細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎課件【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】高二下學期生物浙科版選擇性必修3

3.1細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎動物細胞工程常用的技術手段：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞核移植、動物細胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體動物細胞培養(yǎng)技術是其他動物細胞工程技術的基礎。從社會中來

在治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植。但對這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會產(chǎn)生免疫排斥反應。那么，怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個細胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？

可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進行培養(yǎng)、擴增；

目前，科學家還在研究對皮膚干細胞進行培養(yǎng)，以獲得適合臨床上使用的人造皮膚；一、動物體細胞可在體外適宜條件下進行培養(yǎng)1.動物細胞培養(yǎng)的概念

從動物體中取出相關組織，將它們分散成單個細胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。原理：細胞增殖（有絲分裂）地位：動物細胞工程的基礎2.動物細胞培養(yǎng)的條件動物細胞培養(yǎng)的條件營養(yǎng)條件其他條件無菌、無毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓水、無機鹽、氨基酸、維生素、糖類、生長因子等適宜的氣體環(huán)境

將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)（糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等）按種類和所需量嚴格配制的培養(yǎng)基。(1)營養(yǎng)①培養(yǎng)基構成：合成培養(yǎng)基血清等一些天然成分＋合成培養(yǎng)基：血清等一些天然成分：含有尚未研究清楚的細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)②培養(yǎng)基類型：液體培養(yǎng)基（2）無菌、無毒的條件①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理，操作過程嚴格控制無菌。②培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素。③定期更換培養(yǎng)液：

清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害。（3）溫度、pH和滲透壓①適宜的溫度：哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以___________為宜；37±0.5℃②適宜的pH：多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為________7.2-7.4③適宜的滲透壓：目的________________________。維持細胞正常的形態(tài)和功能（4）氣體環(huán)境①氣體組成及作用：O2：CO2：細胞代謝所必需維持培養(yǎng)液的pH②具體操作：通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶。

置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。二、動物細胞培養(yǎng)包括原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)取動物組織制成細胞懸液轉入培養(yǎng)液進行原代培養(yǎng)分瓶進行傳代培養(yǎng)細胞貼壁接觸抑制1.取動物組織（1）取材:一般取材于動物胚胎或幼齡動物的組織、器官。（2）取材原因:細胞分化程度低，增殖能力強，容易培養(yǎng)2.制成細胞懸液（1）將組織分散成單個細胞①方法:機械法用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時間②原因:Ⅰ.從動物體取出的成塊組織中，細胞與細胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖；Ⅱ.能使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，更易進行物質(zhì)交換。（2）用培養(yǎng)液將細胞制成細胞懸液。進行動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細胞，這說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？

用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2,當pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，所以用胃蛋白酶不行。3.原代培養(yǎng)（1）操作方法：將細胞懸液放入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶內(nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)。（2）體外培養(yǎng)的動物細胞類型①懸浮生長類：能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻。②貼壁生長類：需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖（細胞貼壁）大多數(shù)細胞屬于此類。如來源于血液、淋巴組織的細胞以及某些腫瘤細胞(3)動物細胞的生長特性懸浮液中分散的細胞貼附在培養(yǎng)瓶內(nèi)壁才能生長。①貼壁生長：

當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞通常會停止分裂增殖。

除受密度、有害代謝物、營養(yǎng)物質(zhì)影響外，還會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象。②接觸抑制：平面觀單層細胞是否接觸抑制可作為區(qū)別正常細胞與癌細胞的標志之一4.分瓶、進行傳代培養(yǎng)（1）需分瓶進行傳代培養(yǎng)的原因：

懸浮培養(yǎng)的細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗枯竭等因素而分裂受阻，貼壁細胞在生長增殖時，除受上述因素影響外，還會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象（2）方法：①收集細胞a.懸浮生長類：直接用離心法收集b.貼壁生長類：

重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個細胞，然后再用離心法收集②將收集的細胞制成細胞懸液，分瓶培養(yǎng)什么是細胞系？細胞系原代培養(yǎng)物（是細胞系）細胞系：泛指可傳代的細胞群，原代培養(yǎng)物及其經(jīng)傳代培養(yǎng)后所得到的的細胞群。①連續(xù)細胞系（或無限細胞系）②有限細胞系：能連續(xù)培養(yǎng)下去的細胞系，無限傳代，具不死性，不能連續(xù)培養(yǎng)下去的細胞系，遺傳物質(zhì)改變（發(fā)生轉化），具有異倍體核型包括惡性細胞系：具有異體致瘤性，失去接觸抑制；非惡性細胞系：無異體致瘤性，保留接觸抑制。二倍體細胞（2N）細胞培養(yǎng)過程中的“一代”指的是從細胞接種到分離再培養(yǎng)的一段時間。與細胞周期不同，細胞培養(yǎng)一代相當細胞周期3～6次。什么是細胞株？通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細胞系。1.概念：3.獲得方式:

細胞系篩選法細胞克隆或克隆培養(yǎng)法（1）起點：

（2）過程（3）產(chǎn)物：具有恒定的染色體組型、病毒敏感性或抗性及其他生化特性等。2.特點：包括連續(xù)細胞株和有限細胞株保證分離出來的細胞是一個遺傳性狀均一、基因型一致的純系未經(jīng)克隆的異質(zhì)性細胞系純系：克隆經(jīng)克隆以后的細胞的后裔細胞群，來源于一個共同的祖細胞。細胞克隆比較細胞系和細胞株種類來源特點細胞系有限細胞系由二倍體細胞傳代培養(yǎng)建成有接觸抑制；不能連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)細胞系由傳代細胞連續(xù)培養(yǎng)建成發(fā)生了轉化，多數(shù)具有異倍體核型；有些具有異體致瘤性；有些具有不死性，但不致癌細胞株有限細胞株通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細胞傳代次數(shù)有限一般具有恒定染色體組型、同功酶類型、病毒敏感和生化特性等連續(xù)細胞株可連續(xù)多次傳代動物細胞培養(yǎng)技術的應用閱讀教材P68最后一段，歸納動物細胞培養(yǎng)技術的應用。動物組織切片中取小片樣品轉入特殊培養(yǎng)液原代培養(yǎng)單個細胞懸浮液機械消化或胰酶消化（胰蛋白酶）原代培養(yǎng)物選擇或純化選擇或純化分裝到多個卡氏瓶中傳代培養(yǎng)細胞系細胞株細胞株動物細胞培養(yǎng)過程植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)前處理取材培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)基的成分特有成分植物細胞的全能性細胞增殖離體用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細胞分散開離體植物器官、組織、細胞動物胚胎或幼齡動物的組織、器官固體液體(又稱培養(yǎng)液)有機營養(yǎng)成分無機營養(yǎng)成分植物激素糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)及一些天然成分如血清植物激素血清動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)特殊環(huán)境條件結果是否體現(xiàn)細胞的全能性過程相同點再分化需光