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

第2节 第1课时 动物细胞培养 SW生老师 SW生老师 在治疗大面积烧伤时，通常采用的办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，而且产生免疫排斥反应。 【从社会中来】 讨论： 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？ 科学家通过动物细胞培养构建了人造皮肤 皮肤烧伤 SW生老师 动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体 其中动物细胞培养是最基础的技术。 动物细胞工程 SW生老师 动物细胞工程的部分成果 克隆猴 中中和华华 克隆皮肤 SW生老师 概念： 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。 目的： 获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 原理： 细胞增殖（有丝分裂） 实例： 那么，获得这些细胞或细胞产物的必要条件和具体过程又是怎样的？ 克隆皮肤 皮肤烧伤 SW生老师 一、动物细胞培养的条件 1. 营养： 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、微量元素等 （合成培养基）+动物血清 2. 无菌、无毒的环境： ①培养液和所有培养用具灭菌处理，无菌操作； ②定期更换培养液，防止代谢物积累伤害细胞。 3. 温度、PH和渗透压：（哺乳动物的细胞培养） 温度36.5+0.5度，pH7.2～7.4，也需考虑渗透压因素。 4. 气体环境： 需要的气体是 O2和CO2（通入的气体是95%空气和5% CO2 ） O2和CO2的作用分别是什么？ SW生老师 思考：为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？ 血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成（称为必需氨基酸），必须由培养液提供； 血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子； 血清还含有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； 因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。 SW生老师 胚胎或幼龄动物器官组织 取出组织 剪碎 胰蛋白酶处理 单个细胞 细胞悬液 加培养液 培养瓶内培养 转入 培养的细胞有两类： 细胞能够悬浮在培养液中生长增殖； 细胞贴壁长成单层细胞，有接触抑制现象 细胞贴壁 接触抑制 原代培养 传代培养 （原代培养） （分离组织） （分散组织） 二、动物细胞培养的过程 SW生老师 培养过程中出现了几个特点： 要求：培养瓶（皿）内表面光滑、无毒、易于贴附 细胞的接触抑制 （1）细胞贴壁— 悬液中分散的细胞贴附在瓶壁生长的现象； （2）接触抑制— 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象 SW生老师 将动物组织处理后的初次培养（10代内）。 （3）原代培养： 当原代培养的细胞贴满瓶壁时，重新用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁脱落，加培养液制成细胞悬液，分装到2个或2个以上的培养瓶中继续培养（10代后）。 （4）传代培养： SW生老师 思考·讨论: （1）培养前为什么分散成单个细胞？ 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。 （2）将组织分散成单个细胞时为什么要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理？ 胃蛋白酶可以吗？ 胰蛋白酶可以将动物组织细胞间的蛋白质成分酶解，使细胞分散开，获得单个细胞。 胃蛋白酶不可以，pH不适宜。 （3）在用胰蛋白酶处理组织时应注意什么？ 细胞膜含有蛋白质，长时间处理会损伤细胞，因此要控制好时间 SW生老师 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 胰蛋白酶 原代培养 传代培养 大量细胞 单个细胞 加培养液 离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织 根、芽 植物体 脱分化 再分化 接种至培养基 动物细胞培养 植物组织培养 动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？ SW生老师 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的 获得细胞及代谢产物 细胞的全能性 大量细胞 植物体 快速繁殖、培育无病毒植株等 葡萄糖、动物血清 蔗糖、植物激素 液体培养基 固体培养基 细胞增殖 植物组织培养和动物细胞培养的比较 SW生老师 干细胞 胚胎干细胞 （ ES细胞） 成体干细胞 造血干细胞 神经干细胞 精原干细胞 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 存在于早期胚胎中，具有分化成为成年动物体内任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力 全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞 三、干细胞培养及其应用 SW生老师 胚胎干细胞应用 体外诱导小鼠成纤维细胞 诱导多能干细胞 iPS 临床治疗人类疾病 多种体细胞 定向诱导分化 如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等 iPS细胞用于治疗人类疾病示意图 SW生老师 人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。 干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用。 SW生老师 课堂小结 无菌、无毒 营养 温度、pH和渗透压 气体环境 制备细胞悬液 原代培养 传代培养 动物细胞培养 动物细胞培养的条件 动物细胞培养的过程 干细胞的培养和应用 干细胞的种类、特点及应用 iPS细胞的培养和应用 SW生老师 1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。 (1)培养环境中需要O2，不需要CO2。（ ） (2)细胞要经过脱分化形成愈伤组织。（ ） (3)培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清。（ ） (4)培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖。（ ） 2.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是（ ） A. 干细胞是从胚胎中分离提取的细胞 B.造血干细胞可以分化为各种血细胞 C. 不同类型的干细胞，它们的分化潜能是有差别的 D.由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用 × × √ × A 课后练习 SW生老师 $$