2.2 动物细胞工程 （第1课时）课件高二下学期生物人教版选择性必修3

1975年，米尔斯坦和科勒，创立单克隆抗体技术1890年，希普，世界上首例胚胎移植成功1907年，哈里森，首创了动物组织体外培养法1951年，张明觉，发现哺乳动物精子获能现象1958年，格登，体细胞核移植成功1959年，试管家兔诞生1978年，胚胎分割移植工程1981年，埃文斯，分离和培养小鼠胚胎干细胞1996年，克隆羊诞生2006年，山中伸弥，获得诱导多能干细胞2014年，单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生动物细胞工程的发展历程第2节

动物细胞工程

第1课时第2章

细胞工程动物细胞工程动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合和单克隆抗体动物细胞工程的基础克隆猴：中中和华华单克隆抗体人造皮肤认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。尝试建构动物细胞培养的基本流程。认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。小面积烧伤：1）自身健康皮肤？非常有限免疫排斥反应2）使用他人皮肤？通过细胞培养构建的人造皮肤从社会中来患者通过切除+植皮(自身)后恢复可从病人身上取少量正常、健康皮肤在体外进行培养、扩增。大面积烧伤？——动物细胞培养【任务一】：观看视频《人造皮肤》，概括动物细胞培养的概念4.培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞幼龄个体的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。1.概念：2.原理：3.地位：动物细胞工程的基础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。细胞分裂（细胞增殖）5.目的：获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体动物体组织单个细胞细胞生长和增殖取出分散适宜条件一、动物细胞培养【任务二】：合作探讨动物细胞培养所需基本条件﹤动物细胞培养所需基本条件﹤营养条件其他条件糖类氨基酸无机盐维生素等无菌、无毒的环境适宜温度、pH和渗透压适宜的气体环境回顾《选必一

稳态与调节》，体内细胞生活的环境，构建体外培养动物细胞所需条件。（1）培养基的构成：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等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。合成培养基

+血清等天然成分思考动物细胞培养时为什么要添加动物血清？人们对动物细胞所需营养物质尚未全部研究清楚，动物血清中某些含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质。（2）物理性质：液体培养基（也称为培养液）（一）动物细胞培养的条件1.营养条件天然培养基

①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以

为宜；②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为

；③适宜的渗透压：维持细胞正常的

和功能。36.5±

0.5℃7.2～7.4形态一、动物细胞培养的条件2.温度、PH、渗透压：3.无菌、无毒的环境：（1）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可根据实际情况适量添加抗生素防止微生物污染（2）无毒④定期更换培养液（清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害）4.气体环境：动物细胞培养所需气体主要有_____和______用培养皿或松盖培养瓶在含有_______________和__________的混合气体的__________O2CO2细胞代谢所必需的维持培养液的pH95%空气5%CO2CO2培养箱①组成不同气体的作用是什么？②培养仪器（95%）空气:（5%）CO2：（一）动物细胞培养的条件CO2培养箱松盖培养瓶（二）动物细胞培养的过程【任务三】：自主阅读教材P44-45，小组合作思考讨论完成问题。1.动物细胞培养的过程2.为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？可用什么方法？3.体外培养动物细胞有哪些类型？4.什么是原代培养和传代培养？5.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？6.动物细胞培养与植物组织培养有什么相同之处与不同之处？取动物组织制成细胞悬液原代培养CO2培养箱CO2培养箱传代培养将组织分散成单个细胞分瓶继续培养动物细胞培养过程示意图（二）动物细胞培养的过程【问题一】动物细胞培养的过程分瓶取动物组织分散成单个细胞制成细胞悬液原代培养传代培养制成细胞悬液取动物组织一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。(1)取材对象:(2)取材原因:1.取动物组织纤维蛋白、胶原蛋白等（二）动物细胞培养的过程分瓶取动物组织分散成单个细胞制成细胞悬液原代培养传代培养(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利于细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。2.分散成单个细胞（2）分散方法①机械方法②用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。不可以，因为胃蛋白酶的最适PH为1.5左右长时间会分解细胞膜蛋白，破坏细胞结构，注意控制时间和酶用量。①用胃蛋白酶可以吗？②胰蛋白酶处理时间过长，会怎样？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3.用培养液将细胞制成细胞悬液（二）动物细胞培养的过程【问题二】为何要分散；分散的方法。思考：分瓶取动物组织分散成单个细胞制成细胞悬液原代培养传代培养（二）动物细胞培养的过程【问题三】体外培养动物细胞有哪些类型？①悬浮生长类：能够悬浮在培养液中生长增殖②贴壁生长类：大多数需要贴附于某些基质表面才能生长增殖

4.原代培养:接触抑制：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。细胞贴壁：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象叫细胞贴壁。细胞类型可形成多层细胞肿瘤细胞失去接触抑制，适宜条件下在培养液可以无限增殖下去。（二）动物细胞培养的过程悬浮生长的细胞贴壁生长的细胞分瓶取动物组织分散成单个细胞制成细胞悬液原代培养传代培养4.原代培养:指分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。(1)概念：（2）培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。（二）动物细胞培养的过程【问题四】什么是原代培养和传代培养？思考怎么区分原代培养和传代培养？原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。传代培养：分瓶后的细胞培养。判断依据：是否分瓶！代=分裂次数吗？分瓶取动物组织分散成单个细胞制成细胞悬液原代培养传代培养5.分瓶、传代培养思考：为什么要分瓶？（1）收集细胞（二）动物细胞培养的过程原代培养悬浮生长贴壁生长(大多数）细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等接触抑制细胞分裂受阻【问题五】为什么要进行分瓶培养？怎么处理？②贴壁生长类：①悬浮生长类：直接用离心法收集用胰蛋白酶等处理,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（二）动物细胞培养的过程传代培养一般培养有限代次后，遗传物质发生变化，增殖缓慢，甚至完全停止。50代以后大部分细胞死亡，如果细胞不死，意味正朝癌细胞发展，可能在培养条件下无限制的传代下去。目前用于冷冻保存的正常细胞通常为10代以内的细胞。拓展:正常细胞能否一直传代培养下去？传代培养原代培养10代细胞10代以内，保持细胞正常的二倍体核型(遗传物质不改变)；无限传代细胞株细胞系50代细胞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过程培养结果培养目的相同点获得细胞或细胞产物常用固体培养基完整植株动物血清常用液体培养基细胞增殖（有丝分裂）植物细胞的全能性获得大量细胞快速繁殖等植物激素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