高中生物 专题2 动物细胞工程课件 新人教版选修

专题2 动物细胞工程,温故知新,1、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的遗传特性？ 3、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(胚乳)中应加入什么成分？ 5、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？ 7、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？,动物细胞培养,动物细胞融合,单克隆抗体技术,核移植,动物细胞工程常用技术,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,2003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。 为了挽救儿子的生命小林的爸爸、 妈妈向医生恳求“割皮救儿” 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。 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。,儿子捡鞭炮严重烧伤感染，父割千块皮肤,思考一下！,1、小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？,2、选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？,3、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？,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关的_,将它分散成_,然后,放在适宜的_中,让这些_。,3、原理：,1、概念：,细胞增殖,2、起点： 止点：,组织细胞,细胞,组织,单个细胞,培养基,细胞生长和增殖,读教材44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,胰蛋白酶处理,取动物组织块,剪碎,单个细胞,细胞悬液,原代培养,传代培养,二、过程,1、取材时一般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，原因是什么？,因为上述材料细胞分化程度低，分裂增殖能力强,2、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？,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。,3、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 营养和排出代谢废物。,4、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？,细胞间的物质是蛋白质；不可以；因为动物细胞培养的最适PH值为7.2-7.4，胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2-8.4，胃蛋白酶适宜PH为2，胃蛋白酶在PH为7.2-7.4的动物细胞培养液中无活性。,5、胰蛋白酶会把培养的细胞消化掉吗？为什么？,会，胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此，必须控制好胰蛋白酶的消化时间,强调一：细胞贴壁过程,细胞贴壁：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。,培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。,强调二：接触抑制,瓶壁上的细胞层数为单层,原代培养,动物组织消化后的初次培养称为原代培养。,传代培养：,贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶处理然后分 瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程 叫传代培养,1、为什么要进行传代培养？,因为细胞出现接触抑制,3、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内，为什么？,2、传代培养中，第10代细胞与第50代以后细胞的 主要区别是什么？,50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,10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,剪碎,单个细胞,细胞悬液,原代培养,传代培养,二、总结过程,动物胚胎或 幼龄动物的 组织、器官,原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制,传代10代以内，遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。,传代10-50代左右，增长缓慢以至于完全停止，部分细胞核型可能发生变化（遗传物质可能改变）,继续传代培养少部分细胞获得不死性，细胞突变，遗传物质已经改变，等同于癌细胞。,分化程度低， 分裂增殖能 力强,便于吸收营养物质 排出代谢废物,接触抑制,2、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？,1、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。,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,4.动物细胞培养的条件:,1）无菌无毒 的环境：,适宜的温度：人和哺乳动物细胞最适温度为36.50.5。 适宜的酸碱度：PH：7.2-7.4,液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生长因子、（水、无机盐、微量元素）等；通常还需加入血浆、血清等天然成分。,4）气体环境：,2）营养：,3）温度和pH：,“95空气+5CO2”的混合气体培养箱。氧气是细胞代谢必须的； CO2维持培养液的PH。,对培养液和所有培养用具无菌处理；培养液中添加抗生素防止培养过程中污染；定期更换培养液以清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害。,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，血清中已知的成分主要有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等。蛋白质主要是白蛋白和球蛋白。氨基酸是细胞合成蛋白质的基本成分，氨基酸中有12种是细胞本身不合成的，必须由培养液提供。激素有胰岛素、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(MSA)、类胰岛素生长因子(IGFl、IGF2)等。因此，在细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需要添加体积分数为10%-20%的血清。,动物细胞培养技术的应用:(P46最后一段）,1.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体 2.应用于基因工程 主要用于作为受体细胞 3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4.细胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物,细胞的全能性,细胞增殖,固体培养基,液体培养基,植物体,细胞或细胞产品,水、无机盐、有机物、植物激素,糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清、血浆,1、植物繁殖的新途径 2、作物新品种的培育 3、细胞产物的工厂化生产,1、生产蛋白质生物制品 2、用与基因工程做受体细胞 3、检测有毒物质 4、研究病理、药理等,植物组织培养和动物细胞培养的比较,1、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 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 ，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 。 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，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成 细胞，该种细胞的黏着性 ，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量 _。,单层,胰蛋白酶,衰老甚至死亡,接触抑制,不死性,降低,减少,相互接触,回答下列有关动物细胞培养的问题： 检查某种