资源简介

第2章 第2节
人教版 选择性必修3
目录
CONTENTS
动物细胞融合技术与单克隆抗体
二/
动物细胞培养
一/
动物细胞培养的条件
1/
动物细胞培养的过程
2/
动物细胞融合技术
1/
单克隆抗体及其应用
2/
干细胞培养及其应用
3/
动物体细胞核移植技术和克隆动物
三/
体细胞核移植的过程
1/
体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
2/
第2章 第2节
人教版 选择性必修3
----
在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。
但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。
怎样才能获得大量的自体健康皮肤？
能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？
怎样才能获得大量的自体健康皮肤？
能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？
动物细胞培养
动物细胞培养
动物细胞融合
动物细胞核移植
动物细胞工程
基础
动物细胞融合
动物细胞核移植
动物细胞工程
基础
动物细胞培养
动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
动物细胞融合
动物细胞核移植
动物细胞工程
基础
动物细胞培养
从动物体中取出相关的组织
将它分散成单个细胞
在适宜的培养条件下
细胞生长和增殖
原理：
细胞增殖（有丝分裂）
植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。（对比）
植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术（对比）
01
动物细胞培养的条件
一
动物细胞培养的条件
生物体内的细胞可以通过机体的代谢、调节和保护等机制，使细胞的营养、生长条件、抵抗有害因子的能力等方面处于最佳状态。
一
动物细胞培养的条件
生物体内的细胞可以通过机体的代谢、调节和保护等机制，使细胞的营养、生长条件、抵抗有害因子的能力等方面处于最佳状态。
体外培养的细胞由于失去了对整体的依赖性，因此对实验室的培养条件提出了更高的要求。
一
动物细胞培养的条件
生物体内的细胞可以通过机体的代谢、调节和保护等机制，使细胞的营养、生长条件、抵抗有害因子的能力等方面处于最佳状态。
体外培养的细胞由于失去了对整体的依赖性，因此对实验室的培养条件提出了更高的要求。
相对来说，与植物组织培养相比，动物细胞培养需要提供成分更复杂的培养基，控制更严格的无菌条件，创造更稳定的环境条件。
一
动物细胞培养的条件
知识回顾：
还记得细胞生活的环境吗？
细胞外液的主要成分呢？
一
动物细胞培养的条件
知识回顾：
细胞外液的主要成分呢？
﹤
一
动物细胞培养的条件
动物细胞培养
所需的基本条件
﹤
营养条件
其他条件
糖类、
氨基酸、
无机盐、
维生素……
适宜的温度、pH和渗透压
无菌、无毒的环境
适宜的气体环境
一
动物细胞培养的条件
1.营养
水、糖类（葡萄糖）、氨基酸、无机盐、维生素……
①已知成分:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制的培养基。称为合成培养基。
②未知成分：使用合成培养基时，通常需加入血清等一些天然成分。血清中含有人类尚未全部研究清楚、细胞生长和增殖所必需的物质。
+
合成培养基
血清
注意：培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
动物血清的作用（了解）
(1)蛋白质是动物血清的主要成分，包括转铁蛋白、白蛋白、纤维粘连素等，转铁蛋白能结合铁离子,减少其毒性并被细胞利用,还具有抗氧化、抗肿瘤等各种生物功能；白蛋白可与维生素、脂类、激素等结合，并将其带入细胞；纤维粘连素可促进细胞附着。
(2)可为细胞的生存、生长和增殖提供所需要的生长因子。多肽类细胞因子虽然含量少，但在细胞生长、增殖和调控上起着重要作用。如血小板促生长因子能促进细胞分裂，是主要的促细胞增殖因子；此外，成纤维细胞生长因子、表皮细胞生长因子、神经细胞生长因子等对细胞生长、增殖和调控也起着重要作用。
