《动物的克隆》课件.ppt

1、机械消化或者胰酶消化机械消化或者胰酶消化一、动物细胞、组织培养一、动物细胞、组织培养1、什么方法取得离体的单个动物细胞？、什么方法取得离体的单个动物细胞？2、离体的动物细胞能否正常的生活、表现出正、离体的动物细胞能否正常的生活、表现出正常的生命活动？常的生命活动？（胰蛋白酶）（胰蛋白酶）（1）贴壁生长：贴壁生长：悬浮液中分散的细胞紧贴培养瓶内壁才能生长。悬浮液中分散的细胞紧贴培养瓶内壁才能生长。（2 2）接触抑制：）接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就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。会停止分裂。（3 3）正常的生命活动：）正常的生命活动：生长、分裂、有规律

2、的衰老、死亡等现象生长、分裂、有规律的衰老、死亡等现象。2 2、适宜的环境条件、适宜的环境条件无菌、无毒环境：无菌、无毒环境：加抗生素，定期更换培养液加抗生素，定期更换培养液适宜的温度和适宜的温度和pHpH值：（如人体细胞培养）值：（如人体细胞培养）温度：温度：36.536.50.5 0.5 pHpH值：值：7.2-7.47.2-7.4适宜的气体环境：适宜的气体环境：O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5%CO5%CO2 2）（一）培养条件（一）培养条件 三、动物细胞培养过程三、动物细胞培养过程成分：成分：无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素和动物血清等无机盐、葡萄糖、氨基酸、维

3、生素和动物血清等1、含全部营养物质的培养液、含全部营养物质的培养液原代培养原代培养传传代代培培养养原代培养物原代培养物细胞系：细胞系：可连续传代的细胞可连续传代的细胞 原代培养物在首次传代时就原代培养物在首次传代时就成为细胞系。成为细胞系。能连续能连续培养的培养的 连续细胞系连续细胞系不能连续不能连续培养的培养的 有限细胞系有限细胞系四、细胞系、细胞株四、细胞系、细胞株 （二倍体细胞）（二倍体细胞）（异倍体核型细胞）（异倍体核型细胞）（遗传物质改变，不死性）（遗传物质改变，不死性）2、细胞株：、细胞株：细胞株一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、细胞株一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病毒

4、敏感性和生化特性等。病毒敏感性和生化特性等。遗传物质未改变。遗传物质未改变。连续细胞株：可连续连续细胞株：可连续多次传代多次传代的细胞株。的细胞株。有限细胞株：传代有限细胞株：传代次数有限次数有限的细胞株的细胞株细胞系：细胞系：泛指可传代的细胞。泛指可传代的细胞。细胞株细胞株:具有特殊性质的细胞系。具有特殊性质的细胞系。五、克隆培养法（细胞克隆）五、克隆培养法（细胞克隆）1、概念：、概念：把一个把一个单细胞单细胞从群体中分离出来单独培养，从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个使之繁衍成一个新的细胞群体新的细胞群体的技术。的技术。2、特点：、特点：遗传性状均一、表现的性状相似，便于研究遗传性状

5、均一、表现的性状相似，便于研究异质性异质性细胞系细胞系克隆培养克隆培养纯系（克隆）纯系（克隆）3、最基本要求、最基本要求:保证所建成的克隆保证所建成的克隆来源于单个细胞来源于单个细胞4、适合于克隆的细胞：、适合于克隆的细胞：对环境有较大适应范围对环境有较大适应范围和具有和具有较强独立生存能力较强独立生存能力的细胞的细胞5、提高细胞克隆形成率的措施：、提高细胞克隆形成率的措施：选择适宜的培养基选择适宜的培养基添加血清添加血清 （胎牛血清胎牛血清）(能促进细胞的生长、增殖和贴附能促进细胞的生长、增殖和贴附)以滋养细胞支持生长（以滋养细胞支持生长（经射线照射的小鼠成纤维细胞经射线照射的小鼠成纤维细胞

6、）激素刺激（激素刺激（胰岛素胰岛素等等）使用使用COCO2 2培养箱，调节培养箱，调节PHPH 群体细胞群体细胞 单细胞单细胞无限细胞系、转化或肿瘤细胞无限细胞系、转化或肿瘤细胞 原代细胞、有限细胞系原代细胞、有限细胞系6、细胞克隆的主要用途：、细胞克隆的主要用途：从普通细胞系中从普通细胞系中分离分离出缺乏特殊基因的出缺乏特殊基因的突变细胞系突变细胞系。用于研究细胞的遗传规律和生理特性。用于研究细胞的遗传规律和生理特性。一、细胞融合与细胞杂交一、细胞融合与细胞杂交 1、定义 指用自然或人工方法,使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。不同基因型的细胞之间的融合就是细胞杂交。2、诱导方法1.

