【课件】动物细胞工程课件 2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合动物细胞核移植动物细胞核移植第2节 动物细胞工程第第2章章 细胞工程细胞工程是动物细胞工程的基础一 动物细胞培养动物细胞培养从动物体中取出从动物体中取出相关的组织相关的组织，将它，将它分散成分散成单个细胞，单个细胞，然后在然后在适宜的培养条件适宜的培养条件下，让这些下，让这些细胞细胞生长生长和和增殖增殖的技术。的技术。1.原理：原理：2.地位：地位：动物细胞工程的基础动物细胞工程的基础细胞增殖细胞增殖【思考】：动物组织的选择：幼龄动物 or 老龄动物幼龄动物的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。幼龄动物的细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。动物细胞培养从动物体中取出从动物体中取出相关的组织相关的组织，将它，将它分散成分散成单个细胞，单个细胞，然后在然后在适宜的培养条件适宜的培养条件下，让这些下，让这些细胞细胞生长生长和和增殖增殖的技术。的技术。1.原理：原理：2.地位：地位：3.培养对象：培养对象：4.目的：目的：胚胎胚胎或或幼龄幼龄动物的细胞动物的细胞获得获得细胞细胞或者或者细胞产物细胞产物细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。细胞分化程度低、分裂能力强，易培养。动物细胞工程的基础动物细胞工程的基础细胞增殖细胞增殖一、动物细胞培养的条件1.营养(1)成分成分动物血清动物血清由于人们对细胞所需的营养物质由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，尚未全部研究清楚，血清可以补充合成培养基中缺乏的物质。血清可以补充合成培养基中缺乏的物质。葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等1.营养(2)培养基类型培养基类型液体液体培养基培养基合成合成培养基培养基将细胞所需的营养物质按照将细胞所需的营养物质按照种类和所需量种类和所需量严格配置而成严格配置而成一、动物细胞培养的条件2.无菌、无毒的环境(1)无菌：无菌：对培养液和所有培养用具进行对培养液和所有培养用具进行灭菌处理灭菌处理在在无菌环境无菌环境下进行操作下进行操作定期更换培养液。定期更换培养液。(2)无毒：无毒：添加一定量的添加一定量的抗生素抗生素以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害。造成伤害。一、动物细胞培养的条件3.温度、pH和渗透压(1)温度：温度：(36.50.5)维持细胞正常的形态和功能维持细胞正常的形态和功能(3)渗透压渗透压：(2)pH：7.27.4一、动物细胞培养的条件4.气体环境(1)主要有主要有O2和和CO2细胞代谢所必需细胞代谢所必需维持培养液的维持培养液的pH(2)容器：容器：通常采用通常采用培养皿培养皿或或松盖培养瓶松盖培养瓶。(3)仪器：仪器：置于含有置于含有95%空气空气和和5%CO2的的混合气体混合气体 的的CO2培养箱培养箱中进行培养。中进行培养。一、动物细胞培养的条件 动物组织分散成单个细胞培养1.培养前，培养前，为什么要将动物组织分散成单个细胞？为什么要将动物组织分散成单个细胞？分散不会限制彼此的生长和增殖；分散不会限制彼此的生长和增殖；利于从培养液中获得营养，排出代谢废物，利于继续培养。利于从培养液中获得营养，排出代谢废物，利于继续培养。二、动物细胞培养的过程根据动物细胞培养的根据动物细胞培养的概念概念，初步构建初步构建动物细胞培养的动物细胞培养的流程流程：动物组织分散成单个细胞二、动物细胞培养的过程培养根据动物细胞培养的根据动物细胞培养的概念概念，初步构建初步构建动物细胞培养的动物细胞培养的流程流程：2.怎样怎样将动物组织分散成单个细胞？将动物组织分散成单个细胞？机械的方法机械的方法或用或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。等处理一段时间。说明动物细胞间的物质主要是什么成分？说明动物细胞间的物质主要是什么成分？蛋白质机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理 动物组织分散成单个细胞二、动物细胞培养的过程培养用胃蛋白酶可以吗？用胃蛋白酶可以吗？不可以，因为胃蛋白酶的最适PH为1.5左右2.怎样怎样将动物组织分散成单个细胞？将动物组织分散成单个细胞？机械的方法机械的方法或用或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。等处理一段时间。根据动物细胞培养的根据动物细胞培养的概念概念，初步构建初步构建动物细胞培养的动物细胞培养的流程流程：机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理 动物组织分散成单个细胞二、动物细胞培养的过程培养胰蛋白酶处理时间过长，会怎样胰蛋白酶处理时间过长，会怎样？会破坏细胞结构，把细胞消化掉会破坏细胞结构，把细胞消化掉2.怎样怎样将动物组织分散成单个细胞？将动物组织分散成单个细胞？机械的方法机械的方法或用或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。等处理一段时间。根据动物细胞培养的根据动物细胞培养的概念概念，初步构建初步构建动物细胞培养的动物细胞培养的流程流程：机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理 动物组织分散成单个细胞二、动物细胞培养的过程培养3.分散成分散成的的单个细胞单个细胞，如何培养，如何培养？