2.2.1动物细胞培养课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

选择性必修3 生物技术与工程 2019 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、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 照片中两只可爱的小猴，分别叫“中中”和“华华”，它们诞生于2017年，一出生就轰动了全世界，这是我国科学家的研究成果。你知道它们是如何培育出来的吗？在这之前，科学家培育了胚胎细胞克隆猴，你知道两者有什么不同吗？其实，自1996年首只体细胞克隆哺乳动物多莉羊(Dolly)诞生以来，人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜，但为什么体细胞克隆猴的诞生能轰动世界呢？ 上面这些成果的取得都有赖于细胞工程的发展，培育克隆动物只是细胞工程的一个方面。近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。 第2章 细胞工程 科技探索之路 细胞工程的发展历程 动物细胞工程(含胚胎工程) 科技探索之路 33 1890年，希普(W.Heape，1855-1929)将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔，这是世界上胚胎移植成功的首例。 1907年，哈里森(R.G.Harrison，1870-1959)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(1908-1991)等发现了哺乳动物精子的获能现象。 1958年，格登(J.Gurdon，1933-)用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周(1902-1979)等开展了鱼 类细胞核移植工作。 1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。 1975年，米尔斯坦 (C.Milstein，1927-2002)和科 勒(G.Köhler，1946-1995)等创立了单克隆抗体技术。 1978年，小鼠的桑葚胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。 1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。 1981年，埃文斯(M.J.Evans，1941-)等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。 2006年，山中伸弥(S.Yamanaka，1962-)等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种 细胞培育出了小鼠。 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。 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 43 第2节 动物细胞工程 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；既解决了来源不足，又不会产生排斥反应 动物细胞培养(基础) 动物细胞融合技术和单克隆抗体 动物体细胞核移植技术和克隆动物 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 43 第2节 动物细胞工程 1.定义 2.原理：细胞增殖(有丝分裂) 3.培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 43 第2节 动物细胞工程 4. (1)营养：①成分 注意：这里的糖类不包括 淀粉、蔗糖等 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 44 第2章 细胞工程 血清中不仅含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等多种营养物质，还有激素及多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。 (1) 思考1：在培养基中加入一定量的抗生素➩选择培养基，没有加入凝固剂(如琼脂)➩液体培养基 (2) 思考2:如何防止培养过程中的微生物污染？ 细胞培养液中添加一定量的抗生素 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 44 第2章 细胞工程 (3) (4) 维持细胞正常的形态和功能 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 44 第2章 细胞工程 ① ②利于营养物质吸收及便于代谢废物排出，利于细胞生长和繁殖 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 弹性纤维等蛋白质 不可以；胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，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。 必须控制好胰蛋白酶的用量和处理时间 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2节 动物细胞工程 45 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2节 动物细胞工程 45 先收集细胞， 制成细胞悬液， 再分瓶培养: 悬浮生长类、贴壁生长类 将癌细胞进行培养时不会出现细胞的接触抑制现象。 原代培养:细胞分裂旺盛。 传代培养:正常细胞的传代培养的次数一般是有限的, 一般传至10代后就不易传下去，一般来说细胞在传至10-50代左右，增殖会逐渐缓慢，甚至停止。但有些细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性细胞。目前使用的(如用于核移植的供体细胞)或冷冻保存的正常细胞通常选用传代10代以内的细胞，这样做的目的是保持细胞正常的二倍体核型。 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2节 动物细胞工程 45 细胞分化程度低，分裂能力强，容易培养 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 46 第2章 细胞工程 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 46 第2章 细胞工程 多能干细胞 专能干细胞 专能干细胞 特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。也叫做全能干细胞。 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 46 第2章 细胞工程 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 46 第2章 细胞工程 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 47 第2节 动物细胞工程 定向诱导分化 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2节 动物细胞工程 47 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2节 动物细胞工程 47 × × × √ A 第2章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2节 动物细胞工程 47 像建立骨髓库一样，有研究团队正在尝试建立HLA (Human Leukocyte Antigen,人类白细胞抗原)多态性丰富的iPS细胞库，可以为需要的人找到HIA匹配度较高的iPS细胞，这样不仅可以节省时间、成本，还能减轻异体干细胞移植后发生的免疫排斥反应。 该技术可能被用于治疗不孕症；获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。该技术可能带来一系列的伦理问题。如用同一个人的iPS细胞分别诱导形成精子和卵子，两者受精可能培育出“单亲”婴儿或有目的“设计”婴儿。 第2章 细胞工程 $$