7、动物免疫2.分离B淋巴细胞3.细胞融合淋巴细胞杂交瘤的制备4.杂交瘤细胞的筛选5.杂交瘤细胞的克隆6.单克隆抗体的提取二、单抗的制备过程二、单抗的制备过程一、动物细胞全能性的表现程度一、动物细胞全能性的表现程度桑椹胚桑椹胚八分八分裂球裂球受精卵受精卵二分二分裂球裂球四分四分裂球裂球囊胚囊胚原肠胚原肠胚幼体幼体组织、器官组织、器官1 1、动物的受精卵，卵裂球含有、动物的受精卵，卵裂球含有2-82-8个细胞时，每个个细胞时，每个细胞具有细胞具有全能性。全能性。2 2、随着胚胎发育的继续，有的细胞只具有分化出各、随着胚胎发育的继续，有的细胞只具有分化出各种组织细胞的潜能，这样的细胞叫种组织细胞的潜能

8、，这样的细胞叫多能细胞。多能细胞。3 3、有的细胞只能分化为一种细胞，叫、有的细胞只能分化为一种细胞，叫单能细胞。单能细胞。受精卵受精卵 胚胎细胞胚胎细胞 多能细胞多能细胞 单能细胞单能细胞 体细胞体细胞2 2、低等动物细胞：全能性一般容易体现。、低等动物细胞：全能性一般容易体现。1 1、高等动物细胞、高等动物细胞3 3、癌细胞：仍能逆转为正常细胞。、癌细胞：仍能逆转为正常细胞。无论分化还是癌变，无论分化还是癌变，变化的都是表现型变化的都是表现型，基因组成的完整性基因组成的完整性可以保留。可以保留。一、动物细胞全能性的表现程度一、动物细胞全能性的表现程度为什么动物细胞很难表现出全能性？为什么动

9、物细胞很难表现出全能性？二、动物难以克隆的根本原因：二、动物难以克隆的根本原因：基因表达的调控使得细胞中合基因表达的调控使得细胞中合成了专一的蛋白质。成了专一的蛋白质。一类基因是维持生存的，在各种细胞中都处于活动状态（如呼吸氧化酶基因等）；另一类基因随着组织器官和发育阶段不同而选择性表达（如胰岛素基因、血红蛋白基因等）。研究表明，各种特化细胞的研究表明，各种特化细胞的细胞核细胞核中物种基因组完整，具有全能性。中物种基因组完整，具有全能性。但是分化后的动物细胞基因组基但是分化后的动物细胞基因组基因的活动不完全因的活动不完全三、核移植和动物的克隆繁殖三、核移植和动物的克隆繁殖1、核移植：、核移植：

10、利用一个细胞的细胞核（供体核）利用一个细胞的细胞核（供体核）,来取代来取代另一细胞中的细胞核，形成一个重建的另一细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子合子”（重组细胞），使发育成一个新的个体。重组细胞），使发育成一个新的个体。胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植成功率远高于成功率远高于成体细胞核移植成体细胞核移植。胚胎细胞克隆：使用的供体核来自胚胎细胞克隆：使用的供体核来自胚胎胚胎 体细胞克隆：使用的供体核来自体细胞克隆：使用的供体核来自体细胞体细胞19521952年，罗伯特年，罗伯特.布里格斯：布里格斯：豹蛙豹蛙 囊胚细胞核囊胚细胞核+去核的卵母细胞去核的卵母细胞 发育成个体发育成个体19781978

11、年，童第周：年，童第周：黑斑蛙黑斑蛙成体红细胞核成体红细胞核去核的卵细胞中去核的卵细胞中发育成蝌蚪发育成蝌蚪2 2、动物克隆繁殖：、动物克隆繁殖：多莉的培育用到了哪些技术多莉的培育用到了哪些技术?核移植、动物细胞培养、胚胎移植核移植、动物细胞培养、胚胎移植1.阅读课本P39-37，找出体细胞羊的克隆成功的证明了什么？体细胞羊的克隆成功的证明了什么？克隆羊成功的部分原因克隆羊成功的部分原因克隆动植物的应用克隆动植物的应用2.在体细胞核移植过程中选择卵细胞作为受体细胞的原因：卵细胞大易操作，细胞质中缺少阻止核基因卵细胞大易操作，细胞质中缺少阻止核基因表达的调节蛋白表达的调节蛋白2.在体细胞核移植过

