2.2动物细胞工程复习课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件系统梳理动物细胞工程核心知识，涵盖动物细胞培养、干细胞、动物细胞融合与核移植、单克隆抗体制备等内容，通过分步骤解析、比较表格及过程流程图，构建知识点间的逻辑联系，帮助学生形成完整知识网络。 其亮点在于采用填空式基础巩固与综合应用检测结合的分层设计，如动物细胞培养条件的填空练习与单克隆抗体制备步骤的检测题，培养学生科学思维与探究实践能力。比较表格助力生命观念形成，教师可通过资料精准实施个性化复习，提升学生知识掌握效率。

2.2动物细胞工程 1、动物细胞培养是指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。原理：细胞增殖（有丝分裂） 目的:获得细胞或者细胞产物，不能获得完整动物个体，地位：动物细胞工程的基础。 2、动物细胞培养的营养条件：合成培养基 + 血清等天然成分，一般使用液体培养基，也称为培养液。 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。 血清等天然成分：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。合成培养基含有：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，动物细胞培养不能以淀粉、蔗糖为碳源。 3、动物细胞培养的无菌无毒的环境：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③添加一定量的抗生素，防止微生物污染。 无毒：定期更换培养液。目的：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。 4、动物细胞培养的温度、PH、渗透压：适宜的温度：①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维持适宜的渗透压的目的：维持细胞正常的形态和功能。 2.2动物细胞工程 1、动物细胞培养是指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。原理： （有丝分裂） 目的:获得 或者 ，不能获得完整动物个体，地位： 的基础。 2、动物细胞培养的营养条件：合成培养基 + 等天然成分，一般使用液体培养基，也称为培养液。 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。 血清等天然成分：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。合成培养基含有：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，动物细胞培养不能以淀粉、蔗糖为碳源。 3、动物细胞培养的无菌无毒的环境：无菌：①对培养液和所有培养用具进行 处理 ②在 环境下进行操作③添加一定量的 ，防止微生物污染。 无毒：定期更换 。目的：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。 4、动物细胞培养的温度、PH、渗透压：适宜的温度：①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维持适宜的渗透压的目的：维持细胞 和 。 2.2动物细胞工程 5、气体环境：①气体的组成及作用：O2：细胞代谢所必需，CO2：维持培养液的pH。 ②容器：通常采用培养皿或松盖培养瓶。③仪器：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。 6、动物细胞培养的过程：第一步：取动物组织(1)取材对象:一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。(2)取材原因:细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。 第二部：分散成单个细胞(1)原因：①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。②分散成单个细胞，有利于细胞与培养液充分接触， 更易进行物质交换。用机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间 分散成单个细胞。不可以用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶的最适PH为1.5左右 如果用胰蛋白酶处理时间过长，由于细胞膜也含蛋白质，长时间会分解细胞 膜蛋白，破坏细胞结构，把细胞消化掉。注意控制时间和酶用量。 第三部：细胞悬液：用培养液将细胞制成细胞悬液。将细胞悬液放入培养皿或 培养瓶内，置于适宜环境中进行原代培养。 第四步：原代培养:(1)概念：指动物组织经处理后的初次培养。体外培养的动 物细胞方法：悬浮生长类：能够悬浮在培养液中生长增殖。贴壁生长类：需要 贴附于某些基质表面才能生长增殖。这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上， 这种现象叫作细胞贴壁。细胞贴壁培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。 2.2动物细胞工程 5、气体环境：①气体的组成及作用：O2： 所必需，CO2：维持培养液的 。 ②容器：通常采用培养皿或松盖培养瓶。③仪器：置于含有 空气和5% 的混合气体 的CO2培养箱中进行培养。 6、动物细胞培养的过程：第一步：取动物组织(1)取材对象:一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。(2)取材原因:细胞分化程度 ，增殖能力 ，容易培养。 第二部：分散成单个细胞(1)原因：①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。②分散成单个细胞，有利于细胞与培养液充分接触， 更易进行物质交换。用机械的方法或用 酶、 酶等处理一段时间 分散成单个细胞。不可以用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶的最适PH为1.5左右 如果用胰蛋白酶处理时间过长，由于细胞膜也含蛋白质，长时间会分解细胞 膜蛋白，破坏细胞结构，把细胞消化掉。注意控制时间和酶用量。 第三部：细胞悬液：用培养液将细胞制成细胞悬液。将细胞悬液放入培养皿或 培养瓶内，置于适宜环境中进行原代培养。 第四步：原代培养:(1)概念：指动物组织经处理后的 培养。体外培养的动 物细胞方法： 生长类：能够悬浮在培养液中生长增殖。 生长类：需要 贴附于某些基质表面才能生长增殖。这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上， 这种现象叫作 。细胞贴壁培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。 2.2动物细胞工程 7、细胞培养一段时间，分裂会受阻，这是因为①悬浮生长类：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受阻。②贴壁生长类：除受以上因素影响外，还会发生接触抑制现象。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。正常细胞增殖到相互接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，会使细胞 停止继续增殖，出现接触抑制的现象。某些异常细胞能解除这种现象。癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，适宜条件下在培养液可以无限增殖下去。 体外动物细胞培养为解决细胞分裂受阻的问题，需要对细胞进行分瓶培养，让细胞继续增殖。 8、第五步：分瓶、传代培养：(1)原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。(2)传代培养：分瓶后的细胞培养。 （1）收集细胞①悬浮生长类：直接用离心法收集 ②贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。 （2）将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养 动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶： 第一次使用的目的是使组织细胞分散开； 贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。 2.2动物细胞工程 7、细胞培养一段时间，分裂会受阻，这是因为①悬浮生长类：会因 过大、 积累和培养液中 缺乏等因素而分裂受阻。②贴壁生长类：除受以上因素影响外，还会发生 现象。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。正常细胞增殖到相互接触的时候， 识别了这种信息，会使细胞 停止继续增殖，出现接触抑制的现象。某些异常细胞能解除这种现象。癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，适宜条件下在培养液可以无限增殖下去。 