細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)課件-高二下學(xué)期生物浙科版選擇性必修3

第一節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)第三章動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：一、動(dòng)物體細(xì)胞可在體外適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)

從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織，分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜環(huán)境下讓細(xì)胞生長和增殖的過程。（1）地位：動(dòng)物細(xì)胞工程的基本技術(shù)（2）原理：細(xì)胞增殖（有絲分裂）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要哪些條件？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件營養(yǎng)物質(zhì)其他條件<<糖類氨基酸無機(jī)鹽維生素?zé)o菌、無毒的環(huán)境適宜的溫度、濕度、pH適宜的氣體環(huán)境水生長因子體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞需要提供哪些營養(yǎng)物質(zhì)？水、無機(jī)鹽、糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、生長因子等合成培養(yǎng)基根據(jù)細(xì)胞生存所需的物質(zhì)種類和含量嚴(yán)格配置而成的培養(yǎng)基。液體培養(yǎng)基動(dòng)物血清：含有多種未知的促細(xì)胞生長的生長因子及其他活性物質(zhì)，可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。天然培養(yǎng)基主要來自動(dòng)物體液或動(dòng)物組織分離提取液，成分復(fù)雜，來源受限。實(shí)際培養(yǎng)時(shí)，在合成培養(yǎng)基中添加一定比例的動(dòng)物血清動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)最好選擇固體培養(yǎng)基還是液體培養(yǎng)基？01動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件無菌、無毒的環(huán)境無菌：無菌操作—防止培養(yǎng)過程中的微生物污染無毒：定期更換培養(yǎng)液—清除代謝產(chǎn)物，防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞造成危害。溫度、pH和滲透壓氣體環(huán)境溫度：36.5±0.5℃pH：滲透壓：維持細(xì)胞正常形態(tài)O2：細(xì)胞代謝所必須CO2：維持培養(yǎng)液的pH值用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，在95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件無菌、無毒的環(huán)境無菌①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理②在無菌環(huán)境下進(jìn)行操作定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物無毒超凈工作臺(tái)③在培養(yǎng)基中添加抗生素動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件適宜的溫度、pH多以37℃，溫差一般不超過±0.5℃溫度：pH：多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH在氣體環(huán)境O2:細(xì)胞代謝所必需的CO2：維持培養(yǎng)液的pH（95%空氣和5%CO2

）CO2培養(yǎng)箱02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理思考1.常用胰蛋白酶分散細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就失去活性，多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，所以用胃蛋白酶不行。動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理思考2.用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理組織塊，使組織分散成單個(gè)細(xì)胞的目的是什么？①使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，一方面保證細(xì)胞所需氧氣和營養(yǎng)的供應(yīng)，另一方面，另一方面保證細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的及時(shí)排出。②使得在細(xì)胞水平操作的其他得以實(shí)現(xiàn)。動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞思考3.實(shí)驗(yàn)過程中，胰蛋白酶處理時(shí)間過長，會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？細(xì)胞膜的成分中含有蛋白質(zhì)，而胰蛋白酶能夠水解蛋白質(zhì)，因此，胰蛋白酶會(huì)把細(xì)胞消化掉。因此，胰蛋白酶處理的時(shí)間不能太長。02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液接觸抑制貼壁生長02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液細(xì)胞接觸抑制02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液貼壁生長懸液中大多數(shù)分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上生長增殖。接觸抑制當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖。02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液★體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞分為兩類：①懸浮生長細(xì)胞：細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖②貼壁生長細(xì)胞：細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)(如培養(yǎng)瓶壁)表面才能增殖(主要類型)02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液貼壁生長懸液中大多數(shù)分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上生長增殖。接觸抑制當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖。腫瘤細(xì)胞失去接觸抑制，在培養(yǎng)液可以無限增殖下去。02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理思考3.為什么要將動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液？動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液成塊的組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了細(xì)胞生長和增殖。02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程機(jī)械方法胰蛋白酶處理膠原蛋白酶處理動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶在適宜條件在適宜條件分瓶培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng)將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)過處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶在適宜條件在適宜條件分瓶培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)思考4.為什么要進(jìn)行分瓶培養(yǎng)？懸浮生長貼壁生長細(xì)胞密度過大有害代謝物積累營養(yǎng)物質(zhì)缺乏接觸抑制分瓶培養(yǎng)(傳代培養(yǎng))解決原因原代培養(yǎng)問題細(xì)胞分裂受阻02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶在適宜條件在適宜條件分瓶培養(yǎng)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)思考5.進(jìn)行傳代培養(yǎng)(分瓶培養(yǎng))時(shí)，如何處理？懸浮細(xì)胞貼壁細(xì)胞離心法收集胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液分瓶培養(yǎng)02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)兩種培養(yǎng)方式的方法：方法區(qū)分兩種培養(yǎng)的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶。①分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動(dòng)物組織進(jìn)行處理后的培養(yǎng)是原代培養(yǎng)。②第二次用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)為傳代培養(yǎng)。02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程傳代培養(yǎng)取動(dòng)物組織制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法，將組織分散成單個(gè)細(xì)胞02動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題探究·實(shí)踐討論1.幼齡動(dòng)物的細(xì)胞與老齡動(dòng)物的細(xì)胞比較，分化程度低的細(xì)胞與分化程度高的細(xì)胞比較，哪些細(xì)胞更容易培養(yǎng)？為什么？細(xì)胞增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動(dòng)物的細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動(dòng)物的細(xì)胞則相反。所以，一般來說，幼齡動(dòng)物細(xì)胞比老齡動(dòng)物細(xì)胞易于培養(yǎng)。分化程度越低的細(xì)胞，增殖能力越強(qiáng)，所以更容易培養(yǎng)。討論2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有什么相同之處與不同之處？比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)過程培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖一般為固體一般為液體植物激素動(dòng)物血清脫分化、再分化原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)植物體動(dòng)物細(xì)胞群快速繁殖植物得到動(dòng)物細(xì)胞及細(xì)胞產(chǎn)物相同點(diǎn)：培養(yǎng)基中都需要加入營養(yǎng)物質(zhì)、培養(yǎng)過程中都需要防止雜菌污染、都需要提供適宜的溫度、pH和滲透壓的條件。植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)比較植物細(xì)胞(如愈傷組織細(xì)胞)培養(yǎng)時(shí)，也需分散成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液用液體培養(yǎng)基培養(yǎng)。

