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1、2.2 动物细胞工程动物细胞工程1、简述动物细胞培养的过程、条件及、简述动物细胞培养的过程、条件及应用应用2、对比说出动物细胞培养与植物组织、对比说出动物细胞培养与植物组织培养原理、条件、结果、培养目的培养原理、条件、结果、培养目的学习目标：学习目标：动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养技术、动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术、动物细胞核移植技术、动物细胞融合技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体技术生产单克隆抗体技术复习：复习：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养技术、植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术植物体细胞
2、杂交技术动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。是其他动物细胞工程技术的基础。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程阅读阅读“动物细胞培养过程动物细胞培养过程”并思考：并思考：1、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施的原理是什么？的原理是什么？特点是什么？特点是什么？2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞分散？细胞分散？3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？4、胰蛋白酶真
3、的不会把细胞消化掉吗？为什、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？么？5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？组织做动物细胞培养材料？6、简述动物细胞培养的操作过程、简述动物细胞培养的操作过程动物细胞培动物细胞培养过程：养过程：原代培养原代培养传代培养传代培养 1、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施、动物细胞培养的概念是什么？该技术实施的原理是什么？的原理是什么？从动物机体中取出相关组织，将它分散成单从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生个细胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖
4、。长和繁殖。原理是细胞增殖原理是细胞增殖（有丝分裂）（有丝分裂）。聚焦一、动物细胞培养过程聚焦一、动物细胞培养过程动物细胞生长动物细胞生长特点特点：细胞贴壁：细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。称为细胞贴壁。要求：要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。易于贴附。细胞的接触抑制：细胞的接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。的接触抑制。接触抑制：接触抑制：细胞在贴
5、壁生长过程中，随着细胞分细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。增加。50代以后代以后失去接触抑制失去接触抑制接触抑制接触抑制动物细胞生长特性部分细胞突变，获部分细胞突变，获得不死性，向癌细得不死性，向癌细胞方向发展，糖蛋胞方向发展，糖蛋白减少。白减少。2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞分散？细胞分散？分散的单个细胞容易摄取所需的营养，排出分散的单个细胞容易摄取所需的营养，排出代谢废
6、物；而用大块组织培养时，内部细胞的营代谢废物；而用大块组织培养时，内部细胞的营养供应和代谢废物的排出都较困难。养供应和代谢废物的排出都较困难。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。胃蛋白酶作用的适宜胃蛋白酶作用的适宜pH约为约为2，当，当pH大于大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境环境pH为。多数动
7、物细胞培养的适宜为。多数动物细胞培养的适宜pH为。为。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程 5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？组织做动物细胞培养材料？动物胚胎或幼
8、龄动物的组织、器官，它们动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，它们的细胞分化程度低，增殖能力强，分裂旺的细胞分化程度低，增殖能力强，分裂旺盛，容易培养。盛，容易培养。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程6、动物细胞培养过程：、动物细胞培养过程：动物胚胎或幼龄动动物胚胎或幼龄动物的组织、器官物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞传代培养传代培养细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系单个细胞单个细胞加培养液加培养液遗传物质遗传物质未改变未改变遗传物质遗传物质已改变已改变动物细胞培养不能动物细胞培养不能最终培养成生物体最终培养成生物体传代培
9、养一般传至传代培养一般传至10代直至代直至50代就不能再分裂了，这时细代就不能再分裂了，这时细胞核内遗传物质未发生变化，胞核内遗传物质未发生变化，形成的细胞群形成的细胞群传代培养过程中有个别细胞传代培养过程中有个别细胞传至传至50代以后，由于代以后，由于遗传物遗传物质质改变，失去改变，失去控制控制，成为，成为无无限限增殖增殖的不死的癌症细胞，的不死的癌症细胞，形成的细胞群形成的细胞群 7、什么是原代培养、什么是原代培养、传代培养？为什么要进传代培养？为什么要进行传代培养？行传代培养？原代培养：原代培养：取材（动物组织）取材（动物组织）细胞细胞分散分散初次培养初次培养传代培养：传代培养：培养的细
10、胞培养的细胞细胞细胞分散分散继续培养继续培养进行传代培养的原因：进行传代培养的原因：接触抑制接触抑制一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程8、传代培养中，、传代培养中，第第10代细胞与第代细胞与第50代以后细胞的主要代以后细胞的主要区别是什么？区别是什么？细胞癌变细胞癌变,失去接触失去接触抑制特性。抑制特性。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程 9、动物细胞培养能否象植物组织培养那样获、动物细胞培养能否象植物组织培养那样获得克隆个体？需要诱导其脱分化的过程吗？得克隆个体？需要诱导其脱分化的过程吗？不可以，因为高度分化的动物细胞的全能性受不可以，因为高度分化的动物细胞的全能性受到抑制。到抑
11、制。不需要诱导其脱分化。不需要诱导其脱分化。一、动物细胞培养过程一、动物细胞培养过程原代培养定义：定义：把第把第1 1代细胞的培养与代细胞的培养与1010代以内的细胞代以内的细胞培养统称为原代培养。培养统称为原代培养。过程：过程：从动物机体中取出组织从动物机体中取出组织 剪碎剪碎 加胰蛋白酶加胰蛋白酶 细胞游离细胞游离 加培养液加培养液 将将细胞细胞接种到培养瓶内接种到培养瓶内 培养（培养（1212天换一次天换一次培养液）培养液）细胞贴壁生长细胞贴壁生长 长成单层细胞长成单层细胞取材（动物组织）取材（动物组织）细胞分散细胞分散初次培养初次培养传代培养定义：定义：当原代培养的细胞生长停止，这当原
12、代培养的细胞生长停止，这时如果要使细胞继续生长，就要及时用时如果要使细胞继续生长，就要及时用胰蛋白酶等胰蛋白酶等，使细胞从瓶壁上解离下来，使细胞从瓶壁上解离下来，然后加入新的培养液，将细胞分离稀释，然后加入新的培养液，将细胞分离稀释，并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内，并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内，这个过程称传代培养这个过程称传代培养培养的细胞培养的细胞细胞分散细胞分散继续培养继续培养 细胞株：细胞株：从原代培养细胞群中筛选出进行传代培从原代培养细胞群中筛选出进行传代培养的细胞，能传到养的细胞，能传到40-5040-50代，其遗传物质没有代，其遗传物质没有发生变化。发生变化。细胞系：细胞系：
13、传到传到40-5040-50代后有部分细胞遗传物质发生了代后有部分细胞遗传物质发生了变化，带有癌变的特点，可能在培养条件下无限变化，带有癌变的特点，可能在培养条件下无限制的传代下去，这种传代细胞称为细胞系。制的传代下去，这种传代细胞称为细胞系。二、动物细胞培养条件二、动物细胞培养条件1 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2 2、营养、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）3 3、温度和、温度和PHPH 36.5+36.5+（-）度）度4 4、气体环境：、
14、气体环境：O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5%CO5%CO2 2 ）保证细胞顺利的保证细胞顺利的生长增殖生长增殖思考：动物血清的作用？思考：动物血清的作用？主要是：提供有利于细胞生长增殖所需的主要是：提供有利于细胞生长增殖所需的激素、生长因子或提供合成培养基所缺乏激素、生长因子或提供合成培养基所缺乏的营养物质等。的营养物质等。动物细胞培养液的主要成分：动物细胞培养液的主要成分：葡萄糖葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和、氨基酸、无机盐、维生素和动物动物血清血清等。等。与植物培养基相比其特点是：与植物培养基相比其特点是：（1 1）液体培养基）液体培养基（2 2）含有动物血清）
15、含有动物血清动物体细胞大都生活动物体细胞大都生活在在液体液体的环境的环境植物组织培养呢？植物组织培养呢？无机盐、蔗糖无机盐、蔗糖、维生素、生长、维生素、生长调节物质、植物激素调节物质、植物激素成分比较：成分比较：三、动物细胞培养的应用三、动物细胞培养的应用 1、获得细胞产物，如蛋白质生物制品、获得细胞产物，如蛋白质生物制品病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等 2、获得烧伤病人植皮所需的细胞、获得烧伤病人植皮所需的细胞 3、获得细胞用于检测有毒物质、获得细胞用于检测有毒物质 4、为治疗及预防疾病提供理论依据。、为治疗及预防疾病提供理论依据。四、植物组织培养和动物细胞培养的
16、比较四、植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖培养基状态培养基状态 固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基培养基特有培养基特有成分成分蔗糖蔗糖 植物激素植物激素 葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清培养结果培养结果植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系培养目的培养目的快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株无病毒植株获得细胞或细胞分获得细胞或细胞分泌蛋白泌蛋白1、说出动物细胞培养的过程？、说出动物细胞培养的过程？2、简述动物细胞培养的条件？、简述动物细胞培养的条件？3、说出动物细胞培养的应用？
