动物细胞培养高二生物下学期人教版选择性必修3

第二章细胞工程2.2.1动物细胞工程——动物细胞培养在治疗大面积烧伤时，通常采用的方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，而且会产生免疫排斥反应。怎么办？￭问题探讨（既解决了来源不足，又不会产生排斥反应）在体外进行培养、扩增一、动物细胞培养的条件和过程1概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养条件中，让这些细胞生长和繁殖。动物体组织单个细胞细胞生长和增殖取出分散适宜条件2目的：获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。3原理：细胞增殖（有丝分裂）胚胎或幼龄动物的细胞自主学习任务单请同学们阅读教材P43-44，思考下列问题：动物细胞培养需要具备的条件有哪些？如何维持无菌、无毒的环境？适宜的温度、pH和渗透压分别是多少？适宜的气体环境包括？分别有什么作用？如何保持该气体环境？一、动物细胞培养的条件和过程糖类、氨基酸、无机盐、维生素…无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境充足的营养、稳定的内环境一、动物细胞培养的条件和过程4动物细胞培养的基本条件：培养基的构成：合成培养基+血清等天然成分人们对细胞生长所需的营养物质尚未全部研究清楚，满足细胞对未知营养成分的需求。（液体培养基）无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境糖类、氨基酸、无机盐、维生素…一、动物细胞培养的条件和过程4动物细胞培养的基本条件：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：

。36.5±0.5

℃7.2-7.4维持细胞正常的形态和功能①培养液、培养用具：灭菌处理；②无菌操作；③适量添加抗生素定期更换培养液，以便清除代谢物。95%空气+5%CO2的CO2培养箱无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境糖类、氨基酸、无机盐、维生素…一、动物细胞培养的条件和过程4动物细胞培养的基本条件：维持培养液的pHO2：细胞代谢所必需

培养皿松盖培养瓶细胞密度↑，有害代谢物↑，营养物质↓等因素取动物组织传代培养

分散成单个细胞细胞悬液原代培养用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理加培养液先收集，再分瓶细胞分裂受阻解决办法胰蛋白酶，离心法离心法接触抑制在培养皿（瓶）内悬浮细胞贴壁细胞(大多数）圆球形细胞刚开始铺展贴壁生长（100×）培养的动物细胞贴壁生长并进行有丝分裂（100×）细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后接触抑制（100×）贴壁细胞分裂到表面相互接触时停止分裂的现象悬液中分散的细胞贴附在瓶壁生长的现象,称为细胞贴壁要求：培养瓶（皿）内表面光滑、无毒、易于贴附拓展——细胞贴壁与接触抑制思考讨论1、幼龄动物的细胞和老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？幼龄动物细胞（分化程度低）；增殖能力强，有丝分裂旺盛。2、常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？不可以。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，就失去活性；多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，此环境胃蛋白酶没有活性。蛋白质3、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，使组织分散成单个细胞的目的是什么？①使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换

►保证细胞所需氧气和营养的供应，

►另一方面保证细胞内代谢产物的及时排出。②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。思考讨论细胞膜的成分中含有蛋白质，而胰蛋白酶能够水解蛋白质，因此，胰蛋白酶会把细胞消化掉。因此，胰蛋白酶处理的时间不能太长。4、实验过程中，胰蛋白酶处理时间过长，会出现什么结果？思考讨论5、”细胞增殖到相互接触抑制的时候，糖蛋白识别到了这种信息，就会使细胞停止继续繁殖，出现接触抑制的现象“试结合上述解释，举例说明哪种细胞无接触抑制现象，并阐述原因。癌细胞癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少注意：肿瘤细胞失去接触抑制，条件适宜在培养液可以无限增殖下去。——区分原代培养和传代培养重要概念原代培养：将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经过处理后的初次培养。细胞贴壁：悬液中分散的细胞贴附在瓶壁生长的现象。接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。传代培养:将分瓶后的细胞培养。正常细胞能否一直传代培养下去？细胞悬浮液原代培养传代培养无限传代<10代10~50代多数细胞固定在表面生长和分裂随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖保持细胞正常二倍体核型（遗传物质没改变）遗传物质可能改变遗传物质改变接触抑制癌细胞超过50代分瓶目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为几代以内？为什么？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获得细胞或细胞产物植物细胞的全能性植物体快速繁殖培育无病毒植株等动物血清植物激素液体培养基固体培养基细胞增殖大量细胞6、动物细胞培养与植物组织培养有不同之处？思考讨论①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等条件任何细胞都可以进行培养吗？二、干细胞培养及其应用1干细胞的概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。2类型：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。包括胚胎干细胞成体干细胞（ES细胞）造血干细胞神经干细胞精原干细胞(全能干细胞)(多能干细胞)(专能干细胞)(专能干细胞)具有分化为成年动物体内任何一种类型的细胞并进一步形成所有组织、器官，甚至个体的全能性。二、干细胞培养及其应用胚胎干细胞(早期胚胎)成体干细胞神经干细胞骨髓、外周血和脐带血中造血干细胞精原干细胞血细胞精原细胞神经系统中睾丸中分化分化二、干细胞培养及其应用分化类型来源或存在功能、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（或原始性腺）体外诱导体细胞产生成体组织或器官，具有分化为成年动物体内任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至个体具有组织特异性，能分化成特定的细胞或组织能分化成为具有特定功能的细胞来治疗疾病，无需破坏胚胎，且避免免疫排斥反应。需从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用不具有发育成完整个体的能力技术不成熟(造血干细胞、神经干细胞和精原细胞等)二、干细胞培养及其应用——请同学们阅读教材P46，完成下列表格

2006年，科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。二、干细胞培养及其应用资料：病人转入相关因子细胞发生转化iPS细胞分化胰岛细胞神经元血细胞肠上皮细胞心肌细胞肝细胞移植取成纤维细胞等制备iPS细胞的材料、如何诱导、优点？特定基因或特定蛋白小分子化合物诱导（2）诱导方法：转入相关因子（1）材料：成纤维细胞、已分化的B、T细胞1）诱导过程无需破坏胚胎2）iPS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。（3）优点：所以，科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。制备iPS细胞的材料、如何诱导、优点？课堂小结动物细胞培养干细胞培养及应用培养条件气体环境营养物质无菌、无毒的环境合成培养基+血清等概念类型胚胎干细胞成体干细胞温度、pH、渗透压95%空气+5%CO2基本过程一.概念检测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