動物細胞工程（第1課時）課件-高二下學期生物人教版選擇性必修3

第2節(jié)動物細胞培養(yǎng)第2章細胞工程動物細胞工程常用的技術：動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合動物細胞核移植等動物細胞工程的基礎一動物細胞培養(yǎng)從社會中來

在治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植。但對這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，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細胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？通過細胞培養(yǎng)構建的人造皮膚

可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進行培養(yǎng)、擴增；

目前，科學家還在研究對皮膚干細胞進行培養(yǎng)，以獲得適合臨床上使用的人造皮膚；導思、議1.動物細胞工程常用的技術有哪些？2.動物細胞工程的基礎是什么？3.什么是動物細胞培養(yǎng)（概念）4.動物細胞培養(yǎng)的條件有哪些？5.動物細胞培養(yǎng)過程？6.注

意相關概念：

什么是細胞貼壁？接觸抑制？原代培養(yǎng)？傳代培養(yǎng)？7.干細胞的類型有哪些？應用如何？1.概念從動物體中____相關的____，將它_____________，然后在_____________下，讓這些細胞_____和_____的技術；2.原理：__________________3.地位：__________________取出組織分散成單個細胞適宜的培養(yǎng)條件生長增殖細胞增殖（有絲分裂）動物細胞工程的基礎動物細胞培養(yǎng)血清中不僅含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，還有激素及多種未知的促細胞生長因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進細胞的生長、增殖和貼附。（1）成分①已知成分將細胞所需的________（糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等）按其_____和_______嚴格配制而成的培養(yǎng)基，稱為___________②未知成分

使用合成培養(yǎng)基時，通常需加入____等一些天然成分

原因：_______________________________________（2）培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)動物細胞一般使用_________，也稱為______營養(yǎng)物質(zhì)種類所需量合成培養(yǎng)基血清血清中含有尚未全部研究清楚的細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)液體培養(yǎng)基培養(yǎng)液一、動物細胞培養(yǎng)的條件1.營養(yǎng)不包括淀粉、蔗糖等動物細胞培養(yǎng)的條件營養(yǎng)條件其他條件無菌、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、維生素等一、動物細胞培養(yǎng)的條件801動物細胞培養(yǎng)的條件糖類（葡萄糖）、氨基酸、無機鹽、維生素…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①培養(yǎng)液、培養(yǎng)用具：滅菌處理；②無菌操作；③適量添加抗生素定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物。①適宜的溫度：哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以___________為宜；②適宜的pH：多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為________；③適宜的滲透壓：維持細胞正常的形態(tài)和功能。36.5±0.5℃評901動物細胞培養(yǎng)的條件糖類、氨基酸、無機鹽、維生素…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)境維持培養(yǎng)液的pH95%空氣+5%CO2的CO2培養(yǎng)箱O2：細胞代謝所必需CO2培養(yǎng)箱松蓋培養(yǎng)瓶培養(yǎng)皿體外培養(yǎng)的動物細胞類型①懸浮生長類：能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻。

需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖（細胞貼壁），大多數(shù)細胞屬于此類。二、動物細胞培養(yǎng)的過程②貼壁生長類：①原代培養(yǎng)

通常將________的細胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)_____后的________稱為原代培養(yǎng)；②傳代培養(yǎng)將______的細胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)；③細胞貼壁______體外培養(yǎng)的細胞需要_________________才能生長增殖，這類細胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的____上，這種現(xiàn)象稱為細胞貼壁；分瓶之前處理初次培養(yǎng)分瓶后大多數(shù)貼附于某些基質(zhì)表面瓶壁重要名詞解釋二、動物細胞培養(yǎng)的過程取動物組織制成細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進行原代培養(yǎng)分瓶進行傳代培養(yǎng)取動物組織制成細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進行原代培養(yǎng)放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)傳代培養(yǎng)放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)二、動物細胞培養(yǎng)的過程二、動物細胞培養(yǎng)的過程④接觸抑制當_____細胞生長到___________時，細胞通常會____________；重要名詞解釋貼壁表面相互接觸停止分裂增殖接觸抑制打破接觸抑制的方法：將貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細胞繼續(xù)增殖。機械的方法②過程胰蛋白酶原代密度有害代謝物營養(yǎng)傳代接觸抑制1502動物細胞培養(yǎng)的過程1）選幼齡動物（或胚胎）的組織器官這些個體的細胞分化程度低、分裂能力強，易培養(yǎng)。3）分散細胞時為何用胰蛋白酶而不選用胃蛋白酶？同時說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？2）培養(yǎng)前為什么分散成單個細胞？①分散不會限制彼此的生長與增殖；②分散有利于與培養(yǎng)液充分接觸，更易進行物質(zhì)交換。多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2～7.4，而胃蛋白酶的適宜pH約為2，在此環(huán)境中會失活。（4）需分瓶進行傳代培養(yǎng)的原因：懸浮培養(yǎng)的細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)等因素而分裂受阻，貼壁細胞在生長增殖時，除受上述因素影響外，還會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象方法：①收集細胞a.懸浮生長類：直接用離心法收集b.貼壁生長類：