12、程中选择卵细胞作为受体细胞的原因：细胞质中具有有效调控细胞核发育的蛋白因细胞质中具有有效调控细胞核发育的蛋白因子，卵细胞大易操作，营养丰富子，卵细胞大易操作，营养丰富体细胞克隆羊的培育成功，证明了什么？体细胞克隆羊的培育成功，证明了什么？高度分化细胞经一定技术处理，也可回复高度分化细胞经一定技术处理，也可回复到到类似受精卵时期类似受精卵时期的功能。的功能。在胚胎和个体发育中，细胞质具有在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细调控细胞核（包括异源的细胞核）发育胞核（包括异源的细胞核）发育的作用。的作用。同时也证明了动物的细胞核具有全能性体细胞克隆羊成功的分子细胞生物学机理：体细胞克隆羊成功的分子细胞

13、生物学机理：1 1、核移植前对乳腺细胞的核移植前对乳腺细胞的营养限制性培养营养限制性培养（调节（调节牛血清浓度）和牛血清浓度）和电脉冲细胞融合技术电脉冲细胞融合技术，有利于核有利于核的变化和的变化和细胞融合后细胞融合后基因表达分子开关启动基因表达分子开关启动。2 2、重组卵细胞最初分裂时，重组卵细胞最初分裂时，转录并未开始转录并未开始。3 3、重组卵细胞的重组卵细胞的供体核供体核DNADNA丢失丢失了来源于乳腺细了来源于乳腺细胞的阻止核基因表达的胞的阻止核基因表达的调节蛋白调节蛋白。4 4、开始开始第三次分裂时第三次分裂时，原乳腺细胞的调节蛋白全，原乳腺细胞的调节蛋白全部部被卵细胞质中的蛋白因

14、子替换被卵细胞质中的蛋白因子替换了，核了，核DNADNA被重新被重新编排，胚细胞开始表达自己的基因。编排，胚细胞开始表达自己的基因。动物克隆的应用动物克隆的应用：（1 1）有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育）有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育（2 2）对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物）对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义的扩群有重要意义（3 3）丰富人们的物质生活，降低畜牧业的成本，缩）丰富人们的物质生活，降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率短育种年限，提高生产效率在体细胞核移植过程中选择卵细胞作为受体细胞的原因：细胞质中具有有效调控细胞核发育的蛋白因子

15、，卵细细胞质中具有有效调控细胞核发育的蛋白因子，卵细胞大易操作，营养丰富胞大易操作，营养丰富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，陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。脏器缺陷，免疫失调等。3、动物克隆成功的条件：、动物克隆成功的条件：（1）具有包含本物种完整基因组的细胞核的活细胞）具有包含本物种完整基因组的细胞核的活细胞 如：乳腺上皮细胞；如：乳腺上皮细胞；（2）能有效调控细胞核发育的细胞质物质）能有效调控细胞核发育的细胞质物质 如：去核卵的细胞质；如：去核卵

16、的细胞质；（3）完成胚胎发育的必要的环境条件）完成胚胎发育的必要的环境条件 如：诱导重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母如：诱导重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境体的子宫环境1 1、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 D2 2、下列为有关动物细

17、胞培养的叙述，其中不正确的是、下列为有关动物细胞培养的叙述，其中不正确的是A A用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织组织B B将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞单个细胞C C在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离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，制成悬浮液D D动物细胞培养只能传动物细胞培养只能传5050代左右，所培养的细胞全部代左右，所培养的细胞全部衰老死亡衰老死亡 D2 2、用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述用动、植物成体的体细胞进行

18、离体培养，下列叙述正确的是正确的是A A都需用都需用COCO2 2培养箱培养箱 B B都须用液体培养基都须用液体培养基 C C都要在无菌条件下进行都要在无菌条件下进行 D D都可体现细胞的全能性都可体现细胞的全能性3 3、动物细胞克隆是指动物细胞克隆是指 A A一个单细胞培养成一个新的细胞群的技术一个单细胞培养成一个新的细胞群的技术 B B一个重组细胞经分裂、分化发育成一个动物个体一个重组细胞经分裂、分化发育成一个动物个体的技术的技术 C C几个同种动物的细胞培养成一个新的细胞群的技几个同种动物的细胞培养成一个新的细胞群的技术术 D D一个卵裂球经胚胎分割发育成四个细胞群的技术一个卵裂球经胚胎

