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1、专题专题2.22.2动物细胞工程动物细胞工程动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体制备单克隆抗体制备细胞核移植细胞核移植动物动物细胞细胞工程工程技术技术动物细胞工程动物细胞工程的基础的基础动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术人耳鼠“人耳鼠”大出风头 这只这只“人耳鼠人耳鼠”的制作方法的制作方法是先用一种高分子化学材料是先用一种高分子化学材料聚羟基乙酸做成人耳的模型聚羟基乙酸做成人耳的模型支架，运用一定的技术手段，支架，运用一定的技术手段，让软骨细胞在这个支架上繁让软骨细胞在这个支架上繁殖生长，然后，在裸鼠的背殖生长，然后，在裸鼠的背上割开一个口子，将已经培上割开
2、一个口子，将已经培养好的养好的“人耳人耳”植入后缝合。植入后缝合。“人耳人耳”支架最后会自己降支架最后会自己降解消失，于是，解消失，于是，“人耳人耳”便便与老鼠浑然成为一体。与老鼠浑然成为一体。一、动物细胞培养的概念：一、动物细胞培养的概念：动物细胞培养就是从动物有机体动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织中取出相关的组织,将它将它分散成单分散成单个细胞个细胞,然后然后,放在适宜的培养基放在适宜的培养基中中,让这些细胞让这些细胞生长和增殖生长和增殖.二、原理二、原理细胞分裂增殖细胞分裂增殖（有丝分裂）（有丝分裂）三、动物细胞的培养过程三、动物细胞的培养过程 请同学们阅读课本后，简述动物请
3、同学们阅读课本后，简述动物细胞培养的基本过程细胞培养的基本过程1 1、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？2 2、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？白酶行吗？3 3、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？讨论：讨论：成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长与增殖，不利于营此限制了细胞的生长与增殖，不利于营养的吸收和代谢废物的排除养的吸收和代谢废物的排除.1 1
4、、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？2 2、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？行吗？3 3、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？讨论：讨论：说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜的细胞培养适宜的PHPH为为7.27.47.27.4，此环境，此环境下胃蛋白酶（下胃蛋白酶（2.02.0）没有活性，而胰蛋白）没有活性，而胰蛋白酶酶(7.2-8.4)(7.2-8.
5、4)的活性较高。所以用胃蛋白的活性较高。所以用胃蛋白酶不行。酶不行。1 1、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？2 2、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？白酶行吗？3 3、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？讨论：讨论：胰蛋白酶长时间的作用也会消化细胞胰蛋白酶长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的作用时间。须控制好胰蛋白酶的作用时间。1
6、 1、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？、为什么要用胰蛋白酶对动物组织进行处理？2 2、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？白酶行吗？3 3、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？讨论：讨论：初次培养初次培养三、三、动物细胞培养过程动物细胞培养过程 胚胎或幼龄动物的组织胚胎或幼龄动物的组织细胞悬液细胞悬液10代细胞代细胞50代细胞代细胞剪碎剪碎胰蛋白酶胰蛋白酶原代培养原代培养细胞贴壁细胞贴壁接触抑制接触抑制传代培养传代培养保持正常的保持正常的二
7、倍体核型二倍体核型核型可能变核型可能变化化已经突变已经突变,获获得不死性得不死性动物组织消动物组织消化后的初次化后的初次培养。培养。将贴满瓶壁的细胞将贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处重新用胰蛋白酶处理理,然后分瓶继续然后分瓶继续培养。培养。思考探究：思考探究：2 2、动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？动、动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？动物细胞培养能否像植物组织培养那样最终培物细胞培养能否像植物组织培养那样最终培养成新个体？养成新个体？高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以也没去了发育成完整个体的能力，所以也没有脱分化过程。有脱分化过
8、程。1 1、为什么取幼龄动物的组织细胞进行培养？、为什么取幼龄动物的组织细胞进行培养？与老龄动物细胞相比，哪一种更易于培养？与老龄动物细胞相比，哪一种更易于培养？幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，更易于培养。组织细胞的分化程度盛，更易于培养。组织细胞的分化程度越低，繁殖能力越强，越容易培养。越低，繁殖能力越强，越容易培养。多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，讨论根据你所学的内环境的知识，讨论以下问题：以下问题：1.1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？体外培养细胞时需要提供哪些物质？2.2