体外动物细胞培养为解决细胞分裂受阻的问题，需要对细胞进行 培养，让细胞继续增殖。 8、第五步：分瓶、传代培养：(1)原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。(2)传代培养：分瓶后的细胞培养。 （1）收集细胞①悬浮生长类：直接用 法收集 ②贴壁生长类：重新用 酶等处理,使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。 （2）将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养 动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶： 第一次使用的目的是使组织细胞分散开； 贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。 细胞株 细胞系 原代培养 传代培养 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 无限传代 单个细胞 加培养液 10代以内，保持细胞正常的二倍体核型(遗传物质不改变)； 部分细胞的细胞核型可能会发生变化，增殖缓慢，甚至完全停止 少数细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性， 这些细胞已经发生了突变，正朝癌细胞发展 遗传物质改变 动物细胞培养的过程 用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 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 相同点 植物组织培养和动物细胞培养的比较 获得细胞或细胞产物 常用固体培养基 植物体 葡萄糖、动物血清 常用液体培养基 细胞增殖 细胞的全能性 许多细胞 快速繁殖等 蔗糖、植物激素 1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； 2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 2.2动物细胞工程 9、干细胞的概念：动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。分类： 10、胚胎干细胞(ES或EK细胞)分布：早期胚胎中，特点：(1)形态上：体积小、细胞核大、核仁明显。(2)功能上：具有发育的全能性。(3)在体外培养的条件下，可以只增殖，而不分化。可以冷冻保存，也可以进行遗传改造。 11、诱导多能干细胞iPS是通过体外诱导小鼠成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞。优点①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 胚胎干细胞 成体干细胞 按来源 全能干细胞 多能干细胞 按分化潜能 专能干细胞 2.2动物细胞工程 9、干细胞的概念：动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。分类： 10、胚胎干细胞(ES或EK细胞)分布： 中，特点：(1)形态上：体积 、细胞核 、核仁明显。(2)功能上：具有发育的 。(3)在体外培养的条件下，可以只增殖，而不分化。可以冷冻保存，也可以进行遗传改造。 11、诱导多能干细胞iPS是通过体外诱导小鼠成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞。优点①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免 反应。 胚胎干细胞 成体干细胞 按来源 全能干细胞 多能干细胞 按分化潜能 专能干细胞 2.2动物细胞工程 9、干细胞的概念：动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。分类： 10、胚胎干细胞(ES或EK细胞)分布： 中，特点：(1)形态上：体积 、细胞核 、核仁明显。(2)功能上：具有发育的 。(3)在体外培养的条件下，可以只增殖，而不分化。可以冷冻保存，也可以进行遗传改造。 11、诱导多能干细胞iPS是通过体外诱导小鼠成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞。优点①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免 反应。 胚胎干细胞 成体干细胞 按来源 全能干细胞 多能干细胞 按分化潜能 专能干细胞 来源或存在 功能、特点 局限性 胚胎干细胞(ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞(iPS细胞) 早期胚胎 能够分化成为动物体内的任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至生物个体 成体组织或器官，如造血干细胞、神经干细胞和精原干细胞等 体外诱导体细胞产生 能分化成为具有特定功能的细胞来治疗疾病。无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应。 具有组织特异性，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 需从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用 技术不成熟。面临的问题:存在着导致肿瘤发生的风险。 干细胞的比较 2.2单克隆抗体制备过程相关知识点检测 1、动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。结果杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。原理：细胞膜具有一定的流动性。 诱导融合方法：物理法：电融合法，化学法：聚乙二醇（PEG)融合法，生物法：灭活病毒诱导法。意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。 2、动物细胞核移植技术：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中。使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。原理：动物细胞核的全能性 生殖方式:无性生殖 胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易。体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易。动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 选用MⅡ卵母细胞的原因：体积大、营养多、容易操作；营养物质丰富，为发育提供充足营养含有促使细胞核表达全能性的物质。一般选用10代以内的细胞的原因因为10代以内的细胞保证了供体细胞正常的遗传基础。通过显微操作去核，去的是纺锤体——染色体复合物。卵母细胞去核的原因是为使核移植动物的核遗传物质全部来自供体的细胞；并防止细胞染色体的数量发生变化。用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程克隆动物遗传物质：细胞核的DNA，来自于供体动物的细胞核。线粒体中的DNA了，供体细胞和卵母细胞，可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。 2.2单克隆抗体制备过程相关知识点检测 1、单克隆抗体制备过程中应用到的技术动物细胞融合、动物细胞培养，原理细胞膜具有一定的流动性、细胞增殖 2、注射特定抗原的目的用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞 3、诱导融合的方法PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 动物细胞特有的诱导融合方法为灭活病毒诱导法 4、第一次筛选的目的筛选获得杂交瘤细胞，第一次如何筛选用特定的选择培养基进行筛选 筛选原理在选择培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长，杂交瘤细胞的特点既能迅速大量增殖，又能产生抗体 5、第二次筛选的目的获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，如何筛选进行克隆化培养和抗体检测（进行多次筛选），选择抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，即分泌的抗体能与特定的抗原结合6、抗体检测原理抗原和抗体能够特异性结合(分子水平的鉴定） 7、如何获取大量所需杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养（接种于培养液中）或注射到小鼠腹腔内增殖 8、如何获取单克隆抗体①体外培养从细胞培养液中获取②小鼠腹腔内培养从小鼠腹水中获取。9、单克隆抗体的优点能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。 $