19、分割发育成四个细胞群的技术CA4 4、某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲甲)和正常肝细胞和正常肝细胞(乙乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是进行动物细胞培养。下列说法正确的是 ()A.A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理胃蛋白酶处理B.B.细胞培养应在含细胞培养应在含5%CO5%CO2 2的恒温培养箱中进行，的恒温培养箱中进行，COCO2 2的的作用是刺激细胞的呼吸作用是刺激细胞的呼吸C.C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中

20、，乙会出现甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，乙会出现停止增殖的现象停止增殖的现象D.D.仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒C5.5.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A.A.培养中的人效应培养中的人效应T T细胞能产生单克隆抗体细胞能产生单克隆抗体B.B.培养中的人培养中的人B B细胞能够无限地增殖细胞能够无限地增殖C.C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D.D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞D世界上第一只克隆绵羊世界上第一只克隆绵羊“多莉多莉”

21、的培育等程序如图所示。请的培育等程序如图所示。请仔细看图后回答问题：仔细看图后回答问题：b图中图中 过程为过程为 。通过。通过过程形成过程形成的重组细胞核遗传物质与质遗传物质各来自哪里？的重组细胞核遗传物质与质遗传物质各来自哪里？实施时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原实施时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是因是：。b过程细胞分裂的方式是过程细胞分裂的方式是 ，此过程是否进行，此过程是否进行细胞分化？细胞分化？（答（答“有有”或或“无无”）图中图中c所指过程为所指过程为 ，图中，图中d指的是克隆绵羊指的是克隆绵羊“多莉多莉”经过在母体子宫内经过在母体子宫内 后后 。“多莉多莉”面部

22、的毛色和性别与面部的毛色和性别与 绵羊相同，请根绵羊相同，请根据遗传学原理说明判断依据：据遗传学原理说明判断依据：。若不考虑环境因素影响，多莉的性状是否全部像以上绵羊？若不考虑环境因素影响，多莉的性状是否全部像以上绵羊？为什么？为什么？（7）植物组织培养之后，克隆绵羊培育成功，证明动）植物组织培养之后，克隆绵羊培育成功，证明动物物 。黑面绵羊去黑面绵羊去核卵细胞核卵细胞白面绵羊卵白面绵羊卵腺细胞核腺细胞核重组细胞重组细胞早期胚胎早期胚胎另一头母绵羊子宫另一头母绵羊子宫克隆绵羊多莉克隆绵羊多莉abcd细胞核移植细胞核移植具有调控细胞核发育的细胞质物质具有调控细胞核发育的细胞质物质 有丝分裂有丝分

23、裂有有胚胎移植胚胎移植妊娠妊娠出生出生白面白面“多莉多莉”绵羊的核基因和性染色体全部来自白面绵羊绵羊的核基因和性染色体全部来自白面绵羊细胞核也具有全能性细胞核也具有全能性卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状6 6、若不考虑环境因素影响，克隆羊若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？原因是？的性状全部像白面绵羊吗？原因是？右图技术具有多种用途，但是不能（右图技术具有多种用途，但是不能（）A.A.有选择地繁殖某一性别的家畜有选择地繁殖某一性别的家畜B.B.繁殖家畜中的优良个体繁殖家畜中的优良个体C.C.用于保存物种用于保存物种D.D.改变动物改变

24、动物的核基因的核基因 在现有技术条件下，还不能将从动物在现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细 胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是（胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是（）A.A.卵细胞大，便于操作卵细胞大，便于操作B.B.卵细胞含有的营养物质多卵细胞含有的营养物质多C.C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达D.D.重组细胞才具有全能性重组细胞才具有全能性DC卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状细胞贴壁过程细胞贴壁过程 细胞在细胞在贴壁生长贴壁生长过程中过程中,随着细胞分裂随着细胞分裂,数量不断增加数量不断增加,最后最后形形成一个单层成一个单层,此时细胞此时细胞间相互接触间相互接触,细胞分裂细胞分裂和生长停止和生长停止。接触抑制接触抑制