1、 专题专题2 2 动物细胞工程动物细胞工程 温故知新温故知新1 1、植物细胞工程的实际应用包括哪三方面？、植物细胞工程的实际应用包括哪三方面？2 2、微型繁殖的属于什么生殖方式，为什么能保持优良品种、微型繁殖的属于什么生殖方式，为什么能保持优良品种的遗传特性？的遗传特性？3 3、作物脱毒选择什么部位、什么细胞、原因？、作物脱毒选择什么部位、什么细胞、原因？4 4、人工种子的组成？人工种皮、人工种子的组成？人工种皮(胚乳胚乳)中应加入什么成分？中应加入什么成分？5 5、人工种子与天然种子相比有何优点？、人工种子与天然种子相比有何优点？6 6、单倍体育种的过程、优点？、单倍体育种的过程、优点？7
2、7、植物组织培养的过程，人工种子和细胞产物的工厂化生、植物组织培养的过程，人工种子和细胞产物的工厂化生产分别利用了哪一阶段的产物？产分别利用了哪一阶段的产物？动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体技术单克隆抗体技术核移植核移植动物动物细胞细胞工程工程常用常用技术技术其它动物细胞工程的基础其它动物细胞工程的基础学习目标 理解并熟记动物细胞培养的原理、过程及条件 举例说明动物细胞培养的应用20032003年，四川少年小林点燃鞭炮，年，四川少年小林点燃鞭炮，导致面部、四肢被严重烧伤并感染。导致面部、四肢被严重烧伤并感染。为了挽救儿子的生命小林的爸爸、为了挽救儿子的生命小林的爸爸、
3、妈妈向医生恳求妈妈向医生恳求“割皮救儿割皮救儿”烧伤整形科主任魏平最终同意烧伤整形科主任魏平最终同意进行罕见的亲体皮肤移植手术。进行罕见的亲体皮肤移植手术。为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面，医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大并发生感染的创面，医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块，儿子和爸爸的皮相隔相嵌小的皮块，儿子和爸爸的皮相隔相嵌 。估计父亲的皮肤至少能。估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤的生在其儿子身上存活半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤的生长带来生机，孩子的痊愈指日可待。长带来生机，孩子的
4、痊愈指日可待。儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤思考一下！思考一下！1 1、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？2 2、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？3 3、自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径、自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身的皮肤？获得自身的皮肤？一、动物细胞培养一、动物细胞培养 动物细胞培养就是从动物有机体中取出相动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的关的_,将它分散成将它分散成_,然后然后,放在适放在适宜的宜的_中中,
5、让这些让这些_。3 3、原理：、原理：1 1、概念：、概念：细胞增殖细胞增殖2 2、起点：、起点：止点：止点：组织细胞组织细胞细胞细胞组织组织单个细胞单个细胞培养基培养基细胞生长和增殖细胞生长和增殖读教材读教材4444页第五段，回答动物细胞培养的相关问题。页第五段，回答动物细胞培养的相关问题。结合图示试用文字和箭头表示其过程结合图示试用文字和箭头表示其过程胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理取动物组织块取动物组织块剪碎剪碎单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养 传代培养传代培养 二、过程二、过程1 1、取材时一般选用、取材时一般选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织动物胚胎或幼龄个体的器官或组织 做
6、动物细胞培养材料，原因是什么？做动物细胞培养材料，原因是什么？因为上述材料因为上述材料细胞分化程度低，分裂增殖能力强细胞分化程度低，分裂增殖能力强2 2、动物细胞培养前对取出的动物组织要做怎样的、动物细胞培养前对取出的动物组织要做怎样的 处理？处理目的是什么？处理？处理目的是什么？剪碎并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间剪碎并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间目的是使组织块分散成单个细胞。目的是使组织块分散成单个细胞。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？扩大细胞与培养液的接触面积，利与细胞吸收扩大细胞与培养液的接触面积，利与细胞吸收营养和排
7、出代谢废物。营养和排出代谢废物。4 4、细胞培养用胰蛋白酶处理说明细胞间的物质是什么、细胞培养用胰蛋白酶处理说明细胞间的物质是什么成分？用胃蛋白酶可以吗？成分？用胃蛋白酶可以吗？细胞间的物质是细胞间的物质是蛋白质蛋白质；不可以不可以；因为动物细胞培养；因为动物细胞培养的最适的最适PHPH值为值为7.2-7.47.2-7.4，胰蛋白酶作用的适宜，胰蛋白酶作用的适宜PHPH为为7.2-8.47.2-8.4，胃蛋白酶适宜，胃蛋白酶适宜PHPH为为2 2，胃蛋白酶在胃蛋白酶在PHPH为为7.2-7.2-7.47.4的动物细胞培养液中无活性。的动物细胞培养液中无活性。5 5、胰蛋白酶会把培养的细胞消化掉
