2.2 动物细胞工程-【备课宝】2022-2023学年高二生物教学同步优质课件（人教版选择性2019必修3）

第2节 动物细胞工程 技术手段： 动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体。 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。 基础： 一 动物细胞培养 1.动物细胞培养的过程 胰蛋白酶 原代培养 二氧化碳 培养箱 胰蛋白酶 传代 1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？ 动物胚胎或幼龄动物的细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，所以容易培养。 思考·讨论 2.为什么要将细胞分散后，细胞才能生长增殖？从物质交换的角度分析，细胞分散后，有什么优点？ 思考·讨论 动物胚胎或幼龄动物的组织器官 单个细胞 分散 原因： 接触抑制(细胞与细胞紧靠在一起，限制了细胞的生长和增殖) 便于细胞与外界溶液进行充分的物质交换(易于吸收营养，排除代谢废物) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶(胶原纤维) 目的： 方法： 3.用胰蛋白酶分散细胞会不会伤害细胞？改用胃蛋白酶可不可以？ 胰蛋白酶同样可以水解细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的浓度和消化时间。 胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。 胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2～8.4，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4。 思考·讨论 4.细胞在培养瓶中生长具有哪些特点？什么是原代培养、传代培养？ 细胞悬液 原代培养(初次装瓶培养) 培养瓶中细胞生长特点 贴壁生长 含义： 细胞要能贴附于底物上才能增殖 培养瓶内表面光滑、无毒、易贴附 接触抑制：细胞间相互接触，细胞分裂停止。 传代培养(分瓶继续培养) 胰蛋白酶处理贴壁细胞，分散成单个细胞，制成细胞悬液。 思考·讨论 要求： 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 无限传代 单个细胞 加培养液 胰蛋白酶 细胞株 细胞系 细胞株(10-50代)：生长停滞，大部分细胞衰老死亡(核型正常)，少部分可能会发生变化。 细胞系(50代后)：部分细胞由于遗传物质 (核型)的改变，在培养条件下可以无限制传代，失去接触抑制。 细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质(细胞核型) 改变，具有癌细胞的特点(不死性)，失去接触抑制，容易传代培养。 有关概念： 贴壁生长 接触抑制 保存或使用细胞时，一般选择10代以内的，还是10代以后的细胞？为什么？ 保存 材料： 方法： 10代以内的细胞 冷冻(或超低温、液氮) 保持细胞的正常二倍体核型。 思考·讨论 动物细胞培养 概念： 从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 动物细胞培养 移植修复 细胞增殖(有丝分裂) 获得细胞或细胞产物 原理： 目的： 动物细胞培养基 成分 液体培养基 合成培养基 无机物： 水、无机盐 氨基酸、糖类、促生长因子等 血清、血浆： 合成培养基 + 血清、血浆 = 半合成培养基 状态： 补充合成培养基中缺乏的营养物质。 促生长因子是一类具有刺激细胞生长活性的多肽类物质。 有机物： 无菌、无毒的环境 定期更换培养液—目的： 营养：合成培养基+血清、血浆 适宜的温度和pH值： 36.5±0.5℃，7.2-7.4 必要的气体条件： O2和CO2(95%空气和5% CO2 ) 【CO2维持培养液的pH】 高压蒸汽灭菌 清除代谢产物，防止细胞代谢积累对细胞造成伤害。 培养液： 培养器具： 培养液中添加抗生素—目的： 防止培养过程中杂菌污染。 干热灭菌 2.动物细胞培养的条件 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养器皿 培养 细胞的全能性 培养瓶 锥形瓶 获得细胞或细胞产物 获得完整个体或细胞产物 葡萄糖、动物血清或血浆 蔗糖、植物激素 液体培养基 固体培养基 细胞增殖 植物细胞和动物细胞培养的比较 炼苗、移栽 植株 生产生物制品、检测毒性等 动物细胞培养 植物组织培养 快速繁殖、作物脱毒等 外植体 愈伤组织 胚状体 试管苗 脱分化 再分化 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 原代培养 传代培养 单个细胞 胰蛋白酶 应用 生产生物制品(病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体)； 作为基因工程中的受体细胞； 检测有毒物质，判断某种物质的毒性； 用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据…… 干细胞 干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制、更新能力的原始未分化细胞，可以分化形成哺乳类各种组织器官的细胞。 3.干细胞培养及其应用 19 胚胎干细胞(全能干细胞) 成体干细胞 多能干细胞 专能干细胞 能发育成完整个体 桑椹胚及以前(如受精卵) 内细胞团细胞、原始性腺细胞 能分化出动物体内的多种组织 造血干细胞 能分化出特定的组织 如成肌细胞、皮肤生发层细胞