2.2.1 动物细胞培养 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

动物细胞培养 细胞工程 1 01 动物细胞培养的条件 动物细胞培养：从动物体中取出相关的组织或器官，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。 动物细胞培养需要什么样的条件？ 回忆：机体给体内细胞提供了哪些适宜的条件使其能够维持正常的生命活动？ 原理？ 细胞增殖(有丝分裂) 2 血浆 淋巴 组织液 营养 激素，生长因子等 神经系统 内分泌系统免疫系统 抗 体 特殊物质 O2，CO2 无 毒 无菌 pH 渗透压 温度 01 动物细胞培养的条件 回顾一下动物细胞的体内生长情况： 体内细胞生活在组织液、血浆、淋巴等构成的内环境中，血浆中的成分包括：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质等成分，大部分成分含量明确，少部分血浆成分组成复杂，有些物质含量很少，成分未知。 血浆中大部分营养物质来自于消化道对食物的消化和吸收。还有部分物质是由神经系统、内分泌系统、免疫系统的细胞产生的分泌物，如激素、生长因子等，这些是细胞生长所需的调节性物质。 通过呼吸系统与外界进行气体交换，内环境中O2、CO2浓度相对稳定。 泌尿系统通过泌尿保证内环境的有毒物质及时排出体外，免疫系统保证内环境的无菌环境。除此之外，在神经系统、内分泌系统与其它系统、器官的共同作用下，内环境的温度、pH、渗透压保持相对稳定。 可以说，正常状态下，体内细胞一般生活在一个营养丰富、无菌无毒、理化性质稳定的环境中，如何在体外创造出这样一个适合细胞生长的环境呢？ 01 动物细胞培养的条件 无菌、无毒的环境 无菌：无菌操作—防止培养过程中的微生物污染 无毒：定期更换培养液 温度、pH和渗透压 气体环境 温度：36.5±0.5℃ pH：7.2-7.4 渗透压： O2：细胞代谢所必须 CO2 ：维持培养液的pH值 用培养皿或松盖培养瓶，在95%空气和5%CO2 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 维持细胞正常形态 —清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞造成危害。 4 01 动物细胞培养的条件 糖类、氨基酸、无机盐、维生素等 营养条件 将细胞所需的上述营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。 通常需加入血清等一些天然成分。 抗生素 酚红 基础营养 胎牛血清 液体培养基 5 01 拓展 血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中,蛋白质主要为白蛋白和球蛋白;氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本原料，且有些氨基酸是动物细胞本身不能合成的，必须由培养液提供;激素有胰岛素、生长激素等。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，它们能促进细胞的生长、增殖和贴附。 灭菌？ 建构动物细胞培养的流程？ 02 动物细胞培养的过程 动物组织的选择：幼龄动物？老龄动物？ 幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养 新鲜取材的动物组织块 分散成 单个细胞 细胞 悬液 原代培养 传代培养 细胞分瓶后会一直生长下去吗？ 分瓶后的细胞，大部分经过10∼50代左右，就逐渐丧失分裂能力，衰老死亡了，具体与细胞的种类，取材的时间等有关。少数细胞可以继续分裂，这类细胞具备了无限增殖的能力。个别会发展成为癌细胞。我们把分瓶后的细胞培养称为传代培养。 一般情况下，器官移植的细胞一般选择保存10代以内的细胞，为什么？ 02 动物细胞培养的过程 机械方法 胰蛋白酶处理 胶原蛋白酶处理 思考1.常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？ 说明细胞间的物质主要是蛋白质 胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就失去活性，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，所以用胃蛋白酶不行。 动物 组织块 分散成 单个细胞 8 02 动物细胞培养的过程 机械方法 胰蛋白酶处理 胶原蛋白酶处理 思考2.用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织块，使组织分散成单个细胞的目的是什么？ ①使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需氧气和营养的供应，另一方面，另一方面保证细胞内代谢产物的及时排出。 ②使得在细胞水平操作的其他得以实现。 动物 组织块 分散成 单个细胞 思考3.实验过程中，胰蛋白酶处理时间过长，会出现什么结果？ 细胞膜的成分中含有蛋白质，而胰蛋白酶能够水解蛋白质，因此，胰蛋白酶会把细胞消化掉。因此，胰蛋白酶处理的时间不能太长。 加培养液 细胞 悬液 放入培养瓶 在适宜条件 不会不损伤细胞膜？ 9 02 动物细胞培养的过程 思考4.观察发现，细胞进入培养瓶后并不立即生长，细胞发生了什么行为？ 黏附 贴壁 铺展 贴壁生长（大多数） 悬浮生长（如淋巴细胞） 悬液中大多数分散的细胞很快就贴附在瓶壁上生长增殖，这种现象称为细胞贴壁。 细胞能够悬浮在培养液中生长增殖 刚进入培养瓶的