8、吗？为什么？、胰蛋白酶会把培养的细胞消化掉吗？为什么？会会，胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时，胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用间的作用也会消化细胞膜蛋白也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，对细胞有损伤作用，因此，必须因此，必须控制好胰蛋白酶的消化时间控制好胰蛋白酶的消化时间强调一：细胞贴壁过程强调一：细胞贴壁过程细胞贴壁：细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。上，称为细胞贴壁。培养瓶或培养皿壁要求：培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。表面光滑、无毒、易于贴附。当贴壁细胞分裂生长到当贴
9、壁细胞分裂生长到表面相互接触时表面相互接触时,细胞就会细胞就会停止分裂增殖，这种现象停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。称为细胞的接触抑制。强调二：接触抑制强调二：接触抑制瓶壁上的细胞层数为瓶壁上的细胞层数为单层单层原代培养原代培养动物组织动物组织消化后消化后的的初次培养初次培养称为原代培养。称为原代培养。传代培养：传代培养：贴满瓶壁的细胞贴满瓶壁的细胞需要重新用需要重新用胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理然后然后分分瓶继续培养瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程，让细胞继续增殖，这样的培养过程叫传代培养叫传代培养1 1、为什么要进行传代培养？、为什么要进行传代培养？因为细胞出现接触抑制因为
10、细胞出现接触抑制3 3、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在1010代以代以内，为什么？内，为什么？2 2、传代培养中，第、传代培养中，第1010代细胞与第代细胞与第5050代以后细胞的代以后细胞的主要区别是什么？主要区别是什么？5050代以后的细胞，遗传物质发生了改变，带有癌变的特代以后的细胞，遗传物质发生了改变，带有癌变的特点，失去接触抑制的特性点，失去接触抑制的特性1010代以内的细胞遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。代以内的细胞遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。胰蛋白酶处理胰蛋白酶处理剪碎剪碎单个细胞单个细胞细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养 传
11、代培养传代培养 二、总结过程二、总结过程动物胚胎或动物胚胎或幼龄动物的幼龄动物的组织、器官组织、器官原代培养特点：原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制细胞贴壁、接触抑制传代传代1010代以内，代以内，遗传物质不改变，保持正常遗传物质不改变，保持正常二倍体核型二倍体核型。传代传代10-5010-50代左右，增长缓慢以至于完全停代左右，增长缓慢以至于完全停止，止，部分细胞核型可能发生变化部分细胞核型可能发生变化（遗传物质（遗传物质可能改变可能改变）继续传代培养少部分细胞继续传代培养少部分细胞获得不死性获得不死性，细胞细胞突变突变，遗传物质已经改变遗传物质已经改变，等同于癌细胞等同于癌细胞。分化程度低，
12、分化程度低，分裂增殖能分裂增殖能力强力强便于吸收营养物质便于吸收营养物质排出代谢废物排出代谢废物接触抑制接触抑制2 2、动物细胞培养能否像植物组织培养那样、动物细胞培养能否像植物组织培养那样 最终培养成新个体？最终培养成新个体？1 1、动物细胞培养过程中细胞生长的特点、动物细胞培养过程中细胞生长的特点贴壁生长，出现接触抑制现象，传代培养一段时贴壁生长，出现接触抑制现象，传代培养一段时间后，大部分细胞死亡，少部分生存，获得不死间后，大部分细胞死亡，少部分生存，获得不死性，其遗传物质已发生改变。性，其遗传物质已发生改变。不能，因为高度分化的动物细胞的全能性受到抑制不能，因为高度分化的动物细胞的全能
13、性受到抑制总结与思考总结与思考4.4.动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件:1 1）无菌无毒）无菌无毒 的环境：的环境：适宜的温度：适宜的温度：人和哺乳动物细胞最适温度为人和哺乳动物细胞最适温度为36.536.50.50.5。适宜的酸碱度适宜的酸碱度：PHPH：7.2-7.47.2-7.4液体合成培养基：（液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生长因子、糖、氨基酸）、促生长因子、（水、无机盐、微量元素）（水、无机盐、微量元素）等；通常还需加入等；通常还需加入血浆、血浆、血清等血清等天然成分。天然成分。4 4）气体环境：）气体环境：2 2）营养：）营养：3 3）温度和）温度和pHpH：“95“95空
