高中生物选修动物细胞工程精选PPT讲稿.ppt
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1、关于高中生物选修动物细胞工程第一页,讲稿共四十六页哦动物细胞工程动物细胞工程技术手段:技术手段:基础:基础:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、单克隆抗体动物细胞融合、单克隆抗体动物细胞培养技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础是其他动物细胞工程技术的基础第二页,讲稿共四十六页哦动物细胞培养动物细胞培养概念:概念:原理:原理:目的:目的:从动物机体中从动物机体中取出取出相关的组织或器官,将它相关的组织或器官,将它分散分散成单个成单个细胞,然后,细胞,然后,放在适宜的培养基中放在适宜的培养基中,让这些细胞,让这些细胞生长和生长和增殖增殖动物细动物细
2、胞培养胞培养移植修复移植修复细胞增殖细胞增殖(有丝分裂有丝分裂)获得细胞或细胞产物获得细胞或细胞产物第三页,讲稿共四十六页哦动物细胞的培养过程动物细胞的培养过程思考:思考:幼龄与老龄幼龄与老龄动物的组织细胞比较,动物的组织细胞比较,分化程度低分化程度低的与分化的与分化 程度程度高高的组织细胞比较,哪一种更易于培养?的组织细胞比较,哪一种更易于培养?提示:细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系,细胞提示:细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系,细胞 的增殖能力与供体的年龄有关,的增殖能力与供体的年龄有关,幼龄动物细胞增殖能幼龄动物细胞增殖能 力强,有丝分裂旺盛,老龄动物则相反。力强,有丝分裂
3、旺盛,老龄动物则相反。所以,一般所以,一般 来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于 培养。同样,培养。同样,组织细胞的分化程度越低,则增殖能力组织细胞的分化程度越低,则增殖能力 越强,所以更容易培养。越强,所以更容易培养。动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,它们的细胞分化程动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,它们的细胞分化程度低,增殖能力强,容易培养。度低,增殖能力强,容易培养。第四页,讲稿共四十六页哦动物细胞的培养过程动物细胞的培养过程幼龄动物幼龄动物取动物器官取动物器官和组织和组织剪碎组织剪碎组织胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理细胞培养细胞培养单个细胞
4、单个细胞第五页,讲稿共四十六页哦强调一:细胞贴壁过程强调一:细胞贴壁过程细胞贴壁:细胞贴壁:在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。在瓶壁上,称为细胞贴壁。培养瓶或培养皿壁要求:培养瓶或培养皿壁要求:表面光滑、无毒、易于帖附。表面光滑、无毒、易于帖附。第六页,讲稿共四十六页哦当贴壁细胞分裂生长当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时到表面相互接触时,细细胞就会停止分裂增殖,胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接这种现象称为细胞的接触抑制。触抑制。强调二:接触抑制强调二:接触抑制第七页,讲稿共四十六页哦动物胚胎或幼龄动物的组织器官动物胚胎或幼龄动物
5、的组织器官单个细胞单个细胞分散分散原因:原因:目的:目的:方法:方法:1.1.为什么要将细胞分散后,细胞才能生长增殖?从物质交换的角为什么要将细胞分散后,细胞才能生长增殖?从物质交换的角 度分析,细胞分散后,有什么优点?度分析,细胞分散后,有什么优点?接触抑制接触抑制(细胞与细胞紧靠在一起,限制细胞与细胞紧靠在一起,限制 了细胞的生长和增殖了细胞的生长和增殖)便于细胞与外界溶液进行充分的物质交换便于细胞与外界溶液进行充分的物质交换(易于吸收营养,排除代谢废物易于吸收营养,排除代谢废物)胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶第八页,讲稿共四十六页哦2.2.分散细胞的方法是什么?该方法说明细胞间
6、的物质主要成分是分散细胞的方法是什么?该方法说明细胞间的物质主要成分是 什么?什么?3.3.用胰蛋白酶分散细胞会不会伤害细胞?改用胃蛋白酶可不可以?用胰蛋白酶分散细胞会不会伤害细胞?改用胃蛋白酶可不可以?细胞间的物质主要是蛋白质(胶原纤维)细胞间的物质主要是蛋白质(胶原纤维)胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外,胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白外,长时间的作用也会长时间的作用也会消化细胞膜蛋白,对细胞有损伤作用,消化细胞膜蛋白,对细胞有损伤作用,因此必须因此必须控制好控制好胰蛋胰蛋白酶的白酶的消化时间消化时间。胃蛋白酶作用的适宜胃蛋白酶作用的适宜pHpH约为约为2 2,当,当pHpH大于大于6
