动物细胞工程-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章：细胞工程第2节动物细胞工程

雷公藤甲素是从雷公藤中提取的一种天然活性二萜类化合物，具有抗炎、抗氧化、免疫抑制等多种药理活性。雷公藤甲素具有多种抗癌作用机制，如增强了各种癌症对抗肿瘤药物的敏感性，显示出其在肿瘤治疗中的巨大潜力。紫杉醇作为最常用的化疗药物之一对绝大多数非小细胞肺癌有效，但长期进行紫杉醇治疗的患者经常出现耐药性。研究人员构建了长期暴露于紫杉醇的人肺癌衍生细胞系，对雷公藤甲素克服肺癌细胞紫杉醇耐药性展开研究如何构建长期暴露于紫杉醇的肺癌衍生细胞系？用不同浓度的紫杉醇处理肺癌细胞，培养一段时间后，筛选出能够稳定生长的耐药细胞紫杉醇耐药的肺癌细胞系紫杉醇从动物体中取出相关的组织将它分散成单个细胞在适宜的培养条件下细胞生长和增殖原理：细胞增殖（有丝分裂）如何进行肺癌细胞培养？一、动物细胞培养的条件血浆淋巴组织液营养激素，生长因子等特殊物质O2，CO2无毒无菌pH渗透压温度神经系统内分泌系统免疫系统抗体正常状态下，体内细胞一般生活在一个营养丰富、无菌无毒、理化性质稳定的环境中营养如糖类、氨基酸渗透压温度无毒一、动物细胞培养的条件使用什么为细胞提供营养？（1）成分①已知成分将细胞所需的营养物质（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其种类和所需量严格配制而成的培养基，称为___________②未知成分

使用合成培养基时，通常需加入____等一些天然成分_______________________________________（2）物理性质培养动物细胞一般使用_________，也称为______合成培养基血清血清中含有人类尚未全部研究清楚、细胞生长和增殖所必需的物质液体培养基培养液培养基动物细胞实验室培养体系抗生素培养瓶扁平：较大的贴附面积瓶塞：透气/通气材质：无色，无毒，透明度高CO2培养箱37℃，5％CO2

，95%空气。定期消毒（90℃，14h)箱内蒸馏水槽中保持3000ml蒸馏水酚红培养基基础营养胎牛血清适宜的温度、pH和渗透压无菌：无毒：适宜的气体环境灭菌、消毒、加入抗生素定期更换培养液（清除代谢产物）二、动物细胞培养的过程细胞充分接触营养物质肺癌组织细胞悬液加培养液单个细胞如何获取体外培养的肺癌细胞？为什么将动物细胞分散成单个细胞培养？机械方法胰蛋白酶、胶原蛋白酶等分散成单个细胞后容易培养，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出；在细胞水平操作的技术容易实现二、动物细胞培养的过程动物组织细胞悬液加培养液单个细胞机械方法胰蛋白酶、胶原蛋白酶等细胞贴壁（细胞生长、分裂）黏附贴壁铺展培养瓶二、动物细胞培养的过程动物组织细胞悬液加培养液单个细胞机械方法胰蛋白酶、胶原蛋白酶等细胞贴壁（细胞生长、分裂）细胞停止生长密度抑制接触抑制原代培养二、动物细胞培养的过程动物组织细胞悬液加培养液单个细胞机械方法胰蛋白酶、胶原蛋白酶等细胞贴壁（细胞生长、分裂）细胞停止生长原代培养分瓶培养胰蛋白酶传代培养用机械法

或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理原代培养在培养皿或培养瓶内加培养液制成细胞悬液悬浮生长贴壁生长(大多数）④接触抑制细胞分裂受阻解决传代培养分瓶培养取动物组织分散成单个细胞②制成细胞悬液，分瓶培养。①收集细胞悬浮培养的细胞:直接用离心法收集贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集①营养物质缺乏、②代谢废物积累、③细胞密度过大等培养细胞生命期少数：遗传物质改变，常出现异常染色体失去接触抑制、形状不规则，获得不死性（永生性）传代培养期：分裂旺盛，形态结构稳定，10-50代。细胞开始出现变异应及时冻存（-80℃速冻）。原代培养期：移动活跃，分裂不旺盛，生物学特征依然保持，呈二倍体核型。大部分：衰老死亡：细胞寿命有限，与遗传和环境有关。培养细胞的常规检查1.培养液：颜色：正常-桃红色；变浅发黄-CO2积累过多，需要换液或传代透明度：正常-清亮透明浑浊-污染（悬浮培养除外）2.细胞生长情况分析：贴壁达到80%：及时传代。

衰退期的细胞：轮廓增强，变得粗糙，胞内出现颗粒堆积物。3.培养细胞的污染检测和排除培养液浑浊，菌丝漂浮：细菌、真菌、酵母菌污染培养液不浑浊，细胞生长变缓，胞内颗粒增多，有中毒表现：支原体污染什么是动物细胞培养？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。动物细胞工程的基础三、干细胞培养及其应用人体共约有40万--60万亿个细胞，肠粘膜细胞的寿命为3天，肝细胞寿命为500天，胃细胞只能活5天，人的表皮细胞的寿命是两周，那么这些细胞凋亡后人体细胞的数量会不会大幅度减少?为什么？干细胞（stemcell）：

动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。分布：

存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。全能干细胞全（多）能干细胞多能或单能干细胞根据不同的分化潜能根据来源：诱导多能干细胞（ips）三、干细胞培养及其应用根据不同的分化潜能全能干细胞多能干细胞单能干细胞具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。如造血干细胞、骨髓间充质干细胞等。是一些持续停留在某种组织中的干细胞。当组织受到外伤、老化、疾病等损伤时，这些细胞就能增殖分化，产生新的组织来代替,以保持机体平衡,只能向一种类型或密切相关的细胞类型分化。如神经干细胞,上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。根据来源胚胎干细胞ES成体干细胞诱导多能干细胞iPS具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞具有组织特异性体外诱导成纤维细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞骨髓造血干细胞采集外周血造血干细胞采集脐带血干细胞采集造血干细胞治疗白血病：将正常人的造血干细胞输给已经清除体内恶性细胞或异常免疫细胞的患者，正常的造血干细胞在患者体内可以分化出各种血细胞。成体干细胞修复特定的组织或器官

2006年日本京都大学ShinyaYamanaka在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把Oct3/4,Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。

这项技术其医疗意义在于ips细胞避免了经典胚胎干细胞技术和成体干细胞移植技术所产生的伦理学问题和异体移植引起的免疫排斥问题，具有跨时代的巨大意义，2012年10月8日，JohnB.Gurdon与ShinyaYamanaka也因此获得诺贝尔生理学和医学奖。诱导多能干细胞（iPS）：通过体外诱导其他细胞，从而获得类似胚