动物细胞培养

1、高二生物教研组高二生物教研组 2007.03.282007.03.28学习目标：学习目标：【知识能力【知识能力】 1 1、动物细胞培养的过程、条件及应用、动物细胞培养的过程、条件及应用 2 2、应用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础、应用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础【情感态度与价值观【情感态度与价值观】 1 1、讨论细胞工程技术的社会意义、讨论细胞工程技术的社会意义 2 2、认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系、认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养、动物细胞培养、 动物细胞核移植、动物细胞核移植、动物

2、细胞融合、动物细胞融合、 单克隆抗体单克隆抗体思考：思考：植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物细胞工程常用的技术手段有哪些？植物组织培养、植物组织培养、 植物体细胞杂交植物体细胞杂交强调：强调：动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细是其他动物细胞工程技术的基础。胞工程技术的基础。动物细胞培养动物细胞培养发展历史发展历史 2020世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争

3、论。了激烈的争论。19071907年，美国生物学家哈里森年，美国生物学家哈里森(Harrison)(Harrison)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发家的不懈努力下

4、，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。展成为动物细胞培养。补充：补充：问题讨论问题讨论: : 烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，请同学们想一想很有限，请同学们想一想如何来治疗该病人？如何来治疗该病人？取该患者的皮肤进行细胞培养取该患者的皮肤进行细胞培养, ,获得获得足量的细胞后再移植足量的细胞后再移植探究探究1 1、植物组织培养过程要将组织分散成单个细胞吗？、植物组织培养过程要将组织分散成单个细胞吗？、动物细胞培养过程将组织分散成单个

5、细胞吗？、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞吗？、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质、胰蛋白酶的作用是什么呢？由此可说明细胞间的物质是什么成份？是什么成份？没有没有是是成块的组织细胞靠在一起成块的组织细胞靠在一起, ,彼此限制了细胞的生长和增殖彼此限制了细胞的生长和增殖先用剪刀剪碎先用剪刀剪碎, ,后用蛋白酶处理后用蛋白酶处理胰蛋白酶水解蛋白质胰蛋白酶水解蛋白质细胞间的成份是蛋白质细胞间的成份是蛋白质、细胞膜的主要

6、成份是什么？、细胞膜的主要成份是什么？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散、既然胰蛋白酶能将细胞消化掉，那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？成单个细胞要注意什么问题呢？、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动物的组织或器官，请解释原因？龄动物的组织或器官，请解释原因？蛋白质和磷脂蛋白质和磷脂能能注意时间的控制注意时间的控制不能，因为动物细胞培养适宜的不能，因为动物细胞培养适宜的PHPH为为7.2

7、7.27.47.4，此环境下胃蛋白，此环境下胃蛋白酶（酶（2.02.0）没有活性，而胰蛋白酶）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)(7.2-8.4)的活性较高。的活性较高。胚胎组织或幼龄动物的组织或器官分裂、增殖旺盛胚胎组织或幼龄动物的组织或器官分裂、增殖旺盛探究探究1111、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？、动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？1212、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？1313、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？、如此时细胞数量并未达到人们的需求，应该怎样办？易于培养细胞贴壁，进行生长增殖易于

8、培养细胞贴壁，进行生长增殖当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞分裂就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。就会停止分裂增殖，这种现象叫接触抑制。将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培将贴满细胞壁的细胞用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。养，让细胞继续增殖。这样的过程叫做这样的过程叫做传代培养传代培养探究探究1414、如何理解原代培养和传代培养？、如何理解原代培养和传代培养？1515、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？、传代培养的细胞都能一直传代下去吗？1616、有些为何能一直传下去吗？、有些为何能一直传下去吗？1717、动物

9、细胞培养就是为了得到这些细胞吗？、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？1818、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养不都能不都能发生突变，朝着癌细胞方向发展发生突变，朝着癌细胞方向发展不是不是保存保存1010代以内的细胞，因为代以内的细胞，因为10105050代部分细胞的细胞核代部分细胞的细胞核型可能发生变化，有少部分遗传物质发生改变，发生突型可能发生变化，有少部分遗传物质发生改变，发生突变向癌

10、细胞方向发展。变向癌细胞方向发展。探究探究一、动物细胞培养一、动物细胞培养 动物细胞培养就是从动物机体内动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，将它分散成单取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。基中，让这些细胞生长和增殖。1 1、概念：、概念：2 2、过程、过程 幼龄动物取动物器官和组织剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养养单个细胞动物动物胚胎胚胎或或幼龄幼龄动动物的组织、器官物的组织、器官胰蛋白酶胰蛋白酶剪碎剪碎单个细胞单个细胞加培养液加培养液制成制成细胞细胞悬浮悬浮液液细胞株细胞株细胞系细胞系细胞增殖能力强细胞增殖能力强

11、无限传代无限传代去掉组织去掉组织间蛋白间蛋白动物细胞培养不能动物细胞培养不能最终培养成生物体最终培养成生物体细胞细胞悬浮悬浮液液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限无限传代传代原代培养原代培养传代培养传代培养细胞株细胞株细胞系细胞系如何界定原代培养和传代培养；细如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？胞株和细胞系？多数组织细胞固定在表面多数组织细胞固定在表面生长和分裂。生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖遗传物质改变遗传物质改变遗传物质未改变遗传物质未改变有关概念有关概念 原代培养：原代培养：从机体取出后立即培养的细胞从机体取出后立即培养的细

12、胞为原代细胞。培养的第为原代细胞。培养的第1 1代细胞与传代细胞与传1010代以代以内的细胞称为原代细胞培养。内的细胞称为原代细胞培养。 传代培养：传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至1010代左右细胞代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到活到40504050代，这种传代细胞为细胞株。代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞系

13、：细胞株传代至细胞株传代至5050代后又出现代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。这种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别：细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。制，容易传代培养。有关概念有关概念探究：探究：多细胞动物和人体的细胞都生活多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的知识，在内环境中，根据你所学的知识，认为体外培

14、养细胞应该模拟内环认为体外培养细胞应该模拟内环境的哪些内容呢？境的哪些内容呢？1 1、无菌、无毒、无菌、无毒 2 2、全部的营养物质、全部的营养物质 3 3、适宜的温度和、适宜的温度和PHPH值值 4 4、必要的气体条件、必要的气体条件（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）保证细胞顺利的保证细胞顺利的生长增殖生长增殖36.5+36.5+（- -）0.50.5度度, 7.2-7.4, 7.2-7.4O O2 2和和COCO2 2（95%95%空气和空气和5% CO5

15、% CO2 2 ）3 3、条件：、条件：维持培养液的维持培养液的PH细胞的全能性细胞的全能性细胞株、细胞系细胞株、细胞系植株植株培养结果培养结果获得细胞获得细胞或或细胞产物细胞产物快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等培养目的培养目的葡萄糖、动物葡萄糖、动物血清血清蔗糖、植物蔗糖、植物激素激素培养基特有成分培养基特有成分液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基培养基性质培养基性质细胞增殖细胞增殖原理原理动物细胞培养动物细胞培养植物组织培养植物组织培养比较项目比较项目植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较 4 4、应用、应用 大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）干扰素、单克隆抗体） 作为基因工程中的受体细胞作为基因工程中的受体细胞 培养的动物细胞可以用于检测有毒物培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性质，判断某种物质的毒性 用于生理、病理、药理等方面的研究，用于生理、病理、药理等方面的研究