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细胞培养是动物细胞工程的基础
第1节
浙科版 选择性必修3
1.能概述动物细胞培养的过程
2.能够举例说明动物细胞培养的应用价值
复习回顾：植物细胞工程采用的技术手段有哪些？其理论基础是什么？
植物细胞工程
所采用技术的理论基础
通常采用的技术手段
植物组织培养
植物体细胞杂交
植物细胞的全能性
动物细胞工程包括哪些技术呢？
动物细胞工程
通常采用的技术手段
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞融合
胚胎工程技术
是其他动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞培养
1、定义
动物细胞培养：从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜环境下让细胞生长和增殖的过程。
烧伤患者
附带皮肤细胞的水凝胶敷料
动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养
2、原理：细胞增殖
1、适宜的温度、湿度、pH、气体条件
①设备：二氧化碳培养箱
②温度：37℃±0.5℃
③PH：7.2~7.4
④气体条件：5%的CO2+95%的空气
思考：在体外动物细胞培养中5%CO2和95%的空气分别有什么作用？
5%CO2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
二、动物细胞培养的条件
2、无菌、无毒的条件
①培养材料、培养基、培养环境、操作过程严格控制无菌
②在培养基中加入抗生素，抑制细菌和真菌的生长
③血清等成分采用过滤除菌
④定期更换培养液，以防止细胞代谢产生的有毒物质危害细胞
3、营养
动物细胞培养中营养物质通常有液体培养基提供
实际工作中往往在合成培养基中添加一定比例的血清或其他天然成分。
思考：为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？
由于人们并没有完全了解动物细胞所需要的全部物质，而血清含有丰富的营养物质及各种生长因子等，所以往往在合成培养基中添加血清。
动物细胞培养包括原代培养和传代培养
一、动物细胞培养的一般过程
动物细胞培养的一般过程，包括原代培养和传代培养。
取动物组织块
并剪碎组织
胰蛋白酶酶解处理分散成单个细胞
转入特殊培养液中进行原代培养
将原代细胞分装到多个卡氏瓶中进行传代培养
放入二氧化碳培养箱中保温培养
解离细胞
1、原代培养
是指细胞或组织离开有机体后的首次培养
2、体外培养动物细胞的特点
贴附生长的过程
①贴附生长
是指体外培养时，绝大多数细胞必须贴附在某一固相支持物上如培养瓶壁上生长。
血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞呈悬浮生长状态
接触抑制是体外细胞培养时贴附型细胞生长的特性。
②接触抑制
当贴附型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，最终细胞分裂停止的现象。
癌细胞无接触抑制，会继续移动和增殖发生堆积
思考：细胞发生接触抑制后如何使细胞继续分裂增殖？
3、传代培养
将原代培养的培养瓶内的细胞分离并稀释后转到多个培养瓶中，在新的培养基中进行的培养。
细胞发生接触抑制，细胞分裂停止，所以一般来说，原代培养的贴壁细胞达到生长基质的80%表面面积后可进行传代培养，并且细胞培养一段时间后由于培养空间限制、营养物质枯竭细胞分裂也会停止。
思考：细胞发生接触抑制后如何使细胞继续分裂增殖？
二、细胞系、细胞株和细胞克隆
细胞系：原代培养物首次传代成功后即成细胞系。能连续培养下去的细胞系称为连续细胞系或无限细胞系，不能连续培养下去的细胞系称为有限细胞系。
细胞株：通过一定的选择或纯化方法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。可以连续多次传代的细胞株称为连续细胞株，可传代次数有限的细胞株称为有限细胞株。
1、细胞系、细胞株
2、细胞克隆
①概念：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，称为细胞克隆或克隆培养
②基本要求：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。
3、动物细胞培养的价值
（1）研究价值
细胞全能性的揭示
细胞周期调节控制的分析
癌变机理和衰老原因
抗癌药物的筛选
有毒物质的检测
培养正常或病变的细胞，可用于生理、病理、药理等方面的研究
运用细胞培养技术的相关研究
（2）应用价值
①皮肤细胞的培养用于烧伤患者的皮肤移植，其他器官的细胞培养用于相关损伤组织器官的修复
②借助于某些细胞的大规模培养获得细胞代谢产物
动物疫苗
干扰素
单克隆抗体
动物细胞培养
条件
过程
应用价值
原代培养
分散成
单个细胞
胰蛋白酶
问题
细胞分裂停止
培养空间限制、营养物质枯竭
贴壁生长
接触抑制
解决
传代培养
酶解、分瓶
动物
组织
适宜的温度、湿度、PH、气体条件
无菌、无毒的条件
营养条件

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