動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)新教材課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

克隆猴：中中和華華克隆皮膚單克隆抗體第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)有哪些？動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、動(dòng)物細(xì)胞核移植、生產(chǎn)單克隆抗體，其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是最基礎(chǔ)的技術(shù)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)從社會(huì)中來

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(duì)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(huì)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？能不能用自體皮膚的單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？通過細(xì)胞培養(yǎng)構(gòu)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(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)增；

目前，科學(xué)家還在研究對(duì)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；一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1、概念：從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的技術(shù)。2、目的：獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物；不能獲得完整動(dòng)物個(gè)體。3、原理：細(xì)胞增殖（有絲分裂）4、培養(yǎng)對(duì)象：胚胎或幼齡動(dòng)物的細(xì)胞較成體的細(xì)胞更易培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要哪些條件？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本操作過程是怎樣的？動(dòng)物細(xì)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(jī)鹽、維生素等二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件1.營養(yǎng)條件:

將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按_____________嚴(yán)格配制而成。(2)天然成分:_____等。(3)一般使用_____培養(yǎng)基,即培養(yǎng)液。種類和所需量血清液體營養(yǎng)物質(zhì)主要包括：糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、微量元素等。為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清？人們對(duì)細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，血清中含人類未知、細(xì)胞生長(zhǎng)增殖所必需的物質(zhì)。（注意：這里的糖類不能是淀粉）培養(yǎng)皿培養(yǎng)瓶(1)合成培養(yǎng)基:2.無菌、無毒的環(huán)境:(1)培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具_(dá)____處理。(2)_____環(huán)境下操作。(3)培養(yǎng)液定期更換的原因:__________________________________________3.溫度、pH和滲透壓:(1)適宜的溫度:哺乳動(dòng)物多以__________℃為宜。(2)適宜的pH:多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH為_________。(3)適宜的滲透壓。4.氣體環(huán)境:95%空氣和5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中。(1)O2作用:_________________。(2)CO2的主要作用:_______________。～細(xì)胞代謝所必需的維持培養(yǎng)液的pH清除代謝物,防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害無菌滅菌CO2培養(yǎng)箱加抗生素取動(dòng)物組織（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)（10代以內(nèi)）在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)（10代以后）

懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集；貼壁細(xì)胞需用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞后，在離心法收集三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程（1）選材：

；原因是：

。細(xì)胞分化程度低，分裂能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官（2）培養(yǎng)前為什么分散成單個(gè)細(xì)胞？①成塊組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了生長(zhǎng)與增殖；②利于與培養(yǎng)液充分接觸，保證

O2與營養(yǎng)供應(yīng)和代謝物及時(shí)排出。（3）用胰蛋白酶分散細(xì)胞，可以說明什么問題？

。胃蛋白酶可以嗎？理由。動(dòng)物細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)胃蛋白酶不可以，pH不適宜胃蛋白酶作用的適宜pH約為，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性，多數(shù)動(dòng)物細(xì)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。(4)酶解法較溫和，一定不會(huì)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞造成損傷，對(duì)嗎？

不對(duì)；使用胰蛋白酶時(shí)，要控制好作用時(shí)間，因?yàn)橐鹊鞍酌覆粌H能分解細(xì)胞間的蛋白質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間作用還會(huì)分解細(xì)胞膜蛋白等，對(duì)細(xì)胞造成損傷。纖維蛋白、膠原蛋白等（5）體外培養(yǎng)的動(dòng)物生長(zhǎng)類型①懸浮生長(zhǎng)類：能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長(zhǎng)增殖。會(huì)因細(xì)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。②貼壁生長(zhǎng)類：

______體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要___________________才能生長(zhǎng)增殖，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的____上，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁。除受密度、有害代謝物、營養(yǎng)物質(zhì)影響外，還會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象。大多數(shù)貼附于某些基質(zhì)表面瓶壁接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到

時(shí)，細(xì)胞通常會(huì)

。單層細(xì)胞表面相互接觸停止分裂增殖細(xì)胞貼壁要求：培養(yǎng)瓶（皿）內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附多層細(xì)胞（6）需分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)的原因：懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞會(huì)因細(xì)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(xì)胞在生長(zhǎng)增殖時(shí)，除受上述因素影響外，還會(huì)發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象。①收集細(xì)胞a.懸浮生長(zhǎng)類：直接用離心法收集b.貼壁生長(zhǎng)類：

重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，然后再用離心法收集。②將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)（7）分瓶培養(yǎng)的步驟：（8）將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為__________；細(xì)胞懸液培養(yǎng)一段時(shí)間后，分瓶后再進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)，稱為__________?；蛘哒f：第1代細(xì)胞的培養(yǎng)與10代以內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為__________，10代以后的細(xì)胞培養(yǎng)___________。原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞系：細(xì)胞株傳代至50代后又出現(xiàn)細(xì)胞生長(zhǎng)停滯狀態(tài)，只有部分細(xì)胞由于遺傳物質(zhì)的改變，使其在培養(yǎng)條件下可以無限制傳代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞系。區(qū)別：細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)改變，具有癌細(xì)胞的特點(diǎn)，失去接觸抑制，容易傳代培養(yǎng)。細(xì)胞株：原代細(xì)胞一般傳至10代左右細(xì)胞生長(zhǎng)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞存活到40~50代，這種傳代細(xì)胞為細(xì)胞株。拓展：將動(dòng)物組織處理后的初次培養(yǎng)（10代內(nèi)）。原代培養(yǎng)：當(dāng)原代培養(yǎng)的細(xì)胞貼滿瓶壁時(shí)，重新用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞從瓶壁脫落，加培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸液，分裝到2個(gè)或2個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)（10代后）。

