细胞增殖能力强，织、器官，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培分裂旺盛，分化程度低，容易培养。养。目的：目的：使细胞与培养也充足接触
3、使细胞与培养也充足接触办法：在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶或胶原办法：在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞，阐明细胞间的物质重要是蛋白质。蛋白酶分散细胞，阐明细胞间的物质重要是蛋白质。动物细胞培养适宜的动物细胞培养适宜的pH为为7.27.4，此环境下胃蛋，此环境下胃蛋白酶（白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性的活性较高较高培养过程：培养过程：动物胚胎或幼龄动动物胚胎或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系
4、细胞系单个细胞单个细胞加培养液加培养液遗传物质未遗传物质未改变，细胞改变，细胞核型改变核型改变遗传物质遗传物质已改变已改变（分解弹性纤维）（分解弹性纤维）动物细胞培养不能动物细胞培养不能最后培养成生物体最后培养成生物体1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定时更换培养液）（添加一定量的抗生素，定时更换培养液）2、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、维生素、血清、血浆等。合成盐、微量元素、维生素、血清、血浆等。合成培养基）培养基）确保细胞顺利的确保细胞顺利的生长增殖生长增殖培养条件：培养条件：3、温度和、温度和pH 3
5、6.5+（-）0.5度度,7.2-7.44、气体环境：、气体环境：O2和和CO2（95%空气和空气和5%CO2（调节培养液（调节培养液ph）培养条件：培养条件：1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定时更换培养液）（添加一定量的抗生素，定时更换培养液）2、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、维生素、血清、血浆等。合成盐、微量元素、维生素、血清、血浆等。合成培养基）培养基）v大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）干扰素、单克隆抗体）v作为基因工程中的受体细胞作为基因工程
6、中的受体细胞v培养的动物细胞能够用于检测有毒物培养的动物细胞能够用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性质，判断某种物质的毒性v为治疗和防止癌症及其它疾病提供理为治疗和防止癌症及其它疾病提供理论根据论根据应用：应用：概念：将动物的一种细胞的细胞核，移入一概念：将动物的一种细胞的细胞核，移入一种已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组种已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一种新的胚胎，这个新的胚胎最后并发育成一种新的胚胎，这个新的胚胎最后发育成动物个体。发育成动物个体。用核移植的办法得到的动物称为克隆动物用核移植的办法得到的动物称为克隆动物核移植核移植（难度高）（难度高）受体细胞：受体细胞：M期
7、的期的卵母细胞卵母细胞二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物胚胎细胞核移植：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，细胞分化程度低，恢复全能性容易恢复全能性容易克克隆隆羊羊哺哺育育过过程程黑面绵羊去黑面绵羊去核卵细胞核卵细胞白面绵羊乳白面绵羊乳腺细胞核腺细胞核细胞核移植细胞核移植重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利为什么用的是去核卵细胞？为什么用的是去核卵细胞？M2M2：减数第二次分裂中期：减数第二次分裂中期新个体新个体重组胚胎重组胚胎重组细
8、胞重组细胞细胞核细胞核移植移植卵母卵母细胞细胞去核去核体细体细胞胞胚胎移植1、对比对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找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？出操作过程的不同点？多莉克隆过程的受体细胞是多莉克隆过程的受体细胞是去核去核卵卵细胞细胞，而高产，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是奶牛的克隆过程的受体细胞是去核去核卵母卵母细胞细胞；多；多莉克隆过程是将供体莉克隆过程是将供体细胞核细胞核注入受体细胞，而高注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是将供体产奶牛的克隆过程是将供体细胞细胞注入受体细胞。注入受体细胞。2 2、讨论分析上述哪一种方法更科学？并阐明、讨论分析上述哪一种方法更
9、科学？并阐明理由？理由？卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、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，操作也方便供体动物，操作也方便思考题思考题3、在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，、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运用为使核移植动物的遗传物质全部来自有运用价值的动物提供的细胞。价值的动物提供的细胞。4 4、用于核移植的供体细胞普通都选用
10、传代、用于核移植的供体细胞普通都选用传代1010代代以内的细胞，为什么？以内的细胞，为什么？1010代以内的细胞普通保持细胞正常的遗传基代以内的细胞普通保持细胞正常的遗传基础。础。思考题思考题5 5、体细胞核移植办法生产的克隆动物是对体细、体细胞核移植办法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了胞供体动物进行了100%100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分不是，克隆动物绝大部分DNADNA来自供体细胞核，来自供体细胞核，但核外尚有少部分但核外尚有少部分DNADNA（如线粒体（如线粒体DNADNA）来自）来自受体卵母细胞受体卵母细胞思考题思考题胚胎移植技术胚胎移植技术试
11、管动物（婴儿）培养过程试管动物（婴儿）培养过程卵细胞卵细胞精子精子体外受精体外受精受精卵受精卵胚胎胚胎新个体新个体母体子宫内母体子宫内孕育、产出孕育、产出有性生殖有性生殖体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景 1、加速家畜遗传改良进程，增进优良畜群繁育、加速家畜遗传改良进程，增进优良畜群繁育2、保护濒危物种，增加存活数量、保护濒危物种，增加存活数量3、克隆动物作为生物反映器，生产医用蛋白、克隆动物作为生物反映器，生产医用蛋白4、能够作为异种移植的供体，能够用于组织、能够作为异种移植的供体，能够用于组织器官的移植器官的移植体细胞核移植技术存在的问题：体细胞核移植技术存在的问题：许多克隆动物体现出遗传和生理缺点，许多克隆动物体现出遗传和生理缺点，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺点，免疫失调等。器缺点，免疫失调等。