(3)血清中含有一些重要激素。如胰岛素具有促进细胞摄取葡萄糖和氨基酸的作用，并且与促进细胞分裂有关；类胰岛素生长因子能与细胞表面的胰岛素受体结合，从而具有与胰岛素相似的作用；促生长激素具有促进细胞增殖的效应。
(4)动物血清中的磷脂、胆固醇和前列腺素可与其他生长因子结合起作用；微量元素铜、锌、钴、铝等对酶有激活作用，并且可避免自由基对DNA的损害。
一
动物细胞培养的条件
2.无菌、无毒的环境
无菌
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
定期更换培养液，以便清除代谢物
无毒
（防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。）
①湿热灭菌
②干热灭菌
③灼烧灭菌
培养的细胞一旦被污染，多数无法挽回，需尽快弃之，以防止污染扩大而影响其他细胞。
在培养基中加入抗生素也能抑制细菌和真菌的生长，从而预防污染。
有毒物质
一
动物细胞培养的条件
3.温度、pH和渗透压
（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7.2-7.4。
（3）适宜的渗透压：
维持细胞正常的形态和功能。
CO2培养箱
一
动物细胞培养的条件
4.气体环境
通常采用培养皿或松盖培养瓶。并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
O2：细胞代谢所必需的。
CO2：主要作用是维持培养液的pH。
培养箱不仅能提供气体环境，还提供了适宜的温度，还能控制稳定的pH环境。
造成培养基pH波动的主要物质是细胞代谢产生的CO2 ，为了解决这一问题，可采用开放式培养的方式，使细胞代谢产生的CO2 及时溢出培养器皿，再通过给培养箱提供恒定的5%的CO2 浓度，使之与培养基中的NaHCO 3 处于平衡状态，调节pH的相对稳定。95%的空气可以保证细胞呼吸对氧气的需要。（解释）
动物细胞培养过程中，培养基中一般会加入碳酸氢盐。5%CO2和溶液中的碳酸氢盐能形成缓冲对培养液 pH 取决于碳酸氢根(HCO3-)和溶解态CO2 浓度之间的精密平衡，若无CO2 外环境或CO2 分压不足， HCO3-水解反应平衡式右移，导致pH快速升高。通过调节溶液NaHCO3浓度与CO2 分压的使用，可以明显提高动物细胞状态和连续传代能力。在培养过程中随着细胞生长、增殖，细胞代谢副产物，如乳酸逐渐累积增多，pH才会缓慢下降。这种pH的较大起伏变化是细胞生长的不利因素。所以大部分动物细胞的培养，需要二氧化碳培养箱。动物细胞培养基中除了碳酸氢盐，常常会加入其他有机缓冲盐 (如HEPES).使培养过程中pH变化在一个合理范围。
02
动物细胞培养的过程
二
动物细胞培养的过程
阅读教材P44-45,思考并回答下列问题：
_________________________________________________________________________________________________________________________
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
机械方法
或胶原蛋白酶
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？
细胞间质中含有水分、蛋白质、代谢废物及其他营养物质，其中起细胞间连接作用的主要是黏连蛋白。用胰蛋白酶分散细胞说明细胞间物质主要是蛋白质。用胃蛋白酶不行，因为胃蛋白的适宜pH是2-3，如果用胃蛋白酶来分散细胞，在胃蛋白酶发挥作用的情况下，细胞会被杀死，要保证细胞存活胃蛋白酶又没有活性，不能分散细胞。
消化时间太短,消化就不充分,不能使细胞充分分散开来；
消化时间太长,会导致细胞膜表面蛋白大量被分解,从而导致细胞死亡!
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
胰蛋白酶处理时间需严格控制
处理时间太短,消化就不充分,不能使细胞充分分散开来；(2min左右)
处理时间太长,会导致细胞膜表面蛋白大量被分解,从而导致细胞死亡!
你知道为什么一定要把细胞分散开吗？
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
胰蛋白酶处理时间需严格控制
处理时间太短,消化就不充分,不能使细胞充分分散开来；(2min左右)
处理时间太长,会导致细胞膜表面蛋白大量被分解,从而导致细胞死亡!
