2.2.1 動物細胞培養(yǎng)教學課件

第二節(jié)動物細胞工程第二章細胞工程動物細胞培養(yǎng)動物細胞核移植動物細胞融合其它動物細胞工程的基礎(chǔ)生產(chǎn)單克隆抗體動物細胞工程常用技術(shù)為什么要進行動物細胞培養(yǎng)？什么是動物細胞培養(yǎng)？怎樣進行動物細胞的培養(yǎng)？從社會中來

第一塊人工合成皮膚是由白克和亞諾斯發(fā)明的，這兩位科學家利用鯊魚軟骨和來自牛皮中的膠原蛋白為原料發(fā)明了一種人造皮膚。在1981年，白克和亞諾斯第一次將其發(fā)明的人造皮膚用于臨床，患者是一位身體一半面積被燒傷的女士。剝離掉燒傷的皮膚之后，白克應用了一層人造皮膚，并且，在條件允許的情況下，將患者的未燒傷皮膚移植到燒傷部位。三星期過后，這位女性患者新生皮膚的生長速度驚人，并且顏色與未燒傷皮膚一樣。在此基礎(chǔ)上的改進產(chǎn)品稱為integra人造皮膚，它不僅起著臨時性替代功能，并且可以刺激毛細血管、成纖維細胞和巨噬細胞等逐漸從傷口向人造皮膚內(nèi)生長。提出問題自體健康皮膚有限，使用他人皮膚來源不足，而且會產(chǎn)生免疫排斥反應。那么，怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個皮膚的單個細胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？缺點一動物細胞培養(yǎng)學習目標：闡明動物細胞培養(yǎng)的條件和過程。1.文化基礎(chǔ)：動物細胞工程在生物醫(yī)學中的應用。2.自主發(fā)展：動物細胞培養(yǎng)的條件和過程。3.社會參與：探究干細胞在臨床上的應用所產(chǎn)生的效益和風險，理性看待生物技術(shù)的應用，增強社會責任感。動物細胞培養(yǎng)概念：

就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和增殖。原理：細胞增殖回顧：植物組織培養(yǎng)的原理是：植物細胞的全能性一.動物細胞培養(yǎng)的條件1．營養(yǎng)（1）糖類、______________________、無機鹽、維生素等（2）___________________：補充培養(yǎng)液中尚未研究清楚的成分氨基酸血清、血漿2.無菌、無毒的環(huán)境（3）更換__________________，清除代謝物（1）培養(yǎng)液和_______________________都滅菌處理（2）________________環(huán)境下進行操作培養(yǎng)工具無菌培養(yǎng)液一.動物細胞培養(yǎng)的條件3.溫度、PH和滲透壓（2）pH：多數(shù)動物細胞生存的適宜PH為_______________________（1）溫度：哺乳動物多以____________________℃為宜36.5±0.57.2～7.44.氣體環(huán)境（95%空氣＋5%CO2）（1）CO2：__________________________________（2）O2：_______________________________________維持培養(yǎng)液的PH細胞代謝所必需的,細胞進行有氧呼吸。無菌、無毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境糖類、氨基酸、無機鹽、維生素……營養(yǎng)條件其他條件動物細胞培養(yǎng)所需的基本條件5.小結(jié)二.動物細胞培養(yǎng)的過程動物胚胎或幼齡動物的組織、器官胰蛋白酶或膠原蛋白酶剪碎單個細胞加培養(yǎng)液細胞懸浮液10代細胞部分細胞“癌變”，無限傳代動物細胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成動物體50代細胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞貼壁剝離、分瓶細胞分化程度低，增殖能力強去掉組織間蛋白胰蛋白酶或膠原蛋白酶二.動物細胞培養(yǎng)的過程原代培養(yǎng)——初次培養(yǎng)傳代培養(yǎng)——分瓶后的培養(yǎng)二.動物細胞培養(yǎng)的過程動物細胞培養(yǎng)過程中涉及到名詞解釋細胞貼壁：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上(單層)。要求：培養(yǎng)瓶（皿）內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。二.動物細胞培養(yǎng)的過程接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖。二.動物細胞培養(yǎng)的過程原代培養(yǎng)把第1代細胞的培養(yǎng)與傳10代以內(nèi)的細胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為原代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)

當原代培養(yǎng)的細胞生長停止，這時如果要使細胞繼續(xù)生長，就要及時用胰蛋白酶等，使細胞從瓶壁上解離下來，然后加入新的培養(yǎng)液，將細胞分離稀釋，并從原培養(yǎng)瓶內(nèi)轉(zhuǎn)接到新的培養(yǎng)瓶內(nèi)的過程。二.動物細胞培養(yǎng)的過程

細胞株從原代培養(yǎng)細胞群中篩選出進行傳代培養(yǎng)的細胞，能傳到40-50代，其遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。