重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個細胞，然后再用離心法收集②將收集的細胞制成細胞懸液，分瓶培養(yǎng)二、動物細胞培養(yǎng)的過程取動物組織制成細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進行原代培養(yǎng)分瓶進行傳代培養(yǎng)動物胚胎、幼齡動物機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理將組織分散成單個細胞用培養(yǎng)液將細胞制成細胞懸液一類細胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖大多數(shù)需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖直接用離心法收集重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個細胞，然后再用離心法收集動物細胞培養(yǎng)的過程歸納：

1.胰蛋白酶真的不會把細胞消化掉嗎？為什么？胰蛋白酶除了可以消化細胞間的蛋白外，長時間的作用也會消化細胞膜蛋白，對細胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。

2.離心的作用？3.動物細胞培養(yǎng)技術有沒有體現(xiàn)動物細胞的全能性？在沉淀中得到細胞，同時去掉上清液中的胰蛋白酶未體現(xiàn)；動物細胞培養(yǎng)只是細胞增殖的過程植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)前處理取材培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)基的成分特有成分植物細胞的全能性細胞增殖離體用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細胞分散開離體植物器官、組織、細胞動物胚胎或幼齡動物的組織、器官固體液體(又稱培養(yǎng)液)有機營養(yǎng)成分無機營養(yǎng)成分植物激素糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)及一些天然成分如血清植物激素血清動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較思考？

4.“細胞增殖到互相接觸的時候，糖蛋白識別了這種信息，就會使細胞停止繼續(xù)繁殖，出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象”試結合上述解釋，舉例說明哪種細胞無接觸抑制現(xiàn)象，并闡述原因癌細胞；癌細胞的細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)特殊環(huán)境條件結果是否體現(xiàn)細胞的全能性過程相同點再分化需光氣體環(huán)境一般獲得新的植株獲得大量細胞是否①培養(yǎng)過程中細胞都進行有絲分裂，不涉及減數(shù)分裂；②均需無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件。2025/3/7外植體脫分化愈傷組織再分化根、芽幼苗完整植株移栽成活取動物組織制成細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進行原代培養(yǎng)分瓶進行傳代培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較2203干細胞培養(yǎng)及其應用1.干細胞的概念：2.干細胞的來源：3.干細胞的類型：

動物和人體內(nèi)保留的具有分裂和分化能力的細胞。在一定的條件下，干細胞可以分化成其他類型的細胞。早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。2303早期胚胎中具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。胚胎干細胞分布特點應用實例

在體外分化成心肌細胞、神經(jīng)元細胞和造血干細胞等局限性必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫(yī)學上的應用。干細胞培養(yǎng)及其應用ES細胞評24成體組織或器官內(nèi)造血干細胞（骨髓、外周血和臍帶血中）神經(jīng)干細胞（神經(jīng)系統(tǒng)中）精原干細胞（睪丸中）具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力成體干細胞分布舉例特點應用實例治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕?、阿爾茨海默病等）治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病造血干細胞→神經(jīng)干細胞→治療細胞損傷造成的疾病03干細胞培養(yǎng)及其應用評25通過體外誘導小鼠成纖維細胞得到的類似胚胎干細胞的一種細胞①將特定基因或特定蛋白導入細胞

（成纖維細胞、已分化的T細胞、B細胞）誘導多能干細胞概念制備方法應用優(yōu)點②用小分子化合物誘導形成。①誘導過程無須破壞胚胎；②iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應?？芍委熺牋罴毎氀Y；在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領域的研究也取得了新進展iPS細胞03干細胞培養(yǎng)及其應用評2603干細胞培養(yǎng)及其應用誘導多能干細胞（iPS細胞）多種體細胞定向誘導分化體外誘導小鼠成纖維細胞移植取成纖維細胞等iPS細胞轉(zhuǎn)入相關因子細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化分化胰島細胞神經(jīng)元血細胞腸上皮細胞心肌細胞肝細胞病人iPS細胞用于治療人類疾病示意圖iPS細胞的應用前景：臨床治療人類疾病如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等評概述培養(yǎng)條件過程動物細胞培養(yǎng)原理取材地位原代培養(yǎng)營養(yǎng)條件溫度、pH和滲透壓無菌、無毒的環(huán)境氣體環(huán)境制成細胞懸液傳代培養(yǎng)干細胞分布分類應用課堂總結練習與應用一、概念檢測1.判斷下列有關動物細胞培養(yǎng)的表述是否正確。(1)培養(yǎng)環(huán)境中需要O?，不需要CO?。()(2)細胞要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。()(3)培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清。()(4)培養(yǎng)瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖。()×

√×

×

練習與應用一、概念檢測2.干細胞有著廣泛的應用前景。下列相關敘述錯誤的是()A.干細胞是從胚胎中分離提取的細胞B、造血干細胞可以分化為各種血細胞C.不同類型的干細胞，它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細胞產(chǎn)生的特定細胞，可以在新藥的測試中發(fā)揮重要作用A二、拓展應用練習與應用現(xiàn)在關于iPS細胞的研究正在不斷深人。請你從以下兩個方面來查閱資料進行思考。(1)由于誘導產(chǎn)生iPS細胞、促使其分化都需要時間，因此用某人特異的iPS細胞進行醫(yī)療只限于時間比較充裕的情形。從實際事故、疾病發(fā)生的不可預測性方面考慮，如果要將這些細胞用于緊急情況，應該提前采取什么措施?建立iPS細胞庫（HLA多態(tài)性豐富的iPS細胞