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程動(dòng)物組織塊用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞制成細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)分瓶細(xì)胞或組織離開機(jī)體后的首次培養(yǎng)什么是細(xì)胞系？細(xì)胞系原代培養(yǎng)物細(xì)胞系：泛指可傳代的細(xì)胞群，原代培養(yǎng)物經(jīng)首次傳代成功后所得到的的細(xì)胞群。①連續(xù)細(xì)胞系（或無限細(xì)胞系）：②有限細(xì)胞系：能連續(xù)培養(yǎng)下去的細(xì)胞系，無限傳代，具不死性不能連續(xù)培養(yǎng)下去的細(xì)胞系遺傳物質(zhì)改變（發(fā)生轉(zhuǎn)化），具有異倍體核型包括惡性細(xì)胞系：失去接觸抑制；

良性細(xì)胞系：保留接觸抑制，不致癌。二倍體細(xì)胞（2N）細(xì)胞培養(yǎng)過程中的“一代”指的是從細(xì)胞接種到分離再培養(yǎng)的一段時(shí)間。與細(xì)胞周期不同，細(xì)胞培養(yǎng)一代相當(dāng)細(xì)胞周期3～6次。什么是細(xì)胞株？通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。1.概念：3.獲得方式:

細(xì)胞系篩選法細(xì)胞克隆或克隆培養(yǎng)法（1）起點(diǎn)：

（2）過程（3）產(chǎn)物：具有恒定的染色體組型、病毒敏感性或抗性及其他生化特性等。2.特點(diǎn)：包括連續(xù)細(xì)胞株和有限細(xì)胞株保證分離出來的細(xì)胞是一個(gè)遺傳性狀均一、基因型一致的純系未經(jīng)克隆的異質(zhì)性細(xì)胞系純系：克隆經(jīng)克隆以后的細(xì)胞的后裔細(xì)胞群，來源于一個(gè)共同的祖細(xì)胞。細(xì)胞克隆細(xì)胞株與細(xì)胞系關(guān)系：

細(xì)胞系是泛指可傳代的細(xì)胞，細(xì)胞株是具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系。細(xì)胞系中的所有細(xì)胞都能傳代培養(yǎng)，卻不一定具有相同的特征，不能稱為細(xì)胞克?。欢?xì)胞株是具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞系，一個(gè)細(xì)胞株就是一個(gè)細(xì)胞克隆。細(xì)胞系是原代培養(yǎng)物經(jīng)傳代培養(yǎng)得到的一群不均一的細(xì)胞，具有異質(zhì)性。細(xì)胞株強(qiáng)調(diào)細(xì)胞培養(yǎng)物中細(xì)胞成分單一性，所有遺傳、生化等特性完全相同，是克隆的結(jié)果。比較細(xì)胞系和細(xì)胞株種類來源特點(diǎn)細(xì)胞系有限細(xì)胞系由二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)建成有接觸抑制；不能連續(xù)培養(yǎng)連續(xù)細(xì)胞系由傳代細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)建成發(fā)生了轉(zhuǎn)化，多數(shù)具有異倍體核型；有些是惡性細(xì)胞系；有些具有不死性，但保留接觸抑制，不致癌，是良性細(xì)胞系細(xì)胞株有限細(xì)胞株通過一定的選擇或純化方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞傳代次數(shù)有限一般具有恒定染色體組型、同功酶類型、病毒敏感和生化特性等連續(xù)細(xì)胞株可連續(xù)多次傳代二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)包括原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液幼嫩/胚胎組織___________________酶解處理貼壁細(xì)胞，離心加培養(yǎng)液制成細(xì)胞懸液細(xì)胞系原代培養(yǎng)物選擇或純化細(xì)胞株細(xì)胞株選擇或純化原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)機(jī)械法、酶解法如何獲得純的細(xì)胞系？將單個(gè)細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng)，使之成為一個(gè)新的細(xì)胞群體的技術(shù)稱細(xì)胞克隆。通過一定選擇或純化的方法，從原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系中獲得具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞，稱細(xì)胞株。知識(shí)診斷：①連續(xù)細(xì)胞系是指發(fā)生了突變的細(xì)胞系失去了接觸抑制的現(xiàn)象。②動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，保留接觸抑制的連續(xù)細(xì)胞系獲得不死性，但不致癌。③二倍體細(xì)胞通常為有限細(xì)胞系④連續(xù)細(xì)胞系就是惡性細(xì)胞系，致癌⑤從細(xì)胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞稱