2.2 动物细胞工程（第1课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修3）

聚焦 学习目标： 1.动物细胞培养的条件 2.动物细胞培养的基本操作过程 3.干细胞培养及其应用 第2 节 动物细胞工程 第1课时 动物细胞培养 1975年，米尔斯坦和科勒，创立单克隆抗体技术 1890年，希普，世界上首例胚胎移植成功。 1907年，哈里森， 首创了动物组织体外培养法。 1951年，张明觉， 发现哺乳动物精子获能现象。 1958年，格登， 体细胞核移植成功； 1959年，试管家兔诞生 1978年，胚胎分割移植工程 1981年，埃文斯， 分离和培养小鼠胚胎干细胞 1996年，克隆羊诞生 2006年，山中伸弥， 获得诱导多能干细胞 2014年，单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生 动物细胞工程的发展历程 2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴 动物细胞 工程 动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 动物细胞工程的基础 人造皮肤 克隆猴：中中和华华 单克隆抗体 一.动物细胞培养的条件 1.动物细胞培养的概念 原理： 操作原因： 对象： 原因： 从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 细胞增殖 （有丝分裂） 细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。 一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。 将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。 2.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 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。 含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。 培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分 1)营养 糖类 氨基酸 无机盐 维生素 无菌、无毒的环境 ①培养液和培养用具：灭菌处理； ②无菌操作；③添加适量抗生素 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 ①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以 为宜； ②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为 ； ③适宜的渗透压：维持细胞正常的 和功能。 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。 36.5 ± 0.5℃ 7.2～7.4 形态 动物细胞培养所需的基本条件 营养物质 其他条件 < < 2)无菌、无毒 3)温度、pH、渗透压 糖类 氨基酸 无机盐 维生素 无菌、无毒的环境 适宜的气体环境 适宜的温度、pH和渗透压 维持培养液的pH 95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱 O2：细胞代谢所必需的 （有氧呼吸） 松盖培养瓶 CO2培养箱 动物细胞培养所需的基本条件 营养物质 其他条件 < < 4)气体条件 从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 动物体 组织 单个细胞 细胞生长和增殖 取出 分散成 适宜条件 二.动物细胞培养的过程 1.取动物组织 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。 1)取材： 2)原因: 细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。 2.制成细胞悬液 1)将组织分散成单个细胞 机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理。 ①方法: ②原因: 从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。 动物细胞间的物质主要是蛋白质; 不可以；胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时会失活，而多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4。 进行动物细胞培养地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？ 2)用培养液将细胞制成细胞悬液 ①能够悬浮在培养液中生长增殖； ②需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。 体外培养的动物细胞 悬浮培养瓶 贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与细胞间的相互接触和细胞与细胞外基质之间的相互接触。 正是基于细胞这种贴附生长的特征。使得不同细胞之间结合而形成组织，也使得细胞和周围环境之间保持联系。体外培养时，绝大多数细胞仍然保持了贴附生长的特性，必须贴附在某一固相支持物上如培养瓶壁上生长。 少数细胞(如来源于血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞)不需要贴附在支持物上。而是呈悬浮生长状态。 拓展 细胞“贴壁生长”的生物学意义 思考1： 是否接触抑制可以作为判断正常细胞和癌细胞的标志之一 由于接触抑制，正常情况下只能单层细胞 思考2： 癌细胞；癌细胞的细胞