备课素材：贴壁生长和接触抑制-高二下学期生物人教版选择性必修3

贴壁生长和接触抑制2019版高中生物学选择性必修三说，动物细胞体外培养有细胞贴壁生长和接触抑制现象：那么，为什么会有细胞贴壁生长和接触抑制现象？动物细胞为什么会贴壁生长以鳞翅目昆虫斜纹夜蛾(Spodopteralitura)为例，其血细胞在体内是分散的，但是如果将这些血细胞分离出来进行原代培养，就会发现这些原本分散的细胞出现了贴壁生长的现象"。为什么同样的细胞在体内是分散的而在体外却出现贴壁生长的现象呢?想一想,如果体内生活的血细胞是彼此连接,那么势必会堵塞血管，但如果将这些细胞转移到培养瓶中制成细胞悬液，则由于细胞的密度稍大于培养液的密度，而会在重力作用下造成这些细胞沉积到培养瓶的底部。同时,由于细胞生活的内环境发生改变，遂使细胞会向外表达产生一些黏连分子,如基膜黏连蛋白和Ⅰ型、IV型胶原蛋白等。这些黏连蛋白一方面与细胞外基质相连,另一方面与培养瓶(招)发生黏连作用,结果导致体外培养的细胞发生贴璧生长的现象",可见,导致细胞贴璧最主要的原因是基因选择性表达所产生的相应的黏连蛋白。接触抑制是细胞在生长过程中达到相互接触时停止分裂的现象，是一种密度依赖性的生长抑制，但其原因目前也不是十分清楚，一般认为这是细胞间的一种识别作用，当细胞增殖到一定程度而互相挨在一起的时候，细胞膜上的糖蛋白就识别了这种信息，进而使细胞停止繁殖。当然，接触抑制现象跟细胞贴壁生长一样，也不是所有细胞都必须的，当其中的少数细胞获得了不死性或癌变了，也会在相同培养条件下对密度依赖性生长抑制失去敏感性，不会在形成单层时停止生长，而是可以相互堆积形成多层生长的聚集体。另外，原本可以悬浮生长的细胞更谈不上接触抑制了。因此，动物细胞培养，动物组织块要经剪碎然后酶解为细胞悬液。细胞分散成单个细胞容易培养，因为细胞所需的营养容易供应，其代谢废物也容易排出，但这并不意味着动物细胞培养时非得分散成单个细胞才行，有时候培养的细胞甚至还不能分散。组织块培养跟植物组织培养一样，动物组织块也可直接培养，而且是最常用、简便易行和成功率较高的原代培养方法，早期的动物细胞的培养多采用此法，将剪成的组织团块(1mm3的小块)接种(间距0.2~0.5cm)于培养瓶(或皿)壁即可。细胞悬液培养如果是上皮组织，获得细胞悬液的最佳方案还不是酶解，而是用EDTA(乙二胺四乙酸)来分散，因为该化学物质能与细胞膜上的钙、镁离子结合成螯合物，利用结合后的机械力使细胞变圆而分散或使贴壁细胞从瓶壁上脱离。器官培养有时整个器官不进行组织分离而直接在体外特定环境条件下也能培养，当然，为确保器官中心不发生因缺乏营养和氧气而坏死的现象，其厚度或直径不宜太厚，另外，除仍保持5%CO，外，一般要加注纯氧，使氧分压达到90%。要使细胞相互分离，可以用酶将细胞间粘连着的蛋白质(如胶原蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋白、弹性蛋白等)消化了。教材采用的酶是胰蛋白酶或胶原蛋白酶，这里的“或”不是任意选择的意思，因为这2种酶的作用对象并不一样。胰蛋白酶是一种胰脏制品，能强烈地消化细胞间质较少的软组织如肝、肾、甲状腺﹑羊膜、胚胎组织等，而对含结缔组织较丰富的如乳腺、滑膜、子宫、纤维肉瘤﹑肿瘤组织等则无效，而且如果消化时间过长，还会损害细胞的呼吸酶和细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此，消化后要马上对培养细胞进行洗涤。胶原蛋白酶则是一种从细菌中提取出来的酶，适于消化纤维性组织、上皮组织以及癌组织，它对细胞间质中的胶原成分有较好的消化作用，虽然作用缓慢但因对细胞本身影响不大，故还是能达到分散细胞的目的。例1、下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是A.

因动物细胞具有接触抑制特性，可在培养瓶壁上出现多层细胞B.

原代培养过程中大多数细胞的基因型会发生改变C.

二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D.

培养液中加入抗生素以防培养过程的污染【答案】D【解析】动物细胞培养流程：除癌细胞外，细胞一般都为贴壁生长，且当贴壁细胞分裂到表面相互接触时，因为细胞的接触抑制就会停止分裂增殖，从而无法形成多层细胞，A错误；克隆培养法即细胞培养过程中，细胞进行的是有丝分裂，所以培养出来的多数细胞基因型相同，只有少数细胞可能在培养过程中遗传物质改变，B错误；一般来说二倍体细胞传代培养过程中一般传至10代后就不易传下去了，到10~50代左右，增殖会逐渐减缓，甚至停止，继续培养时，细胞的细胞核型可能会发生变化，在保持二倍体核型的条件下，传代培养的次数不可能达到无限次，C错误；在进行动物细胞培养液时，为了防止培养过程被细菌污染，可以在培养液中添加抗生素，D正确。故选D。例2、下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是（） A． 动物细胞培养技术依据的原理是动物细胞的全能性 B． 需用胰蛋白酶或胃蛋白酶将动物组织分散成单个细胞 C． 动物细胞培养过程中通常具有贴壁生长和接触抑制的特点 D． 10-50代以内传代培养的动物细胞均能保持正常的二倍体核型【答案】C【解析】1、细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在甁壁上．

2、细胞的接触抑制：细胞表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖．（癌细胞无接触抑制）．

3、原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞，初次培养称为原代细胞培养．

4、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖．

5、动物细胞培养的原理是：细胞增殖．动物细胞培养技术的原理是细胞增殖（有丝分裂），不是细胞的全能性，A错误；传代培养时需要