2.2.1 动物细胞工程课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2023-05-24 第2章 细胞工程 选择性必修3 生物技术与工程 新课讲解 动物细胞工程常用的技术手段主要有： 动物细胞培养 动物细胞融合 动物细胞核移植 生产单克隆抗体 ▼动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。 新课讲解 一、动物细胞培养 (一)概念：从动物体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 通俗地说，动物细胞培养就是根据细胞增殖的原理，在一定的培养液中和其他适宜条件下，把少量的动物细胞培养成大量细胞，从而获得细胞或细胞产物的过程。 原理：细胞增殖(有丝分裂) 目的：获得细胞或细胞产物 通过细胞培养构建的人造皮肤 提示：原理不是细胞全能性。因为目的不是为了获得动物个体，而是为了大量的动物细胞或其代谢产物。 3 新课讲解 (二)动物细胞培养的条件 1.充足的营养 糖类 氨基酸 无机盐 维生素 促生长因子 通常需要加入血清等一些天然成分。 2.无菌、无毒的环境 对培养液和所有培养用具进行灭菌处理； 在细胞培养液中添加一定的抗生素； 定期更换培养液，以便清除代谢物，防止代谢积累对细胞自身造成危害。 3.适宜的温度、pH和渗透压 动物细胞培养的适宜温度多以(36.5±0.5)℃为宜。 适宜的PH：7.2~7.4。 渗透压也需要考虑。 按照动物细胞所需要的营养成份严格按比例配制的培养基，叫合成培养基，用未知成份的天然物质配制的培养基，叫天然培养基。 为什么要加动物血清？为什么用培养液？ 4 新课讲解 4.气体环境 动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。进行细胞培养时将它们置于95%的空气和5%CO2的混合气体中。 O2的作用：细胞代谢所必需的(进行有氧呼吸所需要)； CO2的主要作用：维持培养液的PH。 CO2培养箱——提供气体环境和控制温度条件的装置 在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并置于含有95%的空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中。 5 新课讲解 1.为什么在动物细胞培养中用液体培养基即培养液)？ 提示：因为在液体培养基中，动物细胞与营养物质接触充分，有利于细胞充分利用营养物质，对细胞的分裂和代谢有利。 2.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加动物血清？即动物细胞培养中的动物血清有什么作用？ 提示：提供细胞所需的营养物质，如血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，特别是必需氨基酸。 提供细胞生长所需的生长因子，如胰岛素、生长激素等及多种生长因子(如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等)；血清还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。 因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。 新课讲解 (三)动物细胞培养的过程： 新课讲解 1.取材： (1)动物细胞培养材料大都取自动物的胚胎或幼龄动物的器官或组织。为什么？ 提示：因为与老龄细胞相比较，这些细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，代谢旺盛，易培养。 2.离散细胞： (2)如何将组织中的细胞分散成许多单个细胞？ 用剪刀剪碎组织——机械消化； 用胰蛋白酶处理——化学消化。 (3)为什么要将组织细胞分散成许多单个细胞？ 提示：有利于细胞充分利用营养物质，加快细胞分裂〈促进细胞增殖〉，并将代谢废物及时排出。 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 胰蛋白酶处理 10代细胞 原代培养 50代细胞 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 剪碎 取材——离散细胞——配制细胞悬浮液——原代培养——传代培养（获得细胞系或无限细胞系） 8 新课讲解 (4)进行动物细胞传代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成分？用胃蛋白酶行吗？ 用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质(弹性纤维、胶原蛋白等)。 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环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。 3.加培养液，装瓶，进行原代培养。 (5)体外培养的动物细胞分为两类： ①一类细胞 (少数)能够悬浮在培养液中生长增殖(悬浮生长) ②大多数细胞需要贴附于某些基质表面生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。(这种现象叫细胞贴壁)。 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 胰蛋白酶处理 10代细胞 原代培养 50代细胞 传代培养 无限传代 单个细胞 加培养液 剪碎 因此培养细胞的培养瓶或培养皿的内表面要光滑、无毒，易于贴附。 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，动物组织间隙中含有一定弹性纤维、胶原蛋白等蛋白质，它们