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第2节 动物细胞工程
第1课时　动物细胞培养
学习目标:
1.阐明动物细胞培养的过程。
2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
学习内容：
一、动物细胞工程常用技术
1.常用技术： 、 和 等。
2.基础： 。
二、动物细胞培养
1.概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 和 的技术。
2.培养条件
(1)营养
①成分： 、 、无机盐、维生素等
②培养基类型
a．合成培养基：将细胞所需的营养物质按 严格配制而成的培养基。通常需要加入 等天然成分。
b．培养液：即 培养基。
(2)无菌、无毒的环境
保证措施：
①需要对培养液和所有培养用具进行 处理。
②需要在 环境下进行操作。
③需要定期 培养液。
(3)温度、pH和渗透压
①哺乳动物细胞培养的温度多以 ℃为宜
②多数细胞生存的适宜pH为 。
③ 也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。
(4)气体环境
①主要是O2和CO2
O2作用是 。
CO2主要作用是 。
②保证措施:通常采用培养皿或 ，并将它们置于含有 %空气和 %CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
3.动物细胞培养的过程
(1)取材：新鲜的动物组织
(2)分散成单个细胞方法：机械的方法或 酶、 酶(利用酶的专一性)等处理一段时间
(3)制备细胞悬液:用 将细胞制成细胞悬液
(4)体外培养的动物细胞类型
① 生长增殖的细胞
(
细胞悬液生长增殖
细胞贴壁生长
离心法收集
胰蛋白酶等处理，离心法收集
细胞悬液
培养
细胞悬液
新鲜动物组织
细胞悬液
单个细胞
用机械的方法或
解法
培养
培养
)② 生长增殖的细胞
(5)
4．动物细胞培养的原理是 。
5．动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，第一次使用的目的是使 ；贴壁细胞传代培养时使用的目的是使 ，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。
三、干细胞培养及其应用
1. 干细胞特点
(1)干细胞可以分裂形成
(2)在一定条件下,干细胞可以分化为其他类型的细胞
2. 干细胞分布:存在于 、 和脐带血等多种组织和器官中
3．胚胎干细胞
(1)分布：
(2)作用：具有分化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 。
(3)成果：科学家已分离出兔、牛、猴和人等的ES细胞，并证明了ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞
4．成体干细胞
(1)分布:
(2)类型:神经干细胞、 干细胞、精原干细胞
(3)作用:一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的 ,不具有发育成完整个体的能力
5. iPS细胞及其应用
(1)定义：科学家通过体外诱导成 等细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，被称为 细胞，简称iPS细胞。
(2)应用：
①利用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血，
②利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。
(3)前程：iPS细胞的应用前景优于干细胞
(4)制备方法
①借助载体将 导入细胞中
②直接将 导入细胞中
③利用 等来诱导
课堂练习：
1.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右图的相关叙述中，错误的是(　　)
A. a过程可表示干细胞的自我更新
B. b、c过程表示干细胞具有分化能力
C. a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D. a、b、c过程中遗传物质发生了定向改变
2.相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞(　　)
A.没有中央液泡，不能发生渗透作用
B.渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压
C.没有细胞壁，易吸水涨破
D.生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同
3．成体干细胞不包括下列哪种细胞(　　)
A．骨髓中的造血干细胞
B．神经系统中的神经干细胞
C．睾丸中的精原干细胞
D．由成纤维细胞诱导而成的iPS细胞
答案
一、1.动物细胞培养 动物细胞融合 动物细胞核移植
2. 动物细胞培养
二、1单个细胞 生长 增殖
2. (1)①糖类②a．种类和所需量 血清 b．培养液：即液体培养基。
(2)①灭菌 ②无菌 ③更换
(3)①36.5士0.5 ②7.2-7.4 ③渗透压
(4)①细胞代谢所必需 维持培养液的pH
②松盖培养瓶 95 5
3.(2)胰蛋白酶、胶原蛋白酶
(3)培养液 (4)体外培养的动物细胞类型
①悬浮在培养液
②贴附于某些基质表面
(5)酶 分瓶 接触抵制 原代 传代
4．细胞增殖。
5．组织细胞分散开 细胞从瓶壁上脱离下来
三、1. (1)新的干细胞
2.早期胚胎 骨髓
3．胚胎干细胞
(1)早期胚胎中
(2)潜能
4． (1)成体组织或器宜内
(2)造血
(3)细胞或组织
5. (1)纤维 诱导多能干细胞
(4)①特定基因 ②特定蛋白 ③小分子化合物
课堂练习
1.答案　D
解析　a过程可表示干细胞的自我更新，干细胞通过细胞分裂产生新的干细胞，A正确；b、c过程表示干细胞具有分化能力，可以分化出特定功能的细胞，B正确；a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同，即发生了基因的选择性表达，C正确；a、b、c过程中遗传物质未发生改变，D错误。
2.答案　C
解析　动物细胞虽然无中央液泡，但是有一定浓度的细胞液，能发生渗透作用，A错误；动物细胞渗透压不一定高于细菌或植物细胞的渗透压，B错误；由于动物细胞无细胞壁，外界渗透压一旦过低，细胞容易吸水涨破，C正确；动物细胞不一定生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同，不是动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压的理由，D错误。
3.答案　D

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