傳代培養(yǎng)：分瓶培養(yǎng)10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限增殖保持細(xì)胞正常二倍體核型部分細(xì)胞核型改變遺傳物質(zhì)改變突破細(xì)胞壽限危機(jī)1危機(jī)2培養(yǎng)危機(jī)：原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)（遺傳物質(zhì)沒改變）（遺傳物質(zhì)有的改變）1.傳代培養(yǎng)的細(xì)胞能一直傳代下去嗎？有些為何能一直傳下去？不都能。傳代培養(yǎng)到50代左右的時(shí)候，大部分的細(xì)胞都停止分裂，最終衰老死亡；但有少數(shù)細(xì)胞能夠繼續(xù)傳代。這些發(fā)生突變，獲得不死性，朝著癌細(xì)胞方向發(fā)展（成為了癌變細(xì)胞）思考題4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能否像植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)出新個(gè)體？不能，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能形成新的動(dòng)物個(gè)體3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是為了得到這些細(xì)胞嗎？可以得到細(xì)胞，也可以得到細(xì)胞產(chǎn)物2.人類一般保存的是哪類細(xì)胞呢？為什么？保存10代以內(nèi)的細(xì)胞，可以保持細(xì)胞正常的二倍體核型；而10代以后的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，有少部分還發(fā)生突變向癌細(xì)胞方向發(fā)展小結(jié)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞少部分突破細(xì)胞壽限“癌變”，無限傳代動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成動(dòng)物體50代細(xì)胞原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細(xì)胞貼壁剝離、分瓶細(xì)胞分化程度低，增殖能力強(qiáng)去掉組織間蛋白加培養(yǎng)液胰蛋白酶剪碎出現(xiàn)接觸抑制植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)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(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖離體用機(jī)械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細(xì)胞分散開離體植物器官、組織、細(xì)胞動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官固體液體(又稱培養(yǎng)液)有機(jī)營養(yǎng)成分無機(jī)營養(yǎng)成分植物激素糖類、氨基酸、無機(jī)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四、植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特殊環(huán)境條件結(jié)果是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性過程相同點(diǎn)再分化需光氣體環(huán)境一般獲得新的植株獲得大量細(xì)胞是否①培養(yǎng)過程中細(xì)胞都進(jìn)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。2023/11/9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(dòng)物組織制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進(jìn)行原代培養(yǎng)分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性(

)(2)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞(

)(3)懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集，貼壁細(xì)胞需要用胰蛋白酶等處理后再用離心法收集(

)(4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH(

)判斷正誤××√√1.(2021·河北張家口高二期中)一般來說，動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件①無毒、無菌的環(huán)境②適宜的滲透壓③合成培養(yǎng)基需加血清等④溫度與動(dòng)物體溫相近⑤需要O2，不需要CO2A.①②③④⑤

B.①②③④C.①③④⑤

D.①②④⑤典題應(yīng)用及時(shí)反饋知識(shí)落實(shí)√2.如圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程，以下敘述錯(cuò)誤的是中放置的一般是幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞分裂能力強(qiáng)B.將組織用胰蛋白酶或胃蛋白酶處理，制成b瓶中的細(xì)胞懸液、d瓶中的培養(yǎng)液為無菌、無毒的環(huán)境D.培養(yǎng)過程中還需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的主要作用是維持

培養(yǎng)液的pH√1.干細(xì)胞的概念：

動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。在一定條件下，干細(xì)胞可以分化成其他類型的細(xì)胞。2.干細(xì)胞的分布：

干細(xì)胞存在于_________、_____和_______等多種組織和器官中；早期胚胎骨髓臍帶血3.干細(xì)胞的分類：包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。（1）胚胎干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞）①分布：存在于________中早期胚胎②特點(diǎn)：

具有分化為成年動(dòng)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(gè)體的潛能③應(yīng)用實(shí)例：ES細(xì)胞在體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞和造血干細(xì)胞等五、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用

全能性

骨髓中的___________、神經(jīng)系統(tǒng)中的__________、睪丸中的___________等；（2）成體干細(xì)胞①分布：存在于________________中成體組織或器官內(nèi)②舉例：造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞精原干細(xì)胞③特點(diǎn)：

一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。④發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的、應(yīng)用最成熟的實(shí)例：_____________主要存在于成體的_____、_______和______中造血干細(xì)胞骨髓外周血臍帶血造血干細(xì)胞可分化成各種血細(xì)胞和免疫細(xì)胞多能干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞可分化成神經(jīng)細(xì)胞(3)精原干細(xì)胞專能干細(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）

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

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)。4.干細(xì)胞的應(yīng)用（1）應(yīng)用原理：（2）應(yīng)用實(shí)例：造血干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞：

干細(xì)胞將在再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮大作用。（3）面臨的問題：存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)（4）應(yīng)用展望：5.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）（1）胚胎干細(xì)胞的局限性：

胚胎干細(xì)胞必須從_____中獲取，涉及________；因而限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。胚胎倫理問題（2）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞概念：

通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞，獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞。誘導(dǎo)方法：①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）；②用小分子化合物誘導(dǎo)形成。（3）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：①誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎；②iPS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)。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)化分化胰島細(xì)胞神經(jīng)元血細(xì)胞腸上皮細(xì)胞心肌細(xì)胞肝細(xì)胞病人iPS細(xì)胞用于治療人類疾病示意圖（4）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的應(yīng)用：

可治療鐮狀細(xì)胞貧血癥，在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進(jìn)展體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞iPS多種體細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化(1)干細(xì)胞都是來源于早期胚胎(

)(2)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，可以避免免疫排斥反應(yīng)(

)(3)不同類型的干細(xì)胞，它們的分化潛能完全相同(

)(4)干細(xì)胞將在再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域發(fā)揮大作用(

)判斷正誤×√×√探討點(diǎn)胚胎