1、一、动物细胞培养一、动物细胞培养1.1.发展历史发展历史:20:20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。争论。19071907年，美国生物学家哈里森年，美国生物学家哈里森(Harrison)(Harrison)从蝌蚪的从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并
2、且从神经细胞中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。成为动物细胞培养。1、动物细胞培养、动物细胞培养（一）动物细胞、组织培养（一）动物细胞、组织培养将动物体内的一部分组织取出将动物体内的一部分组织取出分散成单个细胞分散成单个细胞人工控制的条件下人工控制的条件下细胞得以生
3、存并保持细胞得以生存并保持生命活动现象生命活动现象生长、分裂乃至生长、分裂乃至接触抑制接触抑制和有规律的衰老、死亡性能等和有规律的衰老、死亡性能等机械消化或胰酶消化机械消化或胰酶消化（1）定义）定义（2）动物细胞的培养过程）动物细胞的培养过程 取动物胚胎取动物胚胎或或幼龄幼龄动物器官动物器官和组织和组织剪碎组织剪碎组织胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理细胞培养细胞培养单个细胞单个细胞(动物组织细胞间隙中含有一动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质定量的弹性纤维等蛋白质)2、为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？、为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细
4、胞外的其他成可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞分酶解，获得单个细胞思考思考1 1、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？物细胞培养材料？因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强3 3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养4 4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培、动物细胞培养能否像绿色植物组织培
5、养那样最终培养成新个体？养成新个体？动物细胞动物细胞生长特点：生长特点：（1 1）贴壁生长贴壁生长：培养瓶中的悬浮液细胞，紧贴：培养瓶中的悬浮液细胞，紧贴培养瓶内壁才能生长培养瓶内壁才能生长（2 2）接触抑制接触抑制：当培养瓶中内壁生长细胞彼此：当培养瓶中内壁生长细胞彼此紧密接触时，细胞不再分裂紧密接触时，细胞不再分裂（3 3）细胞只分裂不分化细胞只分裂不分化细胞悬浮液细胞悬浮液单个细胞单个细胞转入特殊培养液转入特殊培养液中进行中进行原代培养原代培养细胞形成生长晕并增大细胞形成生长晕并增大将原代细胞分装将原代细胞分装到多个扁形瓶中到多个扁形瓶中进行进行传代培养传代培养细胞系或细胞株细胞系或细胞
6、株讨论：讨论：为什么要进行传代培养？为什么要进行传代培养？从原代培养向传代培养从原代培养向传代培养的原因：的原因：原代培养的细胞生长比较缓慢，而且繁殖到一定的代数原代培养的细胞生长比较缓慢，而且繁殖到一定的代数一般一般10代以内停止生长，需要重新更换培养基。如果不代以内停止生长，需要重新更换培养基。如果不进行分装培养，进行分装培养，贴壁生长以及接触抑制生长的细胞就会贴壁生长以及接触抑制生长的细胞就会因细胞密度过大和代谢消耗引起营养枯竭，不能正常生因细胞密度过大和代谢消耗引起营养枯竭，不能正常生长。长。有关概念有关概念:将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培将原代培养细胞分成若干份，接种到若干
7、份培养基中，使其继续生长、增值。养基中，使其继续生长、增值。从机体取出后立即进行的细胞、组织培养，从机体取出后立即进行的细胞、组织培养，到培养的细胞形成生长晕并增大为止。到培养的细胞形成生长晕并增大为止。原代培养：原代培养：传代培养：传代培养：严格说，将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个严格说，将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶为传代培养。培养瓶为传代培养。细胞系细胞系有关概念有关概念:（2）连续细胞系）连续细胞系:（1）有限细胞系：）有限细胞系：连续细胞株连续细胞株有限细胞株有限细胞株细胞株细胞株-可连续传代的细胞可连续传代的细胞不能连续培养下去的细胞系不能连续培养下去的细胞系能连续
8、培养下去的细胞系能连续培养下去的细胞系大多数具有异倍体核型，有的是恶性细胞系，大多数具有异倍体核型，有的是恶性细胞系，具有致瘤性，有的获得不死性（保留接触抑具有致瘤性，有的获得不死性（保留接触抑制，不致癌）制，不致癌）例：二倍体细胞例：二倍体细胞通过一定的选择或纯化方法，从原代培养或细胞通过一定的选择或纯化方法，从原代培养或细胞系中获得的具有系中获得的具有特殊性质特殊性质的细胞的细胞具有恒定的染色体组型、同工酶具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病毒敏感性和生化特性。类型、病毒敏感性和生化特性。细胞系泛指可传代的细胞细胞系泛指可传代的细胞细胞株是具有特殊性质的细胞系细胞株是具有特殊性质的细胞系细
9、胞系与细胞株的关系动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件:1.1.无菌无毒的环境无菌无毒的环境2.2.营养营养3.3.温度和温度和pHpH4.4.气体环境气体环境从人的组织切片中取下小从人的组织切片中取下小片样品片样品转入特殊培养液中进行转入特殊培养液中进行原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶分装到多个扁形培养瓶中进行分装到多个扁形培养瓶中进行传代培养传代培养单个的成纤维细胞悬浮液单个的成纤维细胞悬浮液（分解胶原纤维等）（分解胶原纤维等）动物细胞培养过程动物细胞培养过程于于CO2CO2培养箱中培养箱中保温培养保温培养植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目比较项目植物