17、、说出动物细胞培养的应用？4、对比说出动物细胞培养与植物组织培养、对比说出动物细胞培养与植物组织培养原理、条件、结果、培养目的原理、条件、结果、培养目的你达到学习目标了吗？你达到学习目标了吗？1.用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是列叙述正确的是 A都需用培养箱都需用培养箱 B都须用液体培养基都须用液体培养基 C都要在无菌条件下进行都要在无菌条件下进行 D都可体现细胞的全能性都可体现细胞的全能性C巩固练习巩固练习：外界条件适外界条件适宜，植物细宜，植物细胞不需要。胞不需要。动物细胞培动物细胞培养一般需要养一般需要培养箱。培养箱。2、下列属于
18、动物细胞培养与植物组织培养主要、下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是区别的是 A.培养基成分不同培养基成分不同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株养成植株A 3、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工程技术的基础是A.动物细胞融合动物细胞融合 B.单克隆抗体单克隆抗体 C.胚胎移植胚胎移植 D.动物细胞培养动物细胞培养D愈伤组织愈伤组织条件适宜条件适宜可以传代可以传代培养不分培养不分
19、化。化。4、细胞株的特点是、细胞株的特点是A遗传物质没有改变，可以无限传代遗传物质没有改变，可以无限传代B遗传物质发生改变，不可无限传代遗传物质发生改变，不可无限传代C遗传物质没有改变，不可无限传代遗传物质没有改变，不可无限传代D遗传物质发生改变，且有癌变特点，可以遗传物质发生改变，且有癌变特点，可以无限传代无限传代 5、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称之为条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称之为:A原代培养原代培养 B传代培养传代培养 C细胞株细胞株 D细胞系细胞系CD6 6、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取
20、自胚、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，其主要胎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原因是这样的组织细胞 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 7.（09江苏）下图是一个新生小鼠的肝脏小块江苏）下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。培养装置示意图。请回答下列问题。（1）肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞）肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞 。（2）气室中充入）气室中充入5C02：气体的主要作
21、用是：气体的主要作用是 。（3）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长，但要注意选择抗生素的长，但要注意选择抗生素的 ，以，以保证抗生素对肝脏无害。保证抗生素对肝脏无害。吸收氧气和营养物质、排出代谢废物吸收氧气和营养物质、排出代谢废物维持培养液适宜的维持培养液适宜的pH种类和剂量种类和剂量08年宁夏卷年宁夏卷回答下列有关动物细胞培养的问题：回答下列有关动物细胞培养的问题：在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面生长到细胞表面 时，细胞会停止分时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的裂增殖，这种现象称为细胞的
22、。此时，。此时，瓶壁上形成的细胞层数是瓶壁上形成的细胞层数是 ，要使贴壁的细，要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是 。随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现止，进而出现 的现象；但极少数的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成生改变而变成 细胞，该种细胞的黏细胞，该种细胞的黏着性着性 ，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白），细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量的量 。相互接触相互接触单层单层胰蛋白酶胰蛋白酶衰老甚至
23、死亡衰老甚至死亡接触抑制接触抑制不死性不死性降低降低减少减少检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观期的细胞用显微镜进行观察。察。在细胞培养过程中，通常在在细胞培养过程中，通常在 条件下保存条件下保存细胞，因为在这种条件下，细胞中细胞，因为在这种条件下，细胞中 的活性降的活性降低，细胞的低，细胞的 速率降低。速率降低。给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作 进行攻击。进行攻击。中中冷冻冷冻酶酶新陈代谢新陈代谢抗原抗原