你知道为什么一定要把细胞分散开吗？
①分散成单个细胞后容易培养，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。
②不分散细胞间会有接触抑制（后面讲解），不能正常生长。
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
你知道为什么一定要把细胞分散开吗？
①分散成单个细胞后容易培养，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。
②不分散细胞间会有接触抑制（后面讲解），不能正常生长。
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
原代培养：
人们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称为原代培养。
⑤放入CO2培养箱中培养
体外培养的动物细胞可以分为两大类：
一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）
一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；
血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞
贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与细胞间的相互接触和细胞与细胞外基质之间的相互接触。正是基于细胞这种贴附生长的特征，使得不同细胞之间结合而形成组织，也使得细胞和周围环境之间保持联系。体外培养时，绝大多数细胞仍然保持了贴附生长的特性，必须贴附在某一固相支持物上如培养瓶壁上生长。来源于血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞不需要贴附在支持物上，而是呈悬浮生长状态。
小资料
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
原代培养：
人们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称为原代培养。
⑤放入CO2培养箱中培养
细胞贴壁:
细胞生长往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。
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
二
动物细胞培养的过程
接触抑制是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性。一般情况下，正常的细胞在培养过程中不停顿地活动和运动，其外周的细胞膜呈现一些特征性的皱褶样活动。但是，当细胞由于移动而相互靠近发生接触时，细胞不再移动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终细胞分裂停止，这种现象称为接触抑制。由于细胞之间有接触抑制的特性，一般的正常细胞并不重叠于其他细胞之上生长，而是单层生长。癌细胞由于无接触抑制而能够继续移动和增殖，导致细胞向三维空间扩展，发生堆积。因此，是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。
小资料
单层生长的肝细胞（100×）
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
原代培养：
人们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称为原代培养。
⑤放入CO2培养箱中培养
细胞贴壁:
细胞生长往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。
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
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
⑤放入CO2培养箱中培养
⑥传代培养
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
⑤放入CO2培养箱中培养
⑥传代培养
原代培养：
人们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称为原代培养。
传代培养：
将分瓶后的细胞培养称为传代培养。
悬浮细胞
贴壁细胞
离心法收集
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
分瓶培养
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
⑤放入CO2培养箱中培养
⑥传代培养
原代培养：
人们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称为原代培养。
传代培养：
将分瓶后的细胞培养称为传代培养。
问：细胞可以一直进行传代培养吗？
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
一般选择幼龄动物或者是动物的胚胎;所取动物组织块一般体积大于1mm3 。
注意
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
⑤放入CO2培养箱中培养
⑥传代培养
原代培养：
人们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称为原代培养。
传代培养：
将分瓶后的细胞培养称为传代培养。
问：细胞可以一直进行传代培养吗？
转瓶培养后的细胞一般传至 10 代左右，细胞的生长、分裂就会出现停滞，大部分细胞衰老死亡，但也有极少数细胞能存活下来，并可传至 40~50 代，这种传代细胞称为细胞株（如人的成纤维细胞可传30～50代，相当于150～300个细胞周期）。一般情况下，当细胞株传至 50 代以后会再次出现停滞，不能继续传代，但有部分细胞的遗传物质发生了改变，并带有癌变的特点，从而有可能在适宜培养条件下无限传代下去，这种传代细胞叫作细胞系。（了解）
动物细胞培养的过程
二
动物细胞培养的过程
①取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法，将组织分散成单个细胞
②分散组织细胞
③制成细胞悬液
用培养液将细胞制成细胞悬液
放入培养皿或培养瓶内
培养皿
培养瓶
④转入培养液中进行原代培养
⑤放入CO2培养箱中培养
⑥传代培养
问：细胞可以一直进行传代培养吗？
转瓶培养后的细胞一般传至 10 代左右，细胞的生长、分裂就会出现停滞，大部分细胞衰老死亡，但也有极少数细胞能存活下来，并可传至 40~50 代，这种传代细胞称为细胞株（如人的成纤维细胞可传30～50代，相当于150～300个细胞周期）。一般情况下，当细胞株传至 50 代以后会再次出现停滞，不能继续传代，但有部分细胞的遗传物质发生了改变，并带有癌变的特点，从而有可能在适宜培养条件下无限传代下去，这种传代细胞叫作细胞系。（了解）
动物细胞培养的过程
二
动物细胞培养的过程
阅读教材P44-45,思考并回答下列问题：
二
动物细胞培养的过程
1.幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养。同样，分化程度越低的细胞，增殖能力越强，所以更容易培养。
2.动物细胞培养和植物组织培养的比较
二
动物细胞培养的过程
2.动物细胞培养和植物组织培养的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
植物组织培养
动物细胞培养
原理
培养前处理
取材
培养基的物理性质
培养基的成分
特有成分
植物细胞的全能性
细胞增殖
离体
用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开。
离体植物器官、组织、细胞
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
固体
液体(又称培养液)
有机营养成分；无机营养成分；植物激素。
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质及一些天然成分如血清。
植物激素
血清
二
动物细胞培养的过程
2.动物细胞培养和植物组织培养的比较
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
植物组织培养
动物细胞培养
特殊环境条件
结果
是否体现细胞的全能性
过程
相同点
再分化需光
气体环境
一般获得新的植株
获得大量细胞
是
否
①培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；
②均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。
随堂检测
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性(　　)
(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，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH(　　)
