2.2 动物细胞工程 课件 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

动物细胞工程 动物细胞工程的发展历程 1907年，哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法。 1951年，张明觉等发现了哺乳动物精子获能现象 1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生 1958年，格登用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，同期，我国科学家童第周开展了鱼类细胞核移植工作 1975年，米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术 1978年，小鼠的桑椹胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊 1981年，埃文斯等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞，1996年 克隆羊诞生 2006年，山中伸弥等获得了诱导多能干细胞，我国科学家用这种细胞培育了小鼠 2014年，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生 2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴 1890年，希普 胚胎移植技术 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 动物细胞工程的基础 一 动物细胞培养 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 从社会中来 人造皮肤 自体皮肤移植 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） 一、动物细胞培养的概念 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 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 二、动物细胞培养的条件 2. 无菌、无毒的环境 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 二、动物细胞培养的条件 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。 三、动物细胞培养的过程 1.为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？ 可用什么方法？ 2.体外培养动物细胞有哪些类型？ 3.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？ 4.什么是原代培养和传代培养？ 5.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？ 6.动物细胞培养与植物组织培养有什么相同之处与不同之处？ 阅读教材P44-45,思考并回答下列问题： 三、动物细胞培养的过程 放入CO2培养箱中培养 取动物组织 传代培养 制备细胞悬液 原代培养 转入培养液中 放入CO2培养箱中培养 用机械的方法，或用胰蛋白酶，胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞 分瓶培养 离心、收集细胞 三、动物细胞培养的过程 机械法：胰蛋白酶 胶原蛋白酶处理 ①选动物幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原因？ 这些个体的细胞生命力旺盛，细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。 ②培养