資源簡介

(共25張PPT)
愿你的學習像有絲分裂一樣，有序進行，收獲滿滿!
祝你新的一年里，像線粒體一樣，充滿能量，活力四射!
祝你新的一年里，像種群增長一樣，不斷壯大，實現夢想!
愿你的2025年像群落演替一樣，不斷進步，走向成功!
祝你新的一年里，像自然選擇一樣，成為最優秀的自己!
DeepSeek
2.2動物細胞工程
動物細胞培養(第一課時)
動物細胞工程常用的技術：
動物細胞培養 ——動物細胞工程的基礎 動物細胞融合
動物細胞核移植
從動物體中取出相關組織，將它們分散成單個細胞，然后
在適宜的培養條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。
原理： 細胞增殖 (有絲分裂)
動物細胞培養
概 念 ：
一、動物細胞培養的條件
1.營養
(1)培養基構成： 合成培養基十血清等一些天然成分
合成培養基：將細胞所需的營養物質(糖類、氨基酸、無機鹽、
維生素等)按種類和所需量嚴格配制的培養基。
血清等一些天然成分： 含有尚未全部研究清楚的
細胞所需的營養物質
(2)培養基類型(根據物理性質):
液體培養基(培養液)
HAKATA
Charcosl Stripped FBS
I
血清
②
2.無菌、無毒的環境
( 1 ) 對培養液和所有培養用具進行滅菌處理。
( 2 ) 在無菌環境下進行操作。
另外：可根據實際情況適量添加抗生素。
(3)培養液需要定期更換：
清除代謝物，防止細胞代謝物積累
對細胞自身造成危害。
無菌
無毒
一、動物細胞培養的條件
3.溫度、pH 和滲透壓 與相應動物內環境的理化性質保持一致。
(1)適宜的溫度：哺乳動物細胞培養的溫度多以 36.5±0.5℃ 為宜；
(2)適宜的pH: 多數動物細胞生存的適宜pH為 _ ;
(3)適宜的滲透壓：目的 維持細胞正常的形態和功能
一、動物細胞培養的條件
(2)具體操作：通常采用培養皿或松蓋培養瓶。
置于含有95%空氣和5% CO 的混合氣體的CO 培養箱中進行培養。
O 細胞代謝所必需
CO 維持培養液的pH
4.氣體環境
(1)氣體組成及作用：
一、動物細胞培養的條件
一般取材于動物胚胎或幼齡動物的組織、器官。
(2)取材原因：
細胞分化程度低，增殖能力強，容易培養
1.取動物組織
(1)取材：
、動物細胞培養的過程
用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時間
②原因：成塊組織中，細胞與細胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖 一是能使細胞與培養液充分接觸，保證細胞所需要的營養供應；
二是能保證細胞內有害代謝物的及時排出。
(2)用培養液將細胞制成細胞懸液。
將細胞懸液放入培養皿或培養瓶內，置于適宜環境中進行原代培養。
二、動物細胞培養的過程
2.動物組織處理——制成細胞懸液
(1)將組織分散成單個細胞 ①方法：機械法
二、動物細胞培養的過程
思考1:進行動物細胞培養時常用胰蛋白酶分散細胞，這說明
細胞間的物質主要是什么成分 用胃蛋白酶行嗎
用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質主要是蛋白質。
胃蛋白酶作用的適宜pH 約為2, 當pH 大于6時，胃蛋白酶就會
失去活性。多數動物細胞培養的適宜pH 為7.2～7.4,胃蛋白酶 在此環境中沒有活性，所以用胃蛋白酶不行。
思考2:胰蛋白酶會把細胞膜蛋白分解掉嗎
可能會 控制好作用時間
二、動物細胞培養的過程
3.體外培養的動物細胞類型
① 懸 浮生長類：能夠懸 浮在培養液中生長增殖。
② 貼壁生長類：
需要貼附于某些基質表面才能生長增殖。
大多數細胞屬于這種類型。
懸浮培養瓶
正常細胞
平面觀
表面的要求：
光滑、無毒、 易于貼附。
二、動物細胞培養的過程
①細胞貼壁：大多數細胞需要貼附于某些基質表面才能 增殖，這類細胞往往貼附在培養瓶的瓶壁 上，這種現象稱為細胞貼壁。
影響貼壁類細胞生長分裂的因素：
一方面會因細胞密度過大、有害代謝物積累和 培養液中營養物質缺乏等因素而分裂受阻。
另一方面還會發生接觸抑制現象。
②接觸抑制：
當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時
,細胞通常會停止分裂增殖的現象。
正常細胞
平面觀 失去接觸抑制
二、動物細胞培養的過程
4.分瓶、進行傳代培養
(1)收集細胞
①懸浮生長類：直接用離心法收集
②貼壁生長類：
重新用胰蛋白酶等處理，使之分散
成單個細胞，然后再用離心法收集
(2)將收集的細胞制成細胞懸液，分瓶培養
傳代培養
①原代培養：
通常將分瓶之前的細胞培養，即動物組織經處理后的初次培養。
②傳代培養：
將分瓶后的細胞培養成為傳代培養。
