【公開課課件】動物細(xì)胞工程第一課時(shí)+動物細(xì)胞培養(yǎng)課件高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

首例胚胎移植成功首創(chuàng)動物組織體外培養(yǎng)法發(fā)現(xiàn)哺乳動物精子獲能現(xiàn)象體細(xì)胞核移植成功試管家兔誕生創(chuàng)立單克隆抗體技術(shù)胚胎分割移植成功分離和培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞克隆羊多莉誕生獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞單細(xì)胞基因組測序進(jìn)行遺傳病篩查的試管嬰兒誕生我國科學(xué)家首次培育了體細(xì)胞克隆猴。1890年1907年1951年1958年1959年1975年1978年1981年1996年2006年2014年2017年動物細(xì)胞工程的發(fā)展歷程第二節(jié)動物細(xì)胞工程01

動物細(xì)胞培養(yǎng)02

動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體03

動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物基礎(chǔ)從社會中來小面積燒傷：患者通過切除+植皮(自身)后恢復(fù)。在治療大面積燒傷時(shí)，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)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(yīng)。那么，怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)增；目前，科學(xué)家還在研究對皮膚干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，以獲得適合臨床上使用的人造皮膚。01

動物細(xì)胞培養(yǎng)概念指動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和繁殖的技術(shù)。原理細(xì)胞增殖（細(xì)胞分裂）培養(yǎng)對象胚胎或幼齡動物的細(xì)胞胚胎或幼齡動物的細(xì)胞較成體的細(xì)胞更易培養(yǎng)，因?yàn)檫@些組織或細(xì)胞的生命力旺盛，分化程度低，分裂能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)。動物體組織單個細(xì)胞細(xì)胞生長和增殖取出分散適宜條件為什么將組織分散成單個細(xì)胞培養(yǎng)？因?yàn)閷⒔M織塊分散成單個細(xì)胞后，細(xì)胞所需的營養(yǎng)容易供應(yīng)，其代謝廢物容易排出；而且，細(xì)胞相互接觸，限制了細(xì)胞的生長和增殖。同時(shí)，分散成單個細(xì)胞培養(yǎng)，也可使在細(xì)胞水平上操作的其他技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件動物體內(nèi)的細(xì)胞之所以能夠維持正常的生命活動，是因?yàn)闄C(jī)體給這些細(xì)胞提供了適宜的條件。你還記得有哪些條件嗎？充足的營養(yǎng)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等無菌、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.營養(yǎng)合成培養(yǎng)基＋血清等一些天然成分合成培養(yǎng)基：一般使用液體培養(yǎng)基，也稱為培養(yǎng)液。將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為合成培養(yǎng)基。血清等一些天然成分：由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚。血清可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長因子等。細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，一般需添加10%～20%的血清或血漿。2.無菌、無毒的環(huán)境無菌對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理在無菌環(huán)境下進(jìn)行操作可根據(jù)實(shí)際情況適量添加抗生素?zé)o毒清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害。動物和人體的免疫系統(tǒng)可抵御各種微生物對機(jī)體的入侵，因此體內(nèi)細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境幾乎是無菌、無毒的。離體培養(yǎng)的細(xì)胞對微生物和有毒物質(zhì)的防御能力極低，所以其培養(yǎng)環(huán)境中一旦有細(xì)菌、真菌或病毒等微生物的污染，培養(yǎng)的細(xì)胞就會死亡。3.溫度、pH和滲透壓適宜的溫度：哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度多以36.5±0.5℃為宜；適宜的pH：多數(shù)動物細(xì)胞生存的適宜pH為7.2-7.4適宜的滲透壓：維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能4.氣體環(huán)境95%空氣5%CO2細(xì)胞代謝所必需維持培養(yǎng)液的pH通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶。置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程體外培養(yǎng)的動物細(xì)胞分類細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖懸浮培養(yǎng)瓶這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖。取動物組織制成細(xì)胞懸液用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法，將組織分散成單個細(xì)胞放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進(jìn)行原代培養(yǎng)放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動物組織塊分散成單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)放入培養(yǎng)瓶

在適宜條件在適宜條件

分瓶培養(yǎng)傳代培養(yǎng)進(jìn)行傳代培養(yǎng)(分瓶培養(yǎng))時(shí)，如何處理？懸浮細(xì)胞貼壁細(xì)胞離心法收集胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液分瓶培養(yǎng)機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動物組織塊分散成單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)放入培養(yǎng)瓶

在適宜條件在適宜條件

分瓶培養(yǎng)傳代培養(yǎng)懸浮生長貼壁生長(大多數(shù)）細(xì)胞密度過大有害代謝物積累培養(yǎng)中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏接觸抑制細(xì)胞分裂受阻需要思考：正常細(xì)胞能否一直傳代培養(yǎng)下去？不可以；一般傳至10代后就不易傳下去，細(xì)胞保持細(xì)胞正常的二倍體核型；傳至10-50代左右時(shí)，增殖緩慢，甚至停止，部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能會發(fā)生變化，這一階段的細(xì)胞稱為細(xì)胞株；繼續(xù)傳代培養(yǎng)時(shí)，少部分細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生了突變，朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展，這一階段的細(xì)胞稱為細(xì)胞系，細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)一定改變了。三、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用干細(xì)胞動物和人體內(nèi)保留的具有分裂和分化能力的細(xì)胞種類：胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）分布：早期胚胎中特點(diǎn)：具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個體的潛能應(yīng)用實(shí)例在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和造血干細(xì)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(xué)上的應(yīng)用。成體干細(xì)胞分布：成體組織或器官內(nèi)舉例：造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞精原干細(xì)胞特點(diǎn)：具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力應(yīng)用有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。應(yīng)用實(shí)例治療細(xì)胞損傷造成的疾病造血干細(xì)胞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。神經(jīng)干細(xì)胞治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病（如帕金森病、阿爾茨海默病等）。成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）概念：通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞得到的類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞制備方法：將特定基因或特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞（成纖維細(xì)胞以及已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞均可）用小分子化合物誘導(dǎo)形成優(yōu)點(diǎn)：誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)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(yīng)取成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為多種組織細(xì)胞移植回病人體內(nèi)移植取成纖維細(xì)胞等iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)