7、6时,胃蛋白酶就会时,胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pHpH为为7.27.28.48.4。多数动物。多数动物细胞培养的适宜细胞培养的适宜pHpH为为7.27.27.47.4。在此环境中胰蛋白酶活性高,。在此环境中胰蛋白酶活性高,适宜细胞培养时的消化适宜细胞培养时的消化第九页,讲稿共四十六页哦4.4.分散的单个细胞要用什么状态的培养基来培养,你认为培养基分散的单个细胞要用什么状态的培养基来培养,你认为培养基 中应加入哪些物质?中应加入哪些物质?单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液培养基培养基作用:作用:状态:状态:成分成分液体培养基液体培养基营养物质营养
8、物质为细胞提供营养为细胞提供营养无机物:无机物:有机物:有机物:水、无机盐水、无机盐氨基酸、糖类、促生氨基酸、糖类、促生长因子等长因子等血清、血浆血清、血浆合成培养基合成培养基+血清、血浆血清、血浆=半合成培养基半合成培养基第十页,讲稿共四十六页哦n促生长因子是一类具有刺激细胞生长活性的细胞因子,通促生长因子是一类具有刺激细胞生长活性的细胞因子,通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合,调节细胞生长与过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合,调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。存在于血小板和各其他细胞功能等多效应的多肽类物质。存在于血小板和各种成体与胚胎组织及多数培养细胞中,对不同种类细胞有
9、种成体与胚胎组织及多数培养细胞中,对不同种类细胞有一定专一性。一定专一性。第十一页,讲稿共四十六页哦5.5.细胞在培养瓶中生长具有哪些特点?细胞在培养瓶中生长具有哪些特点?细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养(初次装瓶培养初次装瓶培养)培养瓶中培养培养瓶中培养细胞生长特点细胞生长特点贴壁生长贴壁生长含义:含义:要求:要求:细胞要能贴附于底物上才能增殖细胞要能贴附于底物上才能增殖培养瓶或培养皿内表面光滑、培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒、易贴附无毒、易贴附接触抑制接触抑制传代培养传代培养(分瓶继续培养分瓶继续培养)胰蛋白酶处理贴壁细胞,分散成单个细胞,制成细胞悬液胰蛋白酶处理贴壁细胞,分散成单个细胞,
10、制成细胞悬液第十二页,讲稿共四十六页哦概念:概念:p原代培养:原代培养:从机体取出后立即培养的细胞为从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的原代细胞。培养的第第1 1代代细胞与细胞与传传1010代以内代以内的细胞称为原代细胞培养。的细胞称为原代细胞培养。p传代培养:传代培养:将原代细胞从培养瓶中取出,配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上的制成细胞悬浮液,分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为传代培养培养瓶中继续培养,称为传代培养。第十三页,讲稿共四十六页哦动物胚胎或幼龄动物的组织、器官动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液1010代细胞代细胞
11、5050代细胞代细胞传代培养传代培养无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶细胞株细胞株细胞系细胞系第十四页,讲稿共四十六页哦细胞株:细胞株:培养细胞一般传至培养细胞一般传至10501050代左右时,生长代左右时,生长 停滞,大部分细胞衰老死亡停滞,大部分细胞衰老死亡(核型正常核型正常),这种传代细胞为细胞株这种传代细胞为细胞株细胞系:细胞系:细胞传至细胞传至5050代后,有部分细胞由于遗传物质代后,有部分细胞由于遗传物质 (核型核型)的改变,使其在培养条件下可以无限的改变,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制传代,这种传代细胞为细胞
12、系细胞株和细胞系的区别:细胞株和细胞系的区别:细胞系的遗传物质细胞系的遗传物质(细胞核型细胞核型)改变,具有癌细胞的特点改变,具有癌细胞的特点(不死性不死性),失去接触,失去接触 抑制,容易传代培养抑制,容易传代培养有关概念有关概念第十五页,讲稿共四十六页哦细胞细胞悬浮悬浮液液1010代代细胞细胞5050代代细胞细胞无限传无限传代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;细胞株和细胞系?如何界定原代培养和传代培养;细胞株和细胞系?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
