2.21 动物细胞工程 - 动物细胞培养（第1课时）-【精准备课】2022-2023学年高二生物同步教学精品课件（人教版2019选择性必修3）

第2节 动物细胞工程 第1课时 动物细胞培养 回顾： 植物细胞工程常用的技术手段有哪些？ 植物组织培养、植物体细胞杂交 这些技术的理论基础： 植物细胞的全能性 动物细胞全能性如何？ 动物细胞核具有全能性 动物细胞工程 常用技术 动物细胞培养 动物细胞工程 动物细胞工程是应用细胞学的方法，按照我们人类的需要和预定的设计，有目的、有计划地保存、改变动物细胞和创造新的动物细胞，进而培育成新的物种或者品种的一门科学技术。 是其他动物细胞工程技术的基础 动物细胞融合 动物细胞核移植 如：人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产 如：制备单克隆抗体 如：克隆动物 动物细胞培养 从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖的技术。 动物细胞培养的原理 动物细胞培养时，能否像植物组织培养那样将动物细胞培养成完整个体？为什么？动物细胞培养的原理是什么？ 动物细胞特点 分化潜能变窄：动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。 细胞核仍具有全能性：细胞核含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化动物细胞的细胞核仍具有全能性。 不能得到完整个体，得到的是细胞或细胞产物 动物细胞培养原理： 细胞增殖 动物细胞培养的基本条件 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，阅读资料分析培养时又需要提供哪些必要条件呢？ 【资料1】培养的细胞就像体内细胞一样，需要一些基本的营养物质和生长因子，如氨基酸、葡萄糖、无机盐、维生素、核苷酸等。不同组织来源的细胞需要不同的生长因子，而且需求量也不同，所以必须精心设计这些成分的搭配比例。 充足的营养： 培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质，通常还要添加血清。 动物细胞培养基（合成培养基）的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？ 主要成分：（葡萄糖、氨基酸）、（水、无机盐）、维生素和动物血清等。 独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物血清等 为什么探究动物细胞培养时，要在培养基中加入血清、血浆等天然成分？ 血清和血浆中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质，如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等，人体细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚。因此细胞培养时，为保证细胞能顺利生长和繁殖，一般需添加血清、血浆等天然成分 【资料3】人体细胞培养的标准温度为36.5±0.5℃，偏离这一温度范围，细胞的正常代谢就会受到影响。培养的细胞对低温的耐受能力高于对高温的耐受力。 【资料4】开放培养时一般把细胞置于95%空气和5%二氧化碳组成的气体环境中。氧气参与细胞的呼吸作用，二氧化碳可以调节、维持培养基的pH。大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4。 适宜的温度、pH和渗透压： （36.5℃±0.5℃，pH（7.2-7.4） 气体环境： 气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需，CO2维持培养液PH。采用培养皿或松盖培养瓶于95%空气+5%CO2的CO2培养箱中培养。 【资料2】细菌、真菌和病毒等均可造成细胞培养环境的污染，而离体培养的细胞已经失去了对微生物和有毒物质的防御能力，一旦受到污染或有毒自身代谢产物积累等，培养的细胞就会死亡。 无菌、无毒环境： 对培养液和培养用具进行灭菌、无菌环境下操作、同时培养液需定期更换，清除细胞代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞造成伤害。 动物细胞培养的基本条件 其它条件： 环境条件是无菌、无毒的环境、适宜的温度、pH和渗透压、适宜的气体环境 充足的营养供给：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等 营养条件： 如何进行体外动物细胞培养? 动物细胞培养的过程 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬液 10代细胞 50代细胞 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 原代培养 机械的方法或胰蛋白酶或胶原蛋白酶 剪碎 细胞株 细胞系 遗传物质未改变 遗传物质已改变 （分解细胞间质） 洗涤、稀释、分离 10代以内，保持正常二倍体核型 细胞增殖缓慢，核型可能变化 （初次培养） （分瓶后的培养） 几个有关概念： 原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。（将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养，称为原代培养。） 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。 细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种