1、 提问：提问： 植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物细胞工程常用的技术手段有哪些？ 植物组织培养植物组织培养 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 动物细胞工程：动物细胞工程： 植物细胞工程：植物细胞工程： 1.1.动物细胞培养动物细胞培养 3.3.动物细胞融合动物细胞融合 4.4.单克隆抗体单克隆抗体 2.2.动物细胞核移植动物细胞核移植 动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。是其他动物细胞工程技术的基础。 人造皮肤人造皮肤 什么是动物细胞的培养？ 动物细胞培养动物细胞培养就是从动物机体内取出相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，关的组织，将它分散成
2、单个细胞，然后， 放在适宜的培养基中，让这些细胞生长放在适宜的培养基中，让这些细胞生长 和增殖。和增殖。 1.1.过程：过程： 1、选材：、选材： 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，动物胚胎或幼龄动物的组织、器官， 它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分 化程度低，容易培养。化程度低，容易培养。 在进行动物细胞培养时，用在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶胰蛋白酶分散分散 细胞，说明细胞间的物质主要是细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质蛋白质。动。动 物细胞培养适宜的物细胞培养适宜的PH为为7.27.4，此环境下，此环境下 胃蛋白酶（胃蛋白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶）没
3、有活性，而胰蛋白酶 (7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。 2.分散成单个细胞分散成单个细胞 3.动物细胞生长特性动物细胞生长特性： 细胞贴壁：细胞贴壁： 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。 要求：要求： 培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴 附。附。 细胞的接触抑制细胞的接触抑制： 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就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑 制。制。 细胞细胞 悬浮悬浮
4、液液 1010代代 细胞细胞 5050代代 细胞细胞 无限传无限传 代代 原代培养原代培养 传代培养传代培养 细胞株细胞株 细胞系细胞系 4.4.如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞 系？系？ 多数组织细胞固定在表面多数组织细胞固定在表面 生长和分裂。生长和分裂。 随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖 (遗传物质改变遗传物质改变) 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
5、养 细胞株细胞株 无限传代无限传代 细胞系细胞系 单个细胞单个细胞 加培养液加培养液 遗传物质遗传物质 未改变未改变 遗传物质遗传物质 已改变已改变 动物细胞培养不能动物细胞培养不能 最终培养成生物体最终培养成生物体 剪碎剪碎 1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞 的吗？的吗？ 、动物细胞培养过程将组织分散成单个细、动物细胞培养过程将组织分散成单个细 胞的吗？胞的吗？ 、为何动物细胞培养过程将组织分散成单、为何动物细胞培养过程将组织分散成单 个细胞的呢？个细胞的呢？ 、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 没有没有 是
6、是 成块的组织细胞靠在一起成块的组织细胞靠在一起,彼此彼此 限制了细胞的生长和增殖限制了细胞的生长和增殖 先用剪刀剪碎先用剪刀剪碎,后用蛋白酶处理。后用蛋白酶处理。 思考题思考题 6、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？ 能能 思考题思考题 、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明 细胞间的物质是什么成份？细胞间的物质是什么成份？ 胰蛋白酶水解蛋白质胰蛋白酶水解蛋白质 细胞间的成份是蛋白质细胞间的成份是蛋白质 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境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，思考并讨论中，根据你所学的内环境
7、的知识，思考并讨论 以下问题：以下问题： 讨论讨论 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质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？体外培养的细胞需要什么样的环境条件？ 充足的营养供给、适宜的温度、适宜的充足的营养供给、适宜的温度、适宜的 pH和气体环境和气体环境 无菌、无毒的环境。无菌、无毒的环境。 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液） 2、营养（、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、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。微量元素、维生素、血清、血浆
8、等。合成培养基合成培养基） 保证细胞顺利的保证细胞顺利的 生长增殖生长增殖 培养条件：培养条件： 动物细胞培养条件：动物细胞培养条件： 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液） 2、营养、营养 （葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。） 3、温度和、温度和PH 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 4、气体环境：、气体环境： O2和和CO2（95%空气和空气和5% CO2 ） 保证细胞顺利的保证细胞顺利的 生长增殖生长增殖 动物细胞培养液的主要成分：动物细胞培养液
9、的主要成分： 葡萄糖葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、氨基酸、促生长因子、无机盐、 微量元素、维生素、微量元素、维生素、血清、血浆血清、血浆等。等。 与植物培养基相比与植物培养基相比 其特点是：其特点是： （1 1）液体培养基）液体培养基 （2 2）含有血清、血浆）含有血清、血浆 动物体细胞大都生动物体细胞大都生 活在活在液体液体的环境的环境 培养条件：培养条件： 细胞的全能性细胞的全能性 细胞株、细胞系细胞株、细胞系 植物体植物体 培养结果培养结果 获得细胞获得细胞或细或细 胞产物胞产物 快速繁殖、培育无快速繁殖、培育无 病毒植株等病毒植株等 培养目的培养目的 葡萄糖、动物葡萄糖、动物 血
