资源简介

(共25张PPT)
愿你的学习像有丝分裂一样，有序进行，收获满满!
祝你新的一年里，像线粒体一样，充满能量，活力四射!
祝你新的一年里，像种群增长一样，不断壮大，实现梦想!
愿你的2025年像群落演替一样，不断进步，走向成功!
祝你新的一年里，像自然选择一样，成为最优秀的自己!
DeepSeek
2.2动物细胞工程
动物细胞培养(第一课时)
动物细胞工程常用的技术：
动物细胞培养 ——动物细胞工程的基础 动物细胞融合
动物细胞核移植
从动物体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后
在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
原理： 细胞增殖 (有丝分裂)
动物细胞培养
概 念 ：
一、动物细胞培养的条件
1.营养
(1)培养基构成： 合成培养基十血清等一些天然成分
合成培养基：将细胞所需的营养物质(糖类、氨基酸、无机盐、
维生素等)按种类和所需量严格配制的培养基。
血清等一些天然成分： 含有尚未全部研究清楚的
细胞所需的营养物质
(2)培养基类型(根据物理性质):
液体培养基(培养液)
HAKATA
Charcosl Stripped FBS
I
血清
②
2.无菌、无毒的环境
( 1 ) 对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。
( 2 ) 在无菌环境下进行操作。
另外：可根据实际情况适量添加抗生素。
(3)培养液需要定期更换：
清除代谢物，防止细胞代谢物积累
对细胞自身造成危害。
无菌
无毒
一、动物细胞培养的条件
3.温度、pH 和渗透压 与相应动物内环境的理化性质保持一致。
(1)适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以 36.5±0.5℃ 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：目的 维持细胞正常的形态和功能
一、动物细胞培养的条件
(2)具体操作：通常采用培养皿或松盖培养瓶。
置于含有95%空气和5% CO 的混合气体的CO 培养箱中进行培养。
O 细胞代谢所必需
CO 维持培养液的pH
4.气体环境
(1)气体组成及作用：
一、动物细胞培养的条件
一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
(2)取材原因：
细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养
1.取动物组织
(1)取材：
、动物细胞培养的过程
用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间
②原因：成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖 一是能使细胞与培养液充分接触，保证细胞所需要的营养供应；
二是能保证细胞内有害代谢物的及时排出。
(2)用培养液将细胞制成细胞悬液。
将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内，置于适宜环境中进行原代培养。
二、动物细胞培养的过程
2.动物组织处理——制成细胞悬液
(1)将组织分散成单个细胞 ①方法：机械法
二、动物细胞培养的过程
思考1:进行动物细胞培养时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
用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。
胃蛋白酶作用的适宜pH 约为2, 当pH 大于6时，胃蛋白酶就会
失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH 为7.2～7.4,胃蛋白酶 在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。
思考2:胰蛋白酶会把细胞膜蛋白分解掉吗
可能会 控制好作用时间
二、动物细胞培养的过程
3.体外培养的动物细胞类型
① 悬 浮生长类：能够悬 浮在培养液中生长增殖。
② 贴壁生长类：
需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。
大多数细胞属于这种类型。
悬浮培养瓶
正常细胞
平面观
表面的要求：
光滑、无毒、 易于贴附。
二、动物细胞培养的过程
①细胞贴壁：大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能 增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁 上，这种现象称为细胞贴壁。
影响贴壁类细胞生长分裂的因素：
一方面会因细胞密度过大、有害代谢物积累和 培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
另一方面还会发生接触抑制现象。
②接触抑制：
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时
,细胞通常会停止分裂增殖的现象。
正常细胞
平面观 失去接触抑制
二、动物细胞培养的过程
4.分瓶、进行传代培养
(1)收集细胞
①悬浮生长类：直接用离心法收集
②贴壁生长类：
重新用胰蛋白酶等处理，使之分散
成单个细胞，然后再用离心法收集
(2)将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养