用用培养液培养液将细胞制成将细胞制成细胞悬液细胞悬液，放入，放入培养皿或培养瓶培养皿或培养瓶内，内，置于置于适宜适宜环境中培养。环境中培养。加培养液加培养液细胞悬液培养培养培养皿皿/瓶瓶适宜条件适宜条件根据动物细胞培养的根据动物细胞培养的概念概念，初步构建初步构建动物细胞培养的动物细胞培养的流程流程：机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理二、动物细胞培养的过程动物组织分散成单个细胞细胞悬液加培养液加培养液4.体外体外培养动物细胞分类培养动物细胞分类:(1)悬浮生长细胞悬浮生长细胞细胞能够细胞能够悬浮悬浮在培养液中在培养液中生长增殖生长增殖(2)贴壁生长细胞贴壁生长细胞（主要类型）细胞需要细胞需要贴附于贴附于某些基质某些基质表面表面才能生长增殖才能生长增殖悬浮培养瓶培养机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理培养培养皿皿/瓶瓶适宜条件适宜条件细胞贴壁过程圆球形细胞圆球形细胞刚开始刚开始铺展贴壁生长铺展贴壁生长(100)培养的动物细胞培养的动物细胞贴壁生长贴壁生长并进行并进行有丝分裂有丝分裂(100)细胞细胞单层单层贴壁生长贴壁生长铺满铺满瓶瓶壁后出现壁后出现接触抑制接触抑制(100)贴壁生长与接触抑制二、动物细胞培养的过程动物组织分散成单个细胞细胞悬液加培养液加培养液4.体外体外培养动物细胞分类培养动物细胞分类:(1)悬浮生长细胞悬浮生长细胞细胞能够细胞能够悬浮悬浮在培养液中在培养液中生长增殖生长增殖(2)贴壁生长细胞贴壁生长细胞（主要类型）细胞需要细胞需要贴附于贴附于某些基质某些基质表面表面才能生长增殖才能生长增殖悬浮培养瓶培养具有具有细胞贴壁、细胞贴壁、接触抑制接触抑制的现象的现象机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理培养培养皿皿/瓶瓶适宜条件适宜条件二.动物细胞培养的过程5.细胞分裂会受阻原因细胞分裂会受阻原因：悬浮生长悬浮生长贴壁生长贴壁生长(大多数大多数)动物组织分散成单个细胞细胞悬液加培养液加培养液培养机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理培养培养皿皿/瓶瓶适宜条件适宜条件细胞密度过大、有害代谢细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等物积累、营养物质缺乏等接触抑制接触抑制细胞分裂细胞分裂受阻受阻如何解决？如何解决？二.动物细胞培养的过程6.原代培养和传代培养原代培养和传代培养动物组织分散成单个细胞细胞悬液加培养液加培养液培养机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理培养培养皿皿/瓶瓶适宜条件适宜条件原代培养适宜条件适宜条件分瓶培养培养传代培养分瓶分瓶后的细胞培养。后的细胞培养。判断依据：胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶！指动物组织经处理后的指动物组织经处理后的初次初次培养；培养；(1)原代培养：原代培养：(2)传代培养：传代培养：动物细胞培养过程原代培养传代培养如何分瓶培养？如何分瓶培养？二.动物细胞培养的过程7.进行传代培养进行传代培养(分瓶培养分瓶培养)的操作：的操作：动物组织分散成单个细胞细胞悬液加培养液加培养液培养机械法或胰蛋白机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶酶、胶原蛋白酶处理处理培养培养皿皿/瓶瓶适宜条件适宜条件原代培养适宜条件适宜条件分瓶培养培养传代培养(2)制成制成细胞悬液细胞悬液，分瓶培养，分瓶培养(1)收集细胞收集细胞悬浮细胞悬浮细胞离心法收集离心法收集贴壁细胞贴壁细胞胰蛋白酶胰蛋白酶处理处理离心法离心法收集收集思考细胞增殖到互相接触的时候，什么物质识别到这种信息，使细胞增殖到互相接触的时候，什么物质识别到这种信息，使细胞停止分裂繁殖，出现接触抑制的现象细胞停止分裂繁殖，出现接触抑制的现象?糖蛋白结合上述解释，尝试阐述结合上述解释，尝试阐述癌细胞无接触抑制现象癌细胞无接触抑制现象的原因。的原因。癌细胞的细胞膜上糖蛋白癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，无法识别到等物质减少，无法识别到相互接触的信息而失去接相互接触的信息而失去接触抑制触抑制三.干细胞的培养及其应用1.概念概念：动物和人体内动物和人体内保留的保留的具有分裂和分化能力具有分裂和分化能力的细胞的细胞2.分布：分布：存在于存在于早期胚胎、骨髓和脐带血早期胚胎、骨髓和脐带血等等3.分类：分类：包括包括胚胎干细胞胚胎干细胞和和成体干细胞成体干细胞等等三.干细胞的培养及其应用 来源或分布功能、特点局限性应用胚胎干细胞(ES细胞)成体干细胞诱导多能干细胞(iPS细胞)早期胚胎早期胚胎能够分化成能够分化成任何任何一种类型的一种类型的细胞细胞，并进一步形成组织、，并进一步形成组织、器官甚至个体器官甚至个体成体组织或器官成体组织或器官体外诱导体细胞体外诱导体细胞产生产生能分化成为具有特定功能的能分化成为具有特定功能的细胞细胞来来治疗疾病治疗疾病。无须破坏无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应胚胎，且避免免疫排斥反应具有组织特异性，能分化具有组织特异性，能分化成成特定特定的细胞或组织的细胞或组织不具有发育成完不具有发育成完整个体的能力整个体的能力需需从胚胎中获取，涉从胚胎中获取，涉及及伦理问题伦理问题技术不成熟技术不成熟eg造血干细胞、造血干细胞、神经干细胞、神经干细胞、精原干细胞等精原干细胞等eg存在着存在着导致导致肿瘤发生肿瘤发生的风险的风险4.面临问题面临问题：谢 谢!