13、止分裂增殖遗传物质改变遗传物质改变第十六页,讲稿共四十六页哦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细胞增殖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第十七页,讲稿共四十六页哦思考:保存或使用细胞时,一般选择思考:保存或使用细胞时,一般选择1010代以内的,还是代以内的,还是1010代以代以后的细胞?为什么?后的细胞?为什么?保存保存材料:材料:方法:方法:1010代以内的细胞代以内的细胞冷冻(
14、或超低温、液氮)冷冻(或超低温、液氮)第十八页,讲稿共四十六页哦动物细胞培养动物细胞培养过程过程胚胎或幼龄动物的组织器官胚胎或幼龄动物的组织器官胚胎或幼龄动物的组织器官胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬液细胞悬液细胞悬液细胞悬液10101010代细胞代细胞代细胞代细胞50505050代细胞代细胞代细胞代细胞剪碎剪碎剪碎剪碎胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶胰蛋白酶洗涤、稀释、分离洗涤、稀释、分离洗涤、稀释、分离洗涤、稀释、分离原代培养原代培养原代培养原代培养用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜的PH为7.27.4,此环境下胃蛋白酶(2.0)没有活性,而胰蛋白酶(7.2-8.4)
15、的活性较高。比比老老龄龄动动物物的的组组织织细细胞胞增增殖殖能能力力强强,有有丝丝分分裂裂旺旺盛盛。分分化化程程度度越越低低,增增殖殖能能力力越越强强,越容易培养。越容易培养。动动物物细细胞胞培培养养不不能能最最终终培培养养成成生生物体物体细胞增殖缓慢,核型可能变化动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。贴壁生长贴壁生长贴壁生长贴壁生长接触抑制接触抑制接触抑制接触抑制1010代以内,保持正常二倍体核型代以内,保持正常二倍体核型代以内,保持正常二倍体核型代以内,保持正常二倍体核型传代培养传代培养传代培养传代培养细胞系细胞系细胞系细胞系第十
16、九页,讲稿共四十六页哦1 1、无菌、无毒的环境、无菌、无毒的环境动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件培养液和培养器具培养液和培养器具无菌处理无菌处理培养液中添加抗生素培养液中添加抗生素目的:防止培养过程中杂菌污染目的:防止培养过程中杂菌污染定期更换培养液定期更换培养液目的:清除代谢产物,防止细胞代谢积累目的:清除代谢产物,防止细胞代谢积累 对细胞造成伤害对细胞造成伤害2 2、营养:、营养:合成培养基合成培养基+血清、血浆血清、血浆 3 3、适宜的温度和、适宜的温度和PHPH值值36.5+0.536.5+0.5,7.2-7.4,7.2-7.4 4 4、必要的气体条件、必要的气体条件O O2 2和
17、和COCO2 2(95%95%空气和空气和5%CO5%CO2 2)COCO2 2维持培养液的维持培养液的PHPH第二十页,讲稿共四十六页哦细胞的全能性细胞的全能性培养瓶培养瓶锥形瓶锥形瓶培养器皿培养器皿获得细胞获得细胞或细或细胞产物胞产物获得完整个体或细获得完整个体或细胞产物胞产物培养目的培养目的葡萄糖、动物血葡萄糖、动物血清或血浆清或血浆蔗糖、植物激蔗糖、植物激素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
18、较第二十一页,讲稿共四十六页哦过程:过程:植物组织培养植物组织培养 动物细胞培养动物细胞培养外植体外植体脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织再分化再分化胚状体胚状体/丛芽丛芽移栽移栽试管苗试管苗植株植株动物胚胎或幼龄动物的组织、器官动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液原代培养原代培养传代培养传代培养单个细胞单个细胞加培养液加培养液胰蛋白酶胰蛋白酶应用:应用:快速繁殖、作物脱毒等快速繁殖、作物脱毒等 生产生物制品、检测毒性等生产生物制品、检测毒性等第二十二页,讲稿共四十六页哦应用应用n生产生物制品(病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体)生产生物制品(病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体)n作为基因工程中的
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