传代培养
①原代培养：
通常将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。
②传代培养：
将分瓶后的细胞培养成为传代培养。
二、动物细胞培养的过程
取动物组织
机械法 或 用胰蛋白酶、 胶原蛋白酶等处理
分散成单个细胞
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
细胞贴壁 个 接触抑制
分瓶
进行传代培养
放入CO
培养箱中 ·
培养
放入CO 培 养箱中培养
转入培养
液进行
原代培养
传代培养
二、动物细胞培养的过程
制成细
胞悬液
取动物组织
比较项目 植物组织培养
动物细胞培养
原理(及是否体 现细胞全能性) 植物细胞的全能性 ( 体现 全能性)
细胞增殖
( 未体现全能性)
培养基 固体培养基
液体培养基
结果 新的植物体
新的细胞群
相同点 ①都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂； ②均需要无菌操作、适宜的温度、pH等条件
植物组织培养与动物细胞培养的比较
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性 X )
(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 )
(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处 理后再用离心法收集 (
(4)动物细胞培养时， O 是细胞代谢所必需的， CO 的主要作用是维持
培养液的pH
习题巩固
)
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，这些细胞叫做干细胞。
在一 定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
2.干细胞的来源：
存在于早期胚胎 、骨髓 和 脐带血 等多种组织和器官中。
3.干细胞的类型：
包括胚胎干细胞和 成体干细胞等。
三、干细胞培养及其应用
4. 胚胎干细胞(简称ES细胞)
①分布： 存在于早期胚胎中
具有分化为成年动物体内的任何一种
②特点： 类型的细胞，并进一步形成机体的所
有组织和器官甚至个体的潜能。
目前科学家已分离出了小鼠、兔、牛、猴和人 等的ES细胞，在体外培养可分化成心肌细胞、 神经元细胞和造血干细胞等细胞。
④ 局限性：必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。
三、干细胞培养及其应用
▲图2-13 电镜下的胚胎干细胞
(照片经后期人工上色 处理，放大约1500倍)
③ 应用实例：
5. 成体干细胞
①分布 存在于成体组织或器官内的干细胞
造血干 细 胞 (骨髓、外周血和脐带血中 )
②常见类型< 神经干 细 胞 (神经系统中 )
精原干 细 胞 (睾 丸中 )
③特点 具 有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，
不具有发育成完整个体的能力。
发现最早
研究最多
应用最成熟
三、干细胞培养及其应用
治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病
(如帕金森病、阿尔茨海默病等)
⑥面临的问题：用于临床治疗存在导致肿瘤发生的风险
⑦应用展望：
干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用。
三、干细胞培养及其应用
④ 作用：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、 器官的发育、再生和修复等密切相关。
⑤应用实例
治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起
的造血系统、 免疫系统功能障碍等疾病。
神经干细胞
造血干细胞
三、干细胞培养及其应用
6. 诱导多能干细胞 iPS细胞
(1)概念：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，称为诱导多能干细胞 ( 简 称iPS细 胞 ) 。
(2 )诱导方法：①借助载体将特定基因或特定蛋白导入细胞(成纤维 细胞以及已分化的T 细 胞 、B 细胞均可);
②用小分子化合物诱导形成。
(3)诱导多能干细胞优点：
①诱导过程无须破坏胚胎；
②iPS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反应。
细胞 发生 转化
iPS细胞
血细胞
胰岛细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
可治疗镰状
细胞贫血症， 在治疗阿 尔 兹海默病、
心血管疾病
等领域的研 究也取得了 新进展。
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
(4)诱导多能干细胞的应用：
取成纤维细胞等
转入 相关 因子
神经元
肝细胞
移植
分化
病人
比较 项目 胚胎干细胞 成体干细胞
诱导多能干细胞
来源 早期胚胎 成体组织或器官中
诱导高度分化的 组织细胞形成
特点 具有分化成为成年动 物体内的任何一种类 型的细胞，并进一步 形成机体的所有组织 和器官甚至个体的潜 能 具有组织特异性 9 只能分化成特定的细 胞或组织，不具有发 育成完整个体的能力
类似胚胎干细胞
诱导无须破坏胚 胎，应用前景更 广泛
三种干细胞的比较

展开更多......

收起↑