10、清血清 蔗糖、植物激蔗糖、植物激 素素 培养基特有成分培养基特有成分 液体培养基液体培养基 固体培养基固体培养基 培养基性质培养基性质 细胞增殖细胞增殖 原理原理 动物细胞培养动物细胞培养 植物组织培养植物组织培养 比较项目比较项目 植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较 动物细胞培养应用动物细胞培养应用 大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干 扰素、单克隆抗体）扰素、单克隆抗体） 作为基因工程中的受体细胞作为基因工程中的受体细胞 培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，培养的动物细胞可以用于检测有毒物质， 判断某种物质的毒性判断某种物质的毒性
11、为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依 据据 克 隆 羊 克 隆 羊 多 利 多 利 卵细胞卵细胞 母绵羊母绵羊 母绵羊母绵羊 乳腺细胞乳腺细胞 细胞质细胞质 细胞核细胞核 细胞核移植细胞核移植 早期胚胎早期胚胎 卵裂卵裂 C母绵羊子宫母绵羊子宫 胚胎移植胚胎移植 多莉羊多莉羊 分娩分娩 妊娠妊娠 多 莉 羊 的 培 育 过 程 多 莉 羊 的 培 育 过 程 融合后的卵细胞融合后的卵细胞 、动物的克隆与植物克隆一样吗？、动物的克隆与植物克隆一样吗？ 、用动物体细胞进行克隆的过程、用动物体细胞进行克隆的过程,其实其实 际操作过程是什么？际操作过程是什么？ 动物
12、克隆过程的实际是动物克隆过程的实际是细胞核移植细胞核移植 不不 思考题思考题 概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一概念：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。发育成动物个体。 用核移植的方法得到的动物用核移植的方法得到的动物称为克隆动物称为克隆动物 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
13、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 卵母卵母 细胞细胞 去核去核 体细体细 胞取胞取 核核 电 刺 激 电 刺 激 使 两 细 使 两 细 胞 融 合 胞 融 合 重组细胞重组细胞 重组胚胎重组胚胎 新个体新个体 体细胞核移植过程：体细胞核移植过程： 供体体 细胞 细胞培养 体细胞 卵巢卵母 细胞 M期 去核 去核卵 母细胞 细胞融合 供体核 进入受体 卵母细胞 重组胚胎 胚胎移植 代孕母牛 生出与供体遗传物质相同的个体 注入 、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
14、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利用为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用 价值的动物提供的体细胞。价值的动物提供的体细胞。 、用于核移植的供体细胞一般都选用传代、用于核移植的供体细胞一般都选用传代1010 代以内的细胞，为什么？代以内的细胞，为什么？ 1010代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型，代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变未发生突变 思考题思考题 3 3、体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细、体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细 胞供体动物进行了胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？
15、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， 但核外还有少部分但核外还有少部分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 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，促进优良畜群繁育、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 2、保护濒危物种，增加存活数量、保护濒危物
16、种，增加存活数量 3、克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白、克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 4、可以作为异种移植的供体，可以用于组织、可以作为异种移植的供体，可以用于组织 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： 许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，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，脏如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏 器缺陷，免疫失调等。器缺陷，免疫失调等。 1 1、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条 件下无限制地传代下去，这种传代细胞称为（件下无限制地传代下去，这种传代细
17、胞称为（ ） A A细胞系细胞系 B B细胞株细胞株 C C原代培养原代培养 D D传代培养传代培养 2 2、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工程技术的基础是 -（ ） A.A.动物细胞融合动物细胞融合 B.B.单克隆抗体单克隆抗体 C.C.胚胎移植胚胎移植 D.D.动物细胞培养动物细胞培养 A D 练习：练习： 3 3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎、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 是这样的组织细胞是这样的组织细胞 （ ） A.A.容易产生各种变异容易产生各种变异 B B具有更强的
18、全能性具有更强的全能性 C.C.取材十分方便取材十分方便 D D分裂增殖的能力强分裂增殖的能力强 D 4.4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于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；培养基不同； B.B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C.C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D.D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培 养成植株。养成植株。 A 5、下列关于动物细胞培养的叙述中，错误的是 （ ） A、用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或 组织 B、将所取的组织先用胰蛋白酶等处理使其分散成单个 细胞 C、在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离， 制成悬浮液 D、动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰 老死亡 D