9、.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？为体外培养的细胞需要什么样的环境条件？为什么？什么？充足营养充足营养无菌无毒的环境；适宜温度、无菌无毒的环境；适宜温度、PHPH和气体和气体环境环境（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、动物血清等。）促生长因子、动物血清等。）四、动物细胞培养条件：四、动物细胞培养条件：1 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境 （消毒灭菌（消毒灭菌;添加抗生素添加抗生素;定期更换培养液）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、（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清动物血清等等）3 3、温度和、温
10、度和pHpH 36.5 36.5（+）0.50.5度度,pH,pH值值4 4、气体环境、气体环境：O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5%CO5%CO2 2 ）？讨论讨论：为什么对动物细胞进行培养时通常要为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？添加血清？血清中含有氨基酸、葡萄糖、激血清中含有氨基酸、葡萄糖、激素，多种生长因子，以及多种未知的素，多种生长因子，以及多种未知的活性物质，能促进细胞的生长、增殖活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般须添细胞能够顺利生长和增殖，一般须添加加10%1
11、0%20%20%的血清。的血清。四、请举出动物细胞培养应用的实例四、请举出动物细胞培养应用的实例1 1、大规模生产蛋白质生物制品、大规模生产蛋白质生物制品2 2、提供大量动物细胞的来源、提供大量动物细胞的来源 3 3、用于检测有毒物质、用于检测有毒物质4 4、为基因工程提供受体细胞、为基因工程提供受体细胞5 5、用于科学研究、用于科学研究获得细胞获得细胞植物细胞的全能性植物细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系植物体植物体培养结果培养结果或细胞产物或细胞产物快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等培养目的培养目的动物血清动物血清植物激素植物激素培养基特有成分培养基特有成分液体培养
12、基液体培养基固体培养基固体培养基培养基性质培养基性质细胞增殖细胞增殖原理原理动物细胞培养动物细胞培养植物组织培养植物组织培养比较项目比较项目植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较课堂小结课堂小结一、动物细胞培养的概念一、动物细胞培养的概念二、动物细胞的培养过程二、动物细胞的培养过程三、动物细胞培养的条件三、动物细胞培养的条件四、动物细胞培养技术的应用四、动物细胞培养技术的应用巩固训练：巩固训练：1、植物组织培养和动物细胞培养的比较、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培养基性质培养基性质培养基特有成分
13、培养基特有成分培养结果培养结果培养目的培养目的细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基蔗糖蔗糖 植物激素植物激素葡萄糖葡萄糖 动物血清动物血清植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系快速繁殖、培育无快速繁殖、培育无病毒植株、制造人病毒植株、制造人工种子工种子获得细胞或细胞分获得细胞或细胞分泌蛋白泌蛋白2在动物细胞培养的有关叙述中正确的是（在动物细胞培养的有关叙述中正确的是（）A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中过渡过程中B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐
14、、生长素和动物血清等酸、无机盐、生长素和动物血清等C.动物细胞培养的目的是获得大量的细胞动物细胞培养的目的是获得大量的细胞D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理白酶处理D植物组织培养和动物细胞培养的比较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细胞的 细胞细胞培养基特有培养基特有成分成分 、植物激素、植物激素 葡萄糖、葡萄糖、培养结果培养结果植物体植物体培养目的培养目的快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等获得获得全能性全能性增殖增殖蔗糖蔗糖动物动物血清血清细胞株、细
15、胞系细胞株、细胞系细胞细胞,某些某些蛋白质蛋白质多莉的诞生多莉的诞生.swf（一）、动物细胞核移植的概念：（一）、动物细胞核移植的概念：动物核移植是将动物的一个细胞的动物核移植是将动物的一个细胞的细胞细胞核核,移如入一个已经去移如入一个已经去掉细胞核的卵母细胞掉细胞核的卵母细胞中中.使其重组并发育成一个新的胚胎使其重组并发育成一个新的胚胎,这个这个新的胚胎最终发育为动物个体新的胚胎最终发育为动物个体.克隆动物：用核移植的方法得到的动物。克隆动物：用核移植的方法得到的动物。（二）、分类：（二）、分类：胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植：体细胞核移植体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复细胞分化程度低，恢复
16、全能性容易全能性容易 细胞分化程度高，恢复细胞分化程度高，恢复全能性困难全能性困难去核去核卵母卵母细胞细胞供体供体细胞细胞电电刺刺激激使使两两细细胞胞融融合合重组细胞重组细胞重组胚胎重组胚胎新个体新个体代孕母牛代孕母牛C胚胎移植胚胎移植卵母卵母细胞细胞培养培养无性生殖无性生殖（三三）、体体细细胞胞的的核核移移植植过过程程高高产产奶奶牛牛A供体供体细胞细胞培养培养供供卵卵奶奶牛牛B（四）、体细胞核移植技术的应用前景（四）、体细胞核移植技术的应用前景 1、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程、在畜牧业中可以加速家畜遗传改良的进程2、保护濒危物种、保护濒危物种3、生产医用蛋白质、生产医用蛋白质及组织
