2.2.1动物细胞培养课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 从社会中来 在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说,自体健康皮肤非常有限,使用他人皮肤来源又不足,而且会产生免疫排斥反应。那么,怎样才能获得大量的自体健康皮肤?能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤? 通过细胞培养构建的人造皮肤 可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增; 目前,科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养,以获得适合临床上使用的人造皮肤。 动物细胞培养 人造皮肤 自体皮肤移植 动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 动物细胞工程技术 动物细胞工程 动物细胞工程的基础 第1课时 动物细胞培养 一、动物细胞培养的概念 1. 动物细胞培养:从动物体中取出相关组织,将它们分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术 2. 原理: 取出 分散 适宜条件 动物体 组织 单个细胞 细胞生长和增殖 操作原因:将相关组织分散成单个细胞,细胞所需的营养容易供应,其代谢废物容易排出。 细胞增殖 (有丝分裂) 动物细胞工程的基础 4. 地位: 【思考】:动物组织的选择: 幼龄动物 or 老龄动物 一、动物细胞培养的概念 胚胎或幼龄动物的细胞,因为这些组织或细胞的生命力旺盛,分化程度低,分裂能力强,容易培养。 3. 培养对象: 获得细胞或细胞产物(人造皮肤的构建,动物分泌蛋白的规模化生产等),不能获得完整动物个体。 5. 目的: 二、动物细胞培养的条件 动物细胞培养所需的基本条件 营养物质 其他条件 < < 糖类 氨基酸 无机盐 维生素 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 二、动物细胞培养的条件 (1)成分 ①合成培养基:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基,营养物质主要包括:糖类、氨基酸、无机盐、维生素等。 ②天然成分:由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,因此,在使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分。 1. 营养:合成培养基 + 血清等天然成分 (2)培养基物理性质:一般使用 培养基,也称为培养液。 液体 由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚。血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等,氨基酸有多种,是细胞合成蛋白质的基本成分,其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成(称为必需氨基酸),必须由培养液提供; 血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子; 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。 血清有猪血清、牛、马、羊、小鼠、鸡血清等 培养基成弱碱性,颜色主要是酚红指示剂显示淡红色。 血清,指血液凝固后,在血浆中除去纤维蛋白原及某些凝血因子后分离出的淡黄色透明液体或指纤维蛋白原已被除去的血浆。其主要作用是提供基本营养物质、提供激素和各种生长因子、提供结合蛋白、提供促接触和生长因子使细胞贴壁免受机械损伤、对培养中的细胞起到某些保护作用。 2. 无菌、无毒的环境 二、动物细胞培养的条件 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理 ②在无菌环境下进行操作 定期更换培养液,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 (1)无菌 (2)无毒 在细胞培养液中添加适量的抗生素 思考:如何防止培养过程中的微生物污染? 3. 温度、pH和渗透压 (1)适宜的温度:哺乳动物细胞培养的温度多以(36.5 0.5) 为宜。 (2)适宜的pH:多数动物细胞生存的适宜pH为7.2-7.4。 (3)适宜的渗透压:维持细胞正常的形态和功能。 二、动物细胞培养的条件 4. 气体环境 (3)通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 (1)O2:细胞代谢所必需的。 (2)CO2:主要作用是维持培养液的pH。 二、动物细胞培养的条件 空气中有微量的二氧化碳,约占空气总体积的0.03%。 三、动物细胞培养的过程 取动物组织 分散成单个细胞 细胞悬液 原代培养 用机械的方法, 或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理 加培养液 放入培养皿或培养瓶内 一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖(悬浮生长) 一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖(贴壁生长) 细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液营养物质缺乏等分裂受阻 接触抑制 CO2培养箱中 传代培养:将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶培养 直接用离心法收集 重新用胰蛋白酶等处理分散成单个细胞,再用离心法收集 大多数细胞 1. 取动物组织 (1)取材:动物胚胎或幼龄动物的组织。 (2)原因:细胞分化程度低,增殖能力强,容易培养。 2. 将组织分散成单个细胞 (2