《高中生物 专题2 动物细胞工程课件 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 专题2 动物细胞工程课件 新人教版选修3（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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、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、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、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、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、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、单倍体育种的过程、优点？、单倍体育种的过程、优点？7、植物组织培养的过程，人工种
2、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？动动物物细细胞培养胞培养动动物物细细胞融合胞融合单单克隆抗体技克隆抗体技术术核移植核移植动动物物细细胞胞工程工程常用常用技技术术其它其它动动物物细细胞工程的基胞工程的基础础学学习习目目标标理解并熟理解并熟记动物物细胞培养的原理、胞培养的原理、过程及条件程及条件举例例说明明动物物细胞培养的胞培养的应用用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
3、儿子的生命小林的爸爸、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
4、待。长带来生机，孩子的痊愈指日可待。儿子儿子捡捡鞭炮鞭炮严严重重烧伤烧伤感染，父割千感染，父割千块块皮肤皮肤思考一下！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、一、动动物物细细胞培养胞培养 动动物物细细胞培养就是从胞培养就是从动动物有机体中取出相关物有机体中取出相关的的_,将它分散成将它分散成_,然后然后,放在适
5、宜放在适宜的的_中中,让这让这些些_。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。结结合合图图示示试试用文字和箭用文字和箭头头表示其表示其过过程程胰蛋白胰蛋白酶酶处处理理取取动动物物组织块组织块剪碎剪碎单单个个细细胞胞细细胞胞悬悬液液原代培养原代培养 传传代培养代培养 二、二、过过程程1、取材、取材时时一般一般选选用用动动物胚胎或幼物胚胎或幼龄龄个体的器官或个体的器
6、官或组织组织 做做动动物物细细胞培养材料，原因是什么？胞培养材料，原因是什么？因因为为上述材料上述材料细细胞分化程度低，分裂增殖能力胞分化程度低，分裂增殖能力强强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、为为什么培养前要将什么培养前要将组织细组织细胞分散成胞分散成单单个个细细胞？胞？扩扩大大细细胞与培养液的接触面胞与培养液的接触面积积，利与，利与细细胞吸收胞吸
7、收营营养和排出代养和排出代谢废谢废物。物。4、细细胞培养用胰蛋白胞培养用胰蛋白酶酶处处理理说说明明细细胞胞间间的物的物质质是什么是什么成分？用胃蛋白成分？用胃蛋白酶酶可以可以吗吗？细细胞胞间间的物的物质质是是蛋白蛋白质质；不可以不可以；因；因为动为动物物细细胞培养胞培养的最适的最适PH值为值为7.2-7.4，胰蛋白，胰蛋白酶酶作用的适宜作用的适宜PH为为7.2-8.4，胃蛋白，胃蛋白酶酶适宜适宜PH为为2，胃蛋白胃蛋白酶酶在在PH为为7.2-7.4的的动动物物细细胞培养液中无活性。胞培养液中无活性。5、胰蛋白、胰蛋白酶酶会把培养的会把培养的细细胞消化掉胞消化掉吗吗？为为什么？什么？会会，胰蛋白
8、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强调调一：一：细细胞胞贴贴壁壁过过程程细细胞胞贴贴壁：壁：在培养瓶在培养瓶悬悬液中分散的液中分散的细细胞很快就胞很快就贴贴附在瓶壁上，附在瓶壁上，称称为细为细胞胞贴贴壁。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、易于表面光滑、无毒、易于贴贴附。附。当当贴贴壁壁细细胞分裂生胞分裂生长长到表到表面相互接触面相互接触时时,细细胞就会停胞就会停
9、止分裂增殖，止分裂增殖，这这种种现现象称象称为细为细胞的接触抑制。胞的接触抑制。强强调调二：接触抑制二：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动物物组织组织消化后消化后的的初次培养初次培养称称为为原代培养。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细胞出现接触抑制3、目前使用的或冷、目前使用的或冷冻冻保存的正常保