10、组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养原理原理培养基性质培养基性质培养基特有成分培养基特有成分培养结果培养结果培养目的培养目的细胞的全能性细胞的全能性细胞增殖细胞增殖固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基植物激素植物激素动物血清动物血清植物体植物体细胞株、细胞系细胞株、细胞系快速繁殖、快速繁殖、培育无病毒植株培育无病毒植株获得细胞或细获得细胞或细胞分泌蛋白胞分泌蛋白从人的组织切片中取下小从人的组织切片中取下小片样品片样品转入特殊培养液中转入特殊培养液中进行进行原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶分装到多个扁形培养瓶中分装到多个扁形培养瓶中进行进行传代培养传代培养单个的成纤维细胞单个的成纤维
11、细胞悬浮液悬浮液动物细胞培养过程动物细胞培养过程区分动物区分动物细胞培养细胞培养和和组织培组织培养养的含义和方法：的含义和方法：两者在一定程度上可看作两者在一定程度上可看作是同义语，统称为组织培是同义语，统称为组织培养（组培），即代表各种养（组培），即代表各种生物体结构成分的体外培生物体结构成分的体外培养。养。总结语：动物克隆的技术总结语：动物克隆的技术基础是动物的细胞和组织基础是动物的细胞和组织培养。培养。细胞株，细胞系细胞株，细胞系动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用（1 1）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰）生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰 素、单克隆抗体等。素、单克隆抗体等。（
12、3 3）用于检测有毒物质。）用于检测有毒物质。（2 2）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。）获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。（4 4）用于生理、病理、药理等方面的研究，）用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据。为治疗和预防疾病提供理论依据。具具 体应用体应用得得到到动动 物物 组组 织织 培培 养养胚胎或幼龄动物的脏器胚胎或幼龄动物的脏器单单 个个 细细 胞胞机械消化、胰蛋白酶消化机械消化、胰蛋白酶消化原原 代代 培养培养培养液培养液葡萄糖、氨基酸、无机盐、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等维生素、动物血清等传代培养传代培养大量的组大量的组织细胞织细胞(构成组
13、构成组织或器官织或器官)修复受损皮修复受损皮肤、器官等肤、器官等细胞株或细胞系细胞株或细胞系动动 物物 组组 织织 培培 养养胚胎或幼龄动物的脏器胚胎或幼龄动物的脏器单单 个个 细细 胞胞机械消化、胰蛋白酶消化机械消化、胰蛋白酶消化原原 代代 培养培养培养液培养液葡萄糖、氨基酸、无机盐、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等维生素、动物血清等传代培养传代培养药物药物研究治疗癌症的药物研究治疗癌症的药物及其疗效及其疗效某物质某物质检测有毒物质、检测有毒物质、致癌物质等致癌物质等细胞株或细胞系细胞株或细胞系 20152015年年4 4月月,美国一家非官方癌症研究中心发布信息美国一家非官方癌症研
14、究中心发布信息说说,“,“高露洁高露洁”牙膏中含有的抗菌化学物质三氯生可能牙膏中含有的抗菌化学物质三氯生可能是致畸物质。公众对此表示怀疑。科研人员欲采用一是致畸物质。公众对此表示怀疑。科研人员欲采用一定的技术手段探究三氯生对人体是否有危害。请回答：定的技术手段探究三氯生对人体是否有危害。请回答：1 1、根据所学的动物细胞工程知识，采取下列哪种技术手、根据所学的动物细胞工程知识，采取下列哪种技术手段最合适段最合适A A、动物细胞融合、动物细胞融合B B、动物细胞培养、动物细胞培养C C、胚胎移植、胚胎移植D D、核移植、核移植2 2、根据上述选择，请你设计一个实验来探究、根据上述选择，请你设计一
15、个实验来探究“三氯生三氯生”对人体是否有危害。则该实验的原理是对人体是否有危害。则该实验的原理是 B许多致畸物质加入动物细胞培养液后，培养细胞会发生染色许多致畸物质加入动物细胞培养液后，培养细胞会发生染色体结构或数目的变异。根据变异细胞占观察培养细胞的百分体结构或数目的变异。根据变异细胞占观察培养细胞的百分数，可以判断某种物质的毒性数，可以判断某种物质的毒性（三）克隆培养法（三）克隆培养法把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使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之繁衍成一个新的细胞群体的技术1 1、定义：、定义：未经克隆的异质性细胞系未经克隆的异质性细胞系纯
16、系：纯系：克隆克隆经克隆以后的细胞的后裔细胞群，来源经克隆以后的细胞的后裔细胞群，来源于一个共同的祖细胞。于一个共同的祖细胞。2 2、产物、产物:遗传性状均一、表现的性状相似遗传性状均一、表现的性状相似3 3、细胞克隆的基本要求、细胞克隆的基本要求:必须保证所建成的克隆来源于单个细胞必须保证所建成的克隆来源于单个细胞单细胞不如单细胞不如群体细胞群体细胞原代培养细胞和有限细胞系不如原代培养细胞和有限细胞系不如无限细胞系、转化细无限细胞系、转化细胞系和肿瘤细胞胞系和肿瘤细胞4、克隆对象的选择、克隆对象的选择依据：依据：选择对培养环境具有较大适应范围和选择对培养环境具有较大适应范围和具有较强独立生存能力的细胞。具有较强独立生存能力的细胞。5、提高细胞克隆形成率的措施、提高细胞克隆形成率的措施选择适宜的培养基、添加血清、以滋养细胞支持生长、选择适宜的培养基、添加血清、以滋养细胞支持生长、激素刺激、使用激素刺激、使用CO2培养箱调节培养箱调节PH6、细胞克隆的用途、细胞克隆的用途从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系，从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系，方便科学研究方便科学研究
