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生物学（新人教版）
生物技术与工程
第二章第2节
动物细胞培养
01
动物细胞培养
问题探讨
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。
讨论：
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？
可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增；
目前，科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养，以获得适合临床上使用的
人造皮肤；
克隆皮肤
1、概念：
从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
2、目的：
获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。
3、原理：
细胞增殖（有丝分裂）
4、实例：
克隆皮肤
皮肤烧伤
那么，获得这些细胞或细胞产物的具体过程又是怎样的？
5、过程：
胚胎或幼龄动物器官组织
取出组织
剪碎
胰蛋白酶处理
单个细胞
细胞悬液
加培养液
培养瓶内培养
转入
（ 细胞贴壁长成单层细胞,有接触抑制现象）
细胞贴壁
接触抑制
原代培养
传代培养
（原代培养）
(分离组织)
(分散组织)
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
单个细胞
细胞悬浮液
10代细胞
少部分突破细胞寿限“癌变”，无限传代
动物细胞培养不能最终培养成动物体
50代细胞
原代培养
传代培养
细胞贴壁
剥离、分瓶
细胞
分化程度低，增殖能力强
去掉组织间蛋白
加培养液
胰蛋白酶
剪碎
出现接触抑制
细胞贴壁—
悬液中分散的细胞贴附在瓶壁生长的现象；
接触抑制—
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。
原代培养—
分瓶之前的细胞培养，即动物组织经初次
处理后的培养；
传代培养—
分瓶后的细胞培养。
思考讨论
（1）培养前为什么分散成单个细胞？
①成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长与增殖
②利于与培养液充分接触，保证O2与营养供应和代谢物及时排出。
（2）将组织分散成单个细胞时为什么要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）
处理？胃蛋白酶可以吗？
胰蛋白酶可以将动物组织细胞间的蛋白质成分酶解，使细胞分散开，获得单个细胞。
纤维蛋白、胶原蛋白等
细胞膜含有蛋白质，长时间处理会损伤细胞
要控制好时间
（3）在用胰蛋白酶处理组织时应注意什么？
02
动物细胞培养条件
（1）成分
①已知成分
将细胞所需的__________（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其_______和________严格配制而成的培养基，称为_____________。
②未知成分
使用合成培养基时，通常需加入____等一些天然成分
为什么？________________________________________________。
（2）培养基的物理性质
培养动物细胞一般使用____________，也称为________。
营养物质
种类
所需量
合成培养基
血清
血清中含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质
液体培养基
培养液
*这里的糖类不包括淀粉、蔗糖等
1.营养
（1）保证无菌、无毒环境的具体措施
①对_______和______________进行_______处理；
②在__________下进行操作；
③还需要________________
（2）思考题
①为什么培养液需要定期更换？
_____________________________________________________
②如何防止培养过程中的微生物污染？
____________________________________________
培养液
所有培养用具
灭菌
无菌环境
定期更换培养液
以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
在细胞培养液中添加一定量的抗生素
2.无菌、无毒的环境
（1）适宜的温度
哺乳动物细胞培养的温度多以___________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
维持适宜渗透压的目的_________________________。
36.5±0.5℃
7.2-7.4
维持细胞正常的形态和功能
3.温度、pH和渗透压
（1）组成
动物细胞培养所需气体主要有____和_____。
（2）不同气体的作用
①O2：_______________________
②CO2：_____________________________
（3）培养容器
通常采用_________或_____________。
（4）培养仪器
含有_________和________的混合气体的_____________。
O2
CO2
O2是细胞代谢所必需的
CO2的主要作用维持培养液的pH
培养皿
松盖培养瓶
95%空气
5%CO2
CO2培养箱
4.气体环境
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质
培养基特有成分
培养结果
培养目的
获得细胞及代谢产物
细胞的全能性
许多细胞
植物体
快速繁殖、培育无病毒植株等
葡萄糖、动物血清
蔗糖、植物激素
液体培养基
固体培养基
细胞增殖
植物组织培养和动物细胞培养比较
03
干细胞的培养及其应用
（1）胚胎干细胞（简称ES细胞）
①分布：存在于__________中
②特点
__________________________________________
__________________________________________
③应用实例
__________________________________________
早期胚胎
骨髓
脐带血
胚胎干细胞
成体干细胞
早期胚胎
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
ES细胞在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等
1.分布
2.分类
干细胞存在于_________、______和________等多种组织和器官中；
干细胞包括____________和____________等
（2）成体干细胞
①分布：存在于__________________中
②常见类别：包括______中的___________、_________中的__________、____中的___________等；
③特点
__________________________________________
__________________________________________
④发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例
__________________________________________
成体组织或器官内
骨髓
造血干细胞
神经系统
神经干细胞
睾丸
精原干细胞
一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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
造血干细胞，主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中
有着_________能力及______潜能的干细胞，与__________的_______________
等密切相关；
自我更新
分化
组织、器官
发育、再生和修复
3.干细胞的应用
4.干细胞应用面临的问题
存在_____________________
导致肿瘤发生的风险
①______________________________________
②______________________________________
③______________________________________
______________________________________
借助载体将特定基因导入细胞中诱导形成iPS细胞
直接将特定蛋白导入受体细胞中诱导形成iPS细胞
用小分子化合物来诱导形成iPS细胞诱导形成iPS细胞
成纤维细胞以及已分化的T细胞、B细胞
5.制备iPS细胞的其他方法
6.iPS细胞的来源
概述
培养条件
过程
动物细胞培养
原理
取材
地位
原代培养
营养条件
温度、pH和渗透压
无菌、无毒的环境
气体环境
制成细胞悬液
传代培养
干细胞
分布
分类
应用
课堂小结

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