細胞系傳到40-50代后有部分細胞遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化，具有癌細胞的特點，失去接觸抑制，可能在培養(yǎng)條件下無限制的傳代下去。補二.動物細胞培養(yǎng)的過程補細胞懸浮液細胞株10代細胞50代細胞細胞系無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)遺傳物質(zhì)改變原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、細胞株、細胞系四者之間的關(guān)系二.動物細胞培養(yǎng)的過程動物胚胎或幼齡動物的組織、器官配置細胞懸液剪碎用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理10代細胞轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶40-50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液稀釋傳代10代以內(nèi)，遺傳物質(zhì)不改變，保持正常二倍體核型。傳代10-50代左右，增長緩慢以至于完全停止，部分細胞核型可能發(fā)生變化（遺傳物質(zhì)可能改變）為什么用胰蛋白酶處理？分瓶傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng)特點：細胞貼壁、接觸抑制繼續(xù)傳代培養(yǎng)少部分細胞獲得不死性，細胞突變，遺傳物質(zhì)已經(jīng)改變，等同于癌細胞。細胞株：一般說遺傳物質(zhì)未改變細胞系：遺傳物質(zhì)已改變原代培養(yǎng)二.動物細胞培養(yǎng)的過程思考與討論1.幼齡動物的細胞和老齡動物的細胞比較，分化程度低的細胞與分化程度高的細胞比較，哪些細胞更易于培養(yǎng)？為什么？細胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動物的細胞增殖能力強，有絲分裂旺盛，老齡動物的細胞則相反。所以，一般來說，幼齡動物的細胞比老齡動物的細胞易于培養(yǎng)。同樣，分化程度越低的細胞，增殖能力越強，所以更容易培養(yǎng)。2.進行動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細胞，這說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？用胰蛋白酶分解細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜PH約2，當PH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜PH為7.2—7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，所以用胃蛋白酶不行。二.動物細胞培養(yǎng)的過程癌細胞細胞膜上糖蛋白減少，細胞的黏著性降低，在適宜的條件下可以無限增殖，因此培養(yǎng)的癌細胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培養(yǎng)瓶中能夠生長成多層。4.根據(jù)癌細胞的特點，思考一下培養(yǎng)的癌細胞有沒有接觸抑制現(xiàn)象。3.動物細胞培養(yǎng)過程中有接觸抑制現(xiàn)象，這一現(xiàn)象說明了細胞膜具有什么功能？細胞

膜接受信息后，細胞停止分裂又說明了什么？細胞培養(yǎng)過程中的接觸抑制說明了細胞膜能進行細胞間的信息交流。細胞膜接受信息后，細胞停止分裂，說明了細胞膜接受的信息能夠傳遞到細胞核

。二.動物細胞培養(yǎng)的過程項目原理結(jié)果培養(yǎng)基的狀態(tài)培養(yǎng)基的特有成分植物組織培養(yǎng)植物細胞全能型產(chǎn)生新植株、細胞產(chǎn)物

固體

植物激素

動物細胞培養(yǎng)細胞增殖

產(chǎn)生細胞群細胞產(chǎn)物

液體

動物血清血漿植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的比較二.動物細胞培養(yǎng)的過程動物細胞培養(yǎng)的意義（1）生物制品：酶、生長因子、疫苗、單克隆抗體等（2）進行有毒物質(zhì)和藥物的檢測（3）臨床治療：人工皮膚（4）生物學基礎(chǔ)研究：細胞全能性的揭示、細胞周期及調(diào)控、癌變機

理及細胞衰老的研究二.動物細胞培養(yǎng)的過程研發(fā)病毒疫苗細胞培養(yǎng)板通過細胞培養(yǎng)檢測有毒物質(zhì)三.干細胞培養(yǎng)及其應用

來源或存在功能及應用胚胎干細胞(ES細胞)成體干細胞誘導多能干細胞(iPS細胞)（閱讀P46—47，完成表格）早期胚胎能夠分化成為動物體內(nèi)的任何細胞，并進一步形成組織、器官甚至生物個體成體組織或器官，包括骨髓中的造血干細胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細胞和睪丸中的造血干細胞只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的潛能體外誘導體細胞產(chǎn)生能分化成為具有特定功能的細胞，用于治療疾病。避免免疫排斥反應。三.干細胞培養(yǎng)及其應用干細胞應用課堂練習1．人臍帶間充質(zhì)干細胞在特定誘導條件下，可分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織細胞。下圖表示培養(yǎng)人臍帶間充質(zhì)干細胞的大致過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．人臍帶間充質(zhì)干細胞屬于一種iPS細胞B．通過離心除去上清液可以除去胰蛋白酶C．過程①通常用胰蛋白酶處理D．出現(xiàn)接觸抑制前，培養(yǎng)瓶中的細胞數(shù)量有可能呈“J”形增長提示：iPS細胞是經(jīng)人工誘導產(chǎn)生的，臍帶間充質(zhì)干細胞不是誘導多能干細胞。A課堂練習2.下列屬于動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的是(

)A．動物細胞培養(yǎng)基與植物細胞培養(yǎng)基的成分有所不同B．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行C．動物細胞培養(yǎng)可發(fā)生遺傳物質(zhì)改變，而植物組織培養(yǎng)不能D．植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)