2024届高三生物一轮复习：动物细胞工程

是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品一门综合性的生物工程。根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域。 一、细胞工程 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 动物细胞培养 动物细胞融合技术与单克隆抗体 动物细胞核移植技术 克隆动物 一、动物细胞培养 1.动物细胞培养概念：指从动物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。2.动物细胞培养的原理：细胞增殖（有丝分裂）。3.动物细胞培养的地位：动物细胞工程的基础。 4.动物细胞培养条件 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 （1）营养 动物细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。在使用合成培养基培养动物细胞时，通常需加入血清等一些天然成分。 （2）无菌、无毒环境 （3）温度、PH和渗透压 哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为7.2-7.4。维持适宜渗透压的目的维持细胞正常的形态和功能。 （4）气体环境（O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用维持培养液的pH。） 通常采用培养皿或松盖培养瓶进行培养。 培养方法：将动物细胞置于气体环境为95%空气和5%CO2的CO2培养箱中进行培养。 （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（可根据实际情况适量添加抗生素） （3）定期更换培养液 清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 无菌 无毒 动物细胞培养的过程 取动物组织 分散成单个细胞 解决 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 接触抑制 传代培养 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理 细胞悬液 原代培养 分瓶 培养 ①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。 ②细胞贴壁：某些细胞需要贴附于某些基质表面才能增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。 ③接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。 ④传代培养：分瓶后的细胞培养。 加培养液 在培养皿或培养瓶内 悬浮培养的细胞:直接用离心法收集 贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 细胞分裂受阻 ②制成细胞悬液，分瓶培养 ①收集细胞 二 体外培养的动物生长类型 注意2：培养前把细胞分散成单个细胞的原因是：①成块组织中细胞与细胞靠在一 起，彼此限制了生长与增殖；②利于与培养液充分接触，保证O2与营养供 应和代谢物及时排出。 注意3：进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是蛋白 质。胰蛋白酶不能换成胃蛋白酶，原因是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。 注意1：动物细胞培养时，应该选择动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，原因是细 胞分化程度低，分裂能力强，容易培养。 注意4：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。所以胰蛋白酶处理的时间不能太长。 注意5：细胞贴壁的条件是培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒、易于贴附。 注意6：正常细胞有接触抑制的现象， 思考1.为什么要进行分瓶培养？ 分瓶培养 (传代培养) 解决 接触抑制 细胞密度过大 有害代谢物积累 营养物质缺乏 思考2:进行传代培养(分瓶培养)时，如何处理？ 离心法收集 胰蛋白酶处理 制成细胞悬液 分瓶培养 悬浮细胞 贴壁细胞 区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。 ①第一次：用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养。 ②第二次：细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来，然后，将其分散到多个培养瓶中继续培养，为传代培养。 传代培养 10代以内：保持正常 （可 保存）； 10～50代：增殖逐渐缓慢，以致于 ，部分细胞 可能发生变化； 大于50代：发生 ，获得 性，等同 。 二倍体核型 冷冻 完全停止 核型 突变 不死 癌细胞 传代培养： 像这样，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