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

3.1細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。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(jìn)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(yīng)。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(xì)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(jìn)行培養(yǎng)、擴增；

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

從動物體中取出相關(guān)組織，將它們分散成單個細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。原理：細(xì)胞增殖（有絲分裂）地位：動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)2.動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件動物細(xì)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(xì)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(yán)格配制的培養(yǎng)基。(1)營養(yǎng)①培養(yǎng)基構(gòu)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(xì)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(jìn)行滅菌處理，操作過程嚴(yán)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(xì)胞代謝物積累對細(xì)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(xì)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(xì)胞生存的適宜pH為________7.2-7.4③適宜的滲透壓：目的________________________。維持細(xì)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(xì)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(jìn)行培養(yǎng)。二、動物細(xì)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(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進(jìn)行原代培養(yǎng)分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)細(xì)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(xì)胞分化程度低，增殖能力強，容易培養(yǎng)2.制成細(xì)胞懸液（1）將組織分散成單個細(xì)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(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖；Ⅱ.能使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，更易進(jìn)行物質(zhì)交換。（2）用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液。進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細(xì)胞，這說明細(xì)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(xì)胞，說明細(xì)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(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。多數(shù)動物細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞貼壁）大多數(shù)細(xì)胞屬于此類。如來源于血液、淋巴組織的細(xì)胞以及某些腫瘤細(xì)胞(3)動物細(xì)胞的生長特性懸浮液中分散的細(xì)胞貼附在培養(yǎng)瓶內(nèi)壁才能生長。①貼壁生長：

當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)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(xì)胞是否接觸抑制可作為區(qū)別正常細(xì)胞與癌細(xì)胞的標(biāo)志之一4.分瓶、進(jìn)行傳代培養(yǎng)（1）需分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)的原因：

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

細(xì)胞系篩選法細(xì)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(xì)胞株和有限細(xì)胞株保證分離出來的細(xì)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(xì)胞系純系：克隆經(jīng)克隆以后的細(xì)胞的后裔細(xì)胞群，來源于一個共同的祖細(xì)胞。細(xì)胞克隆比較細(xì)胞系和細(xì)胞株種類來源特點細(xì)胞系有限細(xì)胞系由二倍體細(xì)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(xì)胞系由傳代細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)建成發(fā)生了轉(zhuǎn)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(xì)胞株有限細(xì)胞株通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)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(xì)胞株可連續(xù)多次傳代動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用閱讀教材P68最后一段，歸納動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用。動物組織切片中取小片樣品轉(zhuǎn)入特殊培養(yǎng)液原代培養(yǎng)單個細(xì)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(xì)胞系細(xì)胞株細(xì)胞株動物細(xì)胞培養(yǎng)過程植物組織培養(yǎng)動物細(xì)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(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖離體用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細(xì)胞分散開離體植物器官、組織、細(xì)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(xì)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(xì)胞培養(yǎng)特殊環(huán)境條件結(jié)果是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性過程相同點再分化需光