2024届高三生物一轮复习选择性必修3：动物细胞工程及应用

第39讲 动物细胞工程及应用 主要考点 必备知识 考点一 动物细胞培养、干细胞培养及其应用 考点二 动物细胞融合技术和单克隆抗体 考点三 动物体细胞核移植技术与克隆动物 考点一 动物细胞培养、干细胞培养及其应用 ④培养对象： 胚胎或幼龄动物的细胞 幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。 1、动物细胞培养 ①概念： ②原理： ③地位： 动物细胞工程的基础 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。 细胞分裂（增殖） 【思考】：动物组织的选择： 幼龄动物 or 老龄动物 幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。 ⑤目的： 获得细胞或者细胞产物 动物体 组织 单个细胞 细胞生长和增殖 取出 分散 适宜条件 一、动物细胞培养 2.动物细胞培养的条件 动物细胞培养的 条件 营养物质 稳定的 内环境 < < 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 一、动物细胞培养 a.合成培养基：将细胞所需的营养物质按照种类和所需量严格配制而成的培养基。 b.天然成分：血清 人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。 c.培养动物细胞一般使用液体培养基，也叫培养液 ②无菌、无毒的环境 无菌： 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 无毒： 2.动物细胞培养的条件 一、动物细胞培养 ③适宜的温度、pH和渗透压 哺乳动物多以（36.5±0.5）℃为宜。 温度： pH： 多数细胞生存的适宜pH在7.2-7.4 渗透压： 动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数，维持细胞正常的形态和功能。 O2: 细胞代谢所必需的 CO2： 主要作用是维持培养液的pH ④气体环境 微生物培养中的作用不同（为自养型微生物提供碳源） 在进行细胞培养时，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。 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 一、动物细胞培养 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培养前为什么分散成单个细胞？ a.分散的细胞不会限制彼此的生长与增殖； b.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， 另一方面保证细胞内代谢产物的及时排出。 c.使得在细胞水平操作的其他得以实现。 3. 动物细胞培养的过程 动物组织 分散成单个细胞 机械法：胰蛋白酶 胶原蛋白酶处理 一、动物细胞培养 ③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(胶原蛋白等)。 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，所以不能用胃蛋白酶。 ④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。 3. 动物细胞培养的过程 动物组织 分散成单个细胞 机械法：胰蛋白酶 胶原蛋白酶处理 一、动物细胞培养 3. 动物细胞培养的过程 动物 组织块 分散成 单个细胞 机械法 胰蛋白酶 胶原蛋白酶处理 加培养液 细胞悬液 体外培养的动物细胞分为两类： 一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖，称为悬浮生长。 另一类则需要贴附于某些基质表面才能增殖，大多数细胞属于这种类型，称为贴壁生长。 细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的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，这种现象称为细胞贴壁。 用培养液将分散的细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内，置于适宜环境中培养。 培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。 一、动物细胞培养 动物 组织块 分散成 单个细胞 机械法 胰蛋白酶 胶原蛋白酶处理 加培养液 细胞悬液 原代培养 传代培养 放入培养瓶 在适宜条件中 在适宜条件中 分瓶培养 原代培养 传代培养 将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经过处理后的初次培养称为原代培养。 将分瓶后的细胞培养称为传代培养。 思考：为什么要进行分瓶培养？ a.悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