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第二章 细胞工程
第2节 动物细胞工程（1）
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：异体移植面临的问题： 。
供体器官短缺、免疫排斥等
获得大量的自体健康皮肤的方法： 。
取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增；
皮肤干细胞培养（研究中）
通过细胞培养构建的人造皮肤
通过细胞培养构建人造皮肤
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞融合
动物细胞工程
是最基础的技术
问题:什么是动物细胞培养？
动物细胞培养：从动物体中取出相关的组织或器官，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。（教材P43黑体字）
动物细胞培养需要什么样的条件？
原理：
细胞分裂（增殖）
动物细胞培养所需的基本条件
营养物质
其他条件
<
<
糖类
氨基酸
无机盐
维生素
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基。
含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。
培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分
一般使用液体培养基，也称为培养液。
1.培养的条件：
(1)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
无毒
定期更换培养液
问题:定期更换培养液的目的是什么？
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
问题:如何防止培养过程中的微生物污染？
在细胞培养液中添加一定量的抗生素
2.培养的条件：
(2)温度、PH、渗透压：
多数动物细胞生存的适宜pH为________
①适宜的温度：
36.5±0.5℃
7.2-7.4
维持细胞正常的形态和功能
哺乳动物细胞培养的温度多以_ __________为宜；
维持适宜渗透压的目的______________________
②适宜的pH：
③适宜的渗透压：
2.培养的条件：
(3)气体环境：
动物细胞培养所需气体主要有_____和______
用培养皿或松盖培养瓶,
在含有_______________和__________的混合气体的__________
O2
CO2
细胞代谢所必需的
维持培养液的pH
95%空气
5%CO2
CO2培养箱
①组成
不同气体的作用是什么？
②培养仪器
（95%）空气:
（5%）CO2：
CO2 培养箱
传代培养
取动物组织
制成细胞悬液
原代培养
放入CO2培养箱中培养
放入CO2培养箱中培养
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
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
（分化程度低，分裂能力强）
第1类：悬浮生长细胞
第2类：贴壁生长细胞
（主要）
悬浮培养瓶
★体外培养动物细胞分为两类
接触抑制
原代培养
传代培养
细胞贴壁
大多数体外培养的细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖
当贴壁细胞分裂生长到表面互相接触时，细胞通常会停止分裂增殖
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
将分瓶后的细胞培养称为传代培养
动物
组织块
分散成
单个细胞
细胞
悬液
癌变细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶中形成多层细胞，在培养液可以无限增殖下去。
肿瘤细胞
（失去接触抑制）
正常细胞
动物
组织块
分散成
单个细胞
细胞
悬液
原代培养
传代培养
放入培养瓶
在适宜条件
在适宜条件
分瓶培养
思考：为什么要进行分瓶培养？
悬浮生长
贴壁生长
细胞密度过大
有害代谢物积累
营养物质缺乏
接触抑制
分瓶培养
(传代培养)
解决
原因
原代培养
问题
细胞分裂受阻
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
植物组织培养和动物细胞培养的比较
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。
外植体
脱分化
愈伤组织
再分化
根、芽
幼苗
完整植株
移栽成活
取动物组织
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
分瓶
进行传代培养
动物细胞培养
动物细胞培养的概念和原理
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的过程
原理：细胞的增殖
在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术
(1)营养条件
(2)无菌、无毒的环境
(3)温度、pH和渗透压
(4)气体环境
取动物组织
单个细胞
细胞悬液
原代培养
传代培养
1. 治疗大面积烧伤时，可通过细胞培养构建“人造皮肤”进行移植。下列叙述错误的是（ ）
A．使用烧伤病人健康皮肤细胞可培养出不产生免疫排斥反应的“皮肤”
B．用胰蛋白酶处理皮肤组织，目的是使它分散成单个细胞
C．贴壁生长的皮肤细胞会发生接触抑制现象
D．传代培养时，贴壁细胞直接用离心法收集，然后再分瓶培养
D
2．“人造牛肉汉堡”中的牛肉块是牛的肌肉细胞经过动物细胞培养获得的，这种人工培育的牛肉能防止疯牛病病毒、口蹄疫病毒等动物病毒感染，为人类获取更多健康食品探索出了新途径。下列有关动物细胞培养技术说法，正确的是（　　）
A．制备细胞悬浮液的过程需要使用胃蛋白酶或胶原蛋白酶
B．细胞培养液中含有各种营养物质，其中的蔗糖还有维持培养液渗透压作用
C．95%空气和5%CO2的混合气体能维持培养液的pH，并为细胞提供适宜浓度的氧气D．严格对培养物和所有培养设备灭菌及培养过程无菌操作是避免病毒感染的关键
C
3．下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．步骤①操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养中，细胞之间相互接触能促进细胞的分裂
C
4．某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行培养，下列叙述不正确的是（ ）
A．制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理
B．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2以维持培养液的pH
C．为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的抗生素D．用血球计数板计数的方法，可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
A

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