10、存的正常细细胞通常在胞通常在10代以代以内，内，为为什么？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10代以内的代以内的细细胞胞遗传遗传物物质质不改不改变变，保持正常二倍体核型。，保持正常二倍体核型。胰蛋白胰蛋白酶酶处处理理剪碎剪碎单单个个细细胞胞细细胞胞悬悬液液原代培养原代培养 传传代培养代培养 二、二、总结过总结过程程动动物胚胎或物胚胎或幼幼龄动龄动物的物
11、的组织组织、器官、器官原代培养特点：原代培养特点：细细胞胞贴贴壁、接触抑制壁、接触抑制传传代代10代以内，代以内，遗传遗传物物质质不改不改变变，保持正常，保持正常二倍体核型二倍体核型。传传代代10-50代左右，增代左右，增长缓长缓慢以至于完全停慢以至于完全停止，止，部分部分细细胞核型可能胞核型可能发发生生变变化化（遗传遗传物物质质可能改可能改变变）继续传继续传代培养少部分代培养少部分细细胞胞获获得不死性得不死性，细细胞胞突突变变，遗传遗传物物质质已已经经改改变变，等同于癌等同于癌细细胞胞。分化程度低，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
12、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性受到抑制总结与思考总结与思考4.动动物物细细胞培养的条件胞培养的条件:1）无菌无毒）无菌无毒
13、 的的环环境：境： 适宜的温度：适宜的温度：人和哺乳人和哺乳动动物物细细胞最适温度胞最适温度为为36.50.5。适宜的酸碱度适宜的酸碱度：PH：7.2-7.4液体合成培养基：（液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生糖、氨基酸）、促生长长因子、因子、（水、无机（水、无机盐盐、微量元素）、微量元素）等；通常等；通常还还需加入需加入血血浆浆、血清等血清等天然成分。天然成分。4）气体）气体环环境：境：2）营营养：养：3）温度和）温度和pH：“95空气空气+5CO2”的混合气体培养箱。的混合气体培养箱。氧气是氧气是细细胞代胞代谢谢必必须须的；的； CO2维维持培养液的持培养液的PH。对对培养液和所有培养用
14、具培养液和所有培养用具无菌无菌处处理；理；培养液中培养液中添加抗添加抗生素生素防止培养防止培养过过程中程中污污染；染；定期更定期更换换培养液培养液以清除代以清除代谢产谢产物，防止物，防止对对培养培养细细胞造成危害。胞造成危害。为为什么加血清？什么加血清？ 常用的常用的动动物血清主要有胎牛血清和新生牛血清，物血清主要有胎牛血清和新生牛血清，血清中血清中已知的成分主要已知的成分主要有蛋白有蛋白质质、氨基酸、葡萄糖、激素等、氨基酸、葡萄糖、激素等。蛋。蛋白白质质主要是主要是白蛋白和球蛋白白蛋白和球蛋白。氨基酸是。氨基酸是细细胞合成蛋白胞合成蛋白质质的的基本成分，基本成分，氨基酸中有氨基酸中有12种是
15、种是细细胞本身不合成的，必胞本身不合成的，必须须由由培养液提供培养液提供。激素有。激素有胰胰岛岛素、生素、生长长激素和多种生激素和多种生长长因子因子如如表皮生表皮生长长因子、成因子、成纤维细纤维细胞生胞生长长因子、增殖刺激因子因子、增殖刺激因子(MSA)、类类胰胰岛岛素生素生长长因子因子(IGFl、IGF2)等。因此，在等。因此，在细细胞培养胞培养时时，要，要保保证细证细胞能胞能够顺够顺利生利生长长和增殖和增殖，一般需要添，一般需要添加体加体积积分数分数为为10%-20%的血清。的血清。动动物物细细胞培养技胞培养技术术的的应应用用:(P46最后一段）最后一段）1.蛋白蛋白质质生物制品的生生物制
16、品的生产产 如病毒疫苗、干如病毒疫苗、干扰扰素、素、单单克隆抗体克隆抗体2.应应用于基因工程用于基因工程 主要用于作主要用于作为为受体受体细细胞胞3.检测检测有毒物有毒物质质，判断某种物，判断某种物质质的毒性的毒性 4.细细胞的生理、胞的生理、药药理、病理研究理、病理研究 如用于如用于筛选筛选抗癌抗癌药药物物 比较项目比较项目植物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培养基的成分的成分培养结果培养结果用途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
17、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
18、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
19、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 _ _。单层单层胰蛋白胰蛋白酶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。中中冷冷冻冻酶酶新新陈陈代代谢谢抗原抗原