17、器官的移植的及组织器官的移植的供体供体（五）、体细胞核移植技术存在的问题（五）、体细胞核移植技术存在的问题 1、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。、克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚。2、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出、克隆技术效率低，畸形率高、死亡率高、易出 现早衰等问题。现早衰等问题。3、生产克隆动物费用昂贵。、生产克隆动物费用昂贵。二二 动物体细胞核移植动物体细胞核移植技术和克隆动物）技术和克隆动物）一动物细胞培养一动物细胞培养概念概念过程过程原理原理应用概念概念过程过程应用存在问题体细胞体细胞核移植核移植胚胎细胞胚胎细胞核移植核移植 2 2、在动物细胞培养过程中遗传物质
18、发生改变的、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是细胞是 （）A A获得不死性的细胞获得不死性的细胞 B B1010代以内细胞代以内细胞 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞1 1、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.A.动物细胞融合动物细胞融合 B.B.单克隆抗体单克隆抗体 C.C.胚胎移植胚胎移植 D.D.动物细胞培养动物细胞培养A AD D课堂反馈练习课堂反馈练习3 3、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（、在动物细胞培养的有关叙述中正确的是：（）A A、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞、动物细胞培养的目的只是为了获得大量的细胞 分泌蛋白
19、分泌蛋白B B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C C、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡、细胞的癌变发生在原代培养向传代培养的过渡 过程中过程中D D、培养至、培养至5050代后传代细胞遗传物质没有发生改变代后传代细胞遗传物质没有发生改变B B4 4、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（、一般说来，动物细胞体外培养需要满足以下条件（）无毒的环境无毒的环境 无菌的环境无菌的环境 培养基需要加入血培养基需要加入血清清 温度与动物体温相似温度与动物体温相似 需要需要O O2 2，不需要，不需要COCO2 2 COCO2 2能调节培养液能调节培
20、养液PHPHA A、B B、C C、D D、D D5 5、动物细胞培养的特点、动物细胞培养的特点 （）细胞贴壁细胞贴壁 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 接触抑制接触抑制 减数分裂减数分裂 原代培养一般传原代培养一般传1 11010代代A A、B B、C C、D D、A A6 6、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答：此回答：（1 1）容器）容器A A中放置的是动物器官或组织。它一中放置的是动物器官或组织。它一般取自般取自_。（2 2）容器）容器A A中的动物器官或组织首先要进行的中的动物器官或组织首先要进行的处理是处理是 ，然后用，然后用
21、 酶处理，酶处理，这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是这是为了使细胞分散开来，这样做的目的是 。动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物剪碎剪碎胰蛋白胰蛋白使细胞与培养液充分接触，便于培养使细胞与培养液充分接触，便于培养（3 3）培养首先在）培养首先在B B瓶中进行，瓶中的培养基成瓶中进行，瓶中的培养基成分有分有 _等。在此瓶中培养等。在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到第到第 代，到这时的培养称为代，到这时的培养称为_ _ 。（4 4）为了把）为了把B B瓶中的细胞分装到瓶中的细胞分装到C C瓶中，用瓶中，用 处理，然后配置成处理，然后
22、配置成 ，再，再分装。分装。动物血清动物血清10原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶细胞悬浮液细胞悬浮液细胞接触抑制细胞接触抑制 细胞在贴壁生长过细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再和生长停止，数量不再增加。增加。原代培养：原代培养：将动物组织消化后的初次培养将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。称为原代培养。传代培养：传代培养：用胰蛋白酶将出现接触抑制用胰蛋白酶将出现接触抑制的贴壁细胞从培养瓶壁上脱离下来，制的贴壁细胞从培养瓶壁上脱离下
23、来，制成细胞悬液，分装到多个培养瓶中继续成细胞悬液，分装到多个培养瓶中继续培养，这个过程叫传代培养。培养，这个过程叫传代培养。资料一：资料一：培养的动物细胞还可以用于培养的动物细胞还可以用于检测有毒物质检测有毒物质。许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会许多致畸、致癌物质加入培养液后，培养细胞会发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占发生染色体结构和数目的变异。根据变异细胞占全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒全部培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性。现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的性。现在动物细胞培养已经成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效手段。快速而灵敏的有效手段。资料
24、二：资料二：人工关节人工关节软骨再生软骨再生1.1.第一次手术第一次手术:从从病人关节软骨中未病人关节软骨中未 受力的部分，取出一片约为葡萄干大受力的部分，取出一片约为葡萄干大小的健康软骨组织。小的健康软骨组织。2.2.分离山软骨细胞并经三星期的体外分离山软骨细胞并经三星期的体外 培养，使细胞数增加约培养，使细胞数增加约10102020倍。倍。3.3.第二次手术第二次手术:清理软骨受损的部分，清理软骨受损的部分，从下方骨头部位取出一片约与伤口大从下方骨头部位取出一片约与伤口大小相同的骨膜，缝在伤口上方，再将小相同的骨膜，缝在伤口上方，再将软骨细胞注射到骨膜下方。软骨细胞注射到骨膜下方。资料三：资料三：结果结果:经过复健经过复健一年后即可恢复正常的生活。一年后即可恢复正常的生活。