二、動物細胞培養的過程
取動物組織
機械法 或 用胰蛋白酶、 膠原蛋白酶等處理
分散成單個細胞
制成細胞懸液
轉入培養液進行原代培養
細胞貼壁 個 接觸抑制
分瓶
進行傳代培養
放入CO
培養箱中 ·
培養
放入CO 培 養箱中培養
轉入培養
液進行
原代培養
傳代培養
二、動物細胞培養的過程
制成細
胞懸液
取動物組織
比較項目 植物組織培養
動物細胞培養
原理(及是否體 現細胞全能性) 植物細胞的全能性 ( 體現 全能性)
細胞增殖
( 未體現全能性)
培養基 固體培養基
液體培養基
結果 新的植物體
新的細胞群
相同點 ①都進行有絲分裂，都不涉及減數分裂； ②均需要無菌操作、適宜的溫度、pH等條件
植物組織培養與動物細胞培養的比較
(1)動物細胞培養體現了動物細胞的全能性 X )
(2)培養保留接觸抑制的細胞在培養瓶壁上可形成多層細胞 )
(3)懸浮培養的細胞直接用離心法收集，貼壁細胞需要用胰蛋白酶等處 理后再用離心法收集 (
(4)動物細胞培養時， O 是細胞代謝所必需的， CO 的主要作用是維持
培養液的pH
習題鞏固
)
1.干細胞的概念：
動物和人體內仍保留著少數具 有分 裂和分化能力
的細胞，這些細胞叫做干細胞。
在一 定條件下，干細胞可以分化成其他類型的細胞。
2.干細胞的來源：
存在于早期胚胎 、骨髓 和 臍帶血 等多種組織和器官中。
3.干細胞的類型：
包括胚胎干細胞和 成體干細胞等。
三、干細胞培養及其應用
4. 胚胎干細胞(簡稱ES細胞)
①分布： 存在于早期胚胎中
具有分化為成年動物體內的任何一種
②特點： 類型的細胞，并進一步形成機體的所
有組織和器官甚至個體的潛能。
目前科學家已分離出了小鼠、兔、牛、猴和人 等的ES細胞，在體外培養可分化成心肌細胞、 神經元細胞和造血干細胞等細胞。
④ 局限性：必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫學上的應用。
三、干細胞培養及其應用
▲圖2-13 電鏡下的胚胎干細胞
(照片經后期人工上色 處理，放大約1500倍)
③ 應用實例：
5. 成體干細胞
①分布 存在于成體組織或器官內的干細胞
造血干 細 胞 (骨髓、外周血和臍帶血中 )
②常見類型< 神經干 細 胞 (神經系統中 )
精原干 細 胞 (睪 丸中 )
③特點 具 有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，
不具有發育成完整個體的能力。
發現最早
研究最多
應用最成熟
三、干細胞培養及其應用
治療神經組織損傷和神經系統退行性疾病
(如帕金森病、阿爾茨海默病等)
⑥面臨的問題：用于臨床治療存在導致腫瘤發生的風險
⑦應用展望：
干細胞將在再生醫學、藥物安全性與有效性檢測等領域發揮大作用。
三、干細胞培養及其應用
④ 作用：有著自我更新能力及分化潛能的干細胞，與組織、 器官的發育、再生和修復等密切相關。
⑤應用實例
治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起
的造血系統、 免疫系統功能障礙等疾病。
神經干細胞
造血干細胞
三、干細胞培養及其應用
6. 誘導多能干細胞 iPS細胞
(1)概念：通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得了類似胚胎干細胞的 一種細胞，稱為誘導多能干細胞 ( 簡 稱iPS細 胞 ) 。
(2 )誘導方法：①借助載體將特定基因或特定蛋白導入細胞(成纖維 細胞以及已分化的T 細 胞 、B 細胞均可);
②用小分子化合物誘導形成。
(3)誘導多能干細胞優點：
①誘導過程無須破壞胚胎；
②iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植 回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。
細胞 發生 轉化
iPS細胞
血細胞
胰島細胞
腸上皮細胞
心肌細胞
可治療鐮狀
細胞貧血癥， 在治療阿 爾 茲海默病、
心血管疾病
等領域的研 究也取得了 新進展。
iPS細胞用于治療人類疾病示意圖
(4)誘導多能干細胞的應用：
取成纖維細胞等
轉入 相關 因子
神經元
肝細胞
移植
分化
病人
比較 項目 胚胎干細胞 成體干細胞
誘導多能干細胞
來源 早期胚胎 成體組織或器官中
誘導高度分化的 組織細胞形成
特點 具有分化成為成年動 物體內的任何一種類 型的細胞，并進一步 形成機體的所有組織 和器官甚至個體的潛 能 具有組織特異性 9 只能分化成特定的細 胞或組織，不具有發 育成完整個體的能力
類似胚胎干細胞
誘導無須破壞胚 胎，應用前景更 廣泛
三種干細胞的比較

展開更多......

收起↑