×
√
1.判断正误
×
√
随堂检测
2.一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件
①无毒的环境　②无菌的环境　③只使用合成培养基　④温度与动物的体温相近　⑤因在CO2培养箱中培养，故不需要O2　⑥多数动物细胞培养在7.2～7.4的pH环境
A.①②④⑤⑥ B.①②③④
C.①②③⑤⑥ D.①②④⑥
√
随堂检测
3.在将动物组织块分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶。由此判断以下推测不合理的是
A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系
B.处理时一定要注意处理时间、加酶量
C.胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤
D.动物细胞培养液的pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致
√
03
干细胞培养及其应用
三
干细胞培养及其应用
知识回顾：
还记得哪里讲过干细胞吗？
必修1第六章第2节第121页
三
干细胞培养及其应用
1.干细胞概念：
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞（stem cell）。
2.干细胞分布：
存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
3.干细胞分类：
三
干细胞培养及其应用
1.干细胞概念：
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞（stem cell）。
2.干细胞分布：
存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
3.干细胞分类：
根据不同的分化潜能
全能干细胞
多能干细胞
单能干细胞
具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，有形成完整个体的分化潜能。
如胚胎干细胞，
多能干细胞具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。
如造血干细胞、骨髓间充质干细胞等。
是一些持续停留在某种组织中的干细胞。当组织受到外伤、老化、疾病等损伤时，这些细胞就能增殖分化，产生新的组织来代替,以保持机体平衡,只能向一种类型或密切相关的细胞类型分化。
如神经干细胞,上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞 。
三
干细胞培养及其应用
1.干细胞概念：
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞（stem cell）。
2.干细胞分布：
存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
3.干细胞分类：
根据来源
胚胎干细胞
成体干细胞
胚胎干细胞（embryonic stem cell，简称ES细胞）存在于早期胚胎中，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潜能。
成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。
三
干细胞培养及其应用
4.干细胞的应用：
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，因而在医学上有着广泛的应用。
造血干细胞移植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；
神经干细胞在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）
胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。
三
干细胞培养及其应用
5.诱导多能干细胞：
通过多种技术手段诱导相应体细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell，简称iPS细胞）
三
干细胞培养及其应用
移植
取成纤维细胞等
iPS细胞
转入相关因子
细胞发生转化
分化
胰岛细胞
神经元
血细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
肝细胞
病人
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
三
干细胞培养及其应用
移植
取成纤维细胞等
iPS细胞
转入相关因子
细胞发生转化
分化
胰岛细胞
神经元
血细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
肝细胞
病人
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS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，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
三
干细胞培养及其应用
6.干细胞治疗目前存在的问题：
存在着导致肿瘤发生的风险

来源或存在
功能、特点
局限性
胚胎干细胞(ES细胞)
成体干细胞
诱导多能干细胞(iPS细胞)
早期胚胎
能够分化成为动物体内的任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至生物个体
成体组织或器官，如造血干细胞、神经干细胞和精原干细胞等
体外诱导体细胞产生
能分化成为具有特定功能的细胞来治疗疾病。无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应。
具有组织特异性，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
需从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用
技术不成熟。
三
干细胞培养及其应用
本课小结
无菌、无毒
营养
温度、pH和渗透压
气体环境
制备细胞悬液
原代培养
传代培养
动物细胞培养
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的过程
干细胞的培养和应用
干细胞的种类、特点及应用
iPS细胞的培养和应用
练习与应用
1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。
（1）培养环境中需要O2，不需要CO2 。（ ）
（2）细胞要经过脱分化形成愈伤组织。（ ）
（3）培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清（ ）
（4）培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖（ ）
一.概念检测
×
√
×
×
2.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是( )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.造血干细胞可以分化为各种血细胞
C.不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的
D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
A
练习与应用
二.拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（1）由于诱导iPS细胞、促使其分化都需要时间，因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形。从实际事故、疾病发生的不可预测性方面考虑，如果要将这些细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施?
像建立骨髓库一样，有研究团队正在尝试建立HLA(Human Leukocyte Antigen,人类白细胞抗原)多态性丰富的iPS细胞库，可以为需要的人找到HIA匹配度较高的iPS细胞，这样不仅可以节省时间、成本，还能减轻异体干细胞移植后发生的免疫排斥反应。
练习与应用
二.拓展应用
（2）如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？又可能带来哪些问题？
该技术可能被用于治疗不孕症；获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。该技术可能带来一系列的伦理问题。例如，如果用同一个人的iPS细胞分别诱导形成精子和卵子，两者受精可能培育出“单亲”婴儿；有的人还可能有目的地选择iPS细胞，从而“设计”婴儿。

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