14、气空气+5+5COCO2 2”的混合气体培养箱。的混合气体培养箱。氧气是细氧气是细胞代谢必须的；胞代谢必须的；COCO2 2维持培养液的维持培养液的PHPH。对培养液和所有培养用具对培养液和所有培养用具无菌处理；无菌处理；培养液中培养液中添加抗添加抗生素生素防止培养过程中污染；防止培养过程中污染；定期更换培养液定期更换培养液以清除代以清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害。谢产物，防止对培养细胞造成危害。为什么加血清？为什么加血清？常用的动物血清主要有胎牛血清和新生牛血清，常用的动物血清主要有胎牛血清和新生牛血清，血清血清中中已知的成分主要已知的成分主要有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等有蛋白质、
15、氨基酸、葡萄糖、激素等。蛋白质主要是蛋白质主要是白蛋白和球蛋白白蛋白和球蛋白。氨基酸是细胞合成蛋白质。氨基酸是细胞合成蛋白质的基本成分，的基本成分，氨基酸中有氨基酸中有1212种是细胞本身不合成的，必须种是细胞本身不合成的，必须由培养液提供由培养液提供。激素有。激素有胰岛素、生长激素和多种生长因子胰岛素、生长激素和多种生长因子如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、增殖刺激因子如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、增殖刺激因子(MSA)(MSA)、类胰岛素生长因子、类胰岛素生长因子(IGFl(IGFl、IGF2)IGF2)等。因此，在细等。因此，在细胞培养时，要胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖
16、保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需要添，一般需要添加体积分数为加体积分数为10%-20%10%-20%的血清。的血清。动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用:(P46(P46最后一段）最后一段）1.1.蛋白质生物制品的生产蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体2.2.应用于基因工程应用于基因工程 主要用于作为受体细胞主要用于作为受体细胞3.3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4.4.细胞的生理、药理、病理研究细胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物如用于筛选抗癌药物 比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培
17、养基性质培养基的成分培养结果用途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体植物体细胞或细胞产品细胞或细胞产品水、无机盐、有机物、水、无机盐、有机物、植物激素植物激素糖、氨基酸、促生长因糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、子、无机盐、微量元素、血清、血浆血清、血浆1 1、植物繁殖的新途径、植物繁殖的新途径2 2、作物新品种的培育、作物新品种的培育3 3、细胞产物的工厂化、细胞产物的工厂化生产生产1 1、生产蛋白质生物制品、生产蛋白质生物制品2 2、用与基因工程做受体细胞、用与基因工程做受体细胞3 3、检测有毒物质、检测有毒物质4 4、研究病理、药
18、理等、研究病理、药理等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 1 1、回答下列有关动物细胞培养的问题：、回答下列有关动物细胞培养的问题：在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的 。此时，瓶壁上形成的细胞层数是此时，瓶壁上形成的细胞层数是 ，要使贴壁的细胞从瓶壁上，要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是分离下来，需要用酶处理，可用的酶是 。随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现随着细胞传代
19、次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现 的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细的现象；但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成胞会因遗传物质发生改变而变成 细胞，该种细胞的黏着细胞，该种细胞的黏着性性 ，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量 _ _。单层单层胰蛋白酶胰蛋白酶衰老甚至死亡衰老甚至死亡接触抑制接触抑制不死性不死性降低降低减少减少相互接触相互接触 回答下列有关动物细胞培养的问题：回答下列有关动物细胞培养的问题：检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。期的细胞用显微镜进行观察。在细胞培养过程中，通常在在细胞培养过程中，通常在 条件下保存细胞，因条件下保存细胞，因为在这种条件下，细胞中为在这种条件下，细胞中 的活性降低，细胞的的活性降低，细胞的 速率降低。速率降低。给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当作 _进行攻击。进行攻击。中中冷冻冷冻酶酶新陈代谢新陈代谢抗原抗原
