1.2.1 动物细胞培养 课件(中图版选修3)

继续培养，此即传代培养。
[思维激活2] 有没有不进行贴壁生长和不存在接触抑制现象 的细胞？若有，试各举一例。 提示 淋巴细胞可以持续在悬浮状态下生长；癌细胞无接 触抑制现象，在适宜条件下可以无限增殖。
3．冻存与复苏 (1)冻存 降低温度 。 保存细胞的措施主要是_________ 一般的低温 ，如哺乳动 a．短期和临时性的保存可以采用___________ 4℃左右 可存活几十天甚至几个月。 物的细胞在_________ 超低温冻存法 ，即将细胞和 b．长期保存细胞一般采用_____________ －196℃的液氮 中进行保存，在超低温环境 保护剂 放入_______________ _______ 最低点 ，近似于“_____” 休眠 状态。 中，细胞的代谢活动降到了_______ (2)复苏 当需要冻存的细胞时，随时将它们取出，迅速放入______ _____中解冻，细胞便会逐渐“_____”过来。
养瓶中会贴壁生长，形成一层细胞，相互接触后停止生长。 克隆培养法培养过程中，仅有极少数细胞的基因型会发生 改变。二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下 去了。恶性细胞系的细胞具有不死性，可以进行传代培养。
答案
D
归纳提升
动物细胞培养的选材、结果及工具酶
(1)动物细胞培养时，一般选取幼龄动物的组织、器官， 其细胞的分化程度较低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容 易培养。 (2)在动物细胞培养过程中，一般情况下10代以前的细胞
不同组织来源的细胞需要不同的而且也不4适宜的气体环境一般把细胞置于氧气和二氧化碳的气体环境中氧气参与细胞的二氧化碳可以维持培养葡萄糖无机盐维生素核苷酸生长因子需求量955呼吸作用ph课堂互动探究课堂互动探究热点考向示例热点考向示例随堂达标检测随堂达标检测为什么进行动物细胞培养的环境要求无菌无提示离体培养的细胞已失去了对微生物和有毒物质的防御能力一旦受到污染或自身代谢物质积累等有毒物质的侵害细胞就会死亡
1．动物细胞培养的过程 (1)动物细胞培养的流程图
(2)基本概念 ①贴壁生长：将动物细胞在液体培养基中培养，悬浮液中 分散的细胞很快就贴附在瓶壁上生长，称为贴壁生长。
②接触抑制：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，这种现象称为接触抑制。 ③原代培养：通常将直接从动物体内取出的动物组织进行 的初次培养称为原代培养，一般分裂增殖到10代左右。 ④传代培养：原代培养的细胞出现接触抑制后，贴满瓶壁
能力。
(2)适宜的温度和pH 36.5±0.5℃ ，培养的细胞对 人体细胞培养的温度为____________ 低温 的耐受能力比对_____ 高温 的耐受能力大；大多数细胞的 _____ 7.2～7.4 。 适宜的pH为________
(3)必需的营养物质和生长因子
氨基 培养的细胞需要一些基本的营养物质和生长因子：_____ 葡萄糖 、_______ 核苷酸 等。不同组 酸 、_______ 无机盐 、_______ 维生素 、_______ ___ 生长因子 ，而且_______ 需求量 也不同。 织来源的细胞需要不同的_________ (4)适宜的气体环境
2．传代培养 (1)接触抑制 表面相互接触 时，就会停 当贴壁生长的细胞分裂生长到_____________ 分裂增殖 ，逐渐走向衰亡，这种现象叫做接触抑制。 止_________ (2)传代培养 停止分裂增殖 的细胞再用__________ 胰蛋白酶 处 将经原代培养到_____________ 细胞悬浮液 ，分装到多个培养瓶中 理，使其重新分散成____________
裂能力较强。动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维 等蛋白质，易被胰蛋白酶催化分解，从而使细胞分离开来。
当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂
增殖，需定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，配成 细胞悬浮液。动物细胞培养传至50代左右，部分细胞的遗 传物质会发代下去。 答案 D
一般把细胞置于_____氧气和_____二氧化碳的气体环境中， 5% 95% 氧气参与细胞的_________ ，二氧化碳可以维持培养基的
____。 pH 呼吸作用
[思维激活1] 为什么进行动物细胞培养的环境要求无菌、无
毒？ 提示 离体培养的细胞已失去了对微生物和有毒物质的防 御能力，一旦受到污染或自身代谢物质积累等有毒物质的 侵害，细胞就会死亡。
必须提供与体内细胞所处的营养物质和生存环境等相似的
条件。 一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件： (1)无菌、无毒的环境 为保证被培养的细胞处于无毒和无菌的环境中，往往进行 以下处理：①对培养液和所有培养用具进行无菌处理；② 在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防止培养过程中 的污染；③定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细
胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(2)全面的营养物质
细胞外培养所需要的营养物质和体内基本相似，例如需要 糖、氨基酸、生长因子、无机盐、微量元素等。将细胞所 需的上述营养物质按照其种类和所需数量严格配制而成的 培养基称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质
还没有完全搞清楚，所以在使用合成培养基时，通常需要
的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，
让细胞增殖，这样即为传代培养。 (3)培养结果 ①10代以内的细胞：正常细胞，形态稳定，是正常的二倍 体核型。
②细胞株：10代以后，40～50代以内的传代细胞，其遗传
物质没有改变。 ③细胞系：40～50代以后的传代细胞，细胞的遗传物质发 生了改变，而且带有癌变的特点，能无限制地传代下去。 特别提醒 ①选择分裂能力强的组织或器官作为动物细胞
需要不同的生长因子，需求量也存在差异。
【巩固1】 2001年2月，一只背上长着“人耳”的老鼠在北京展览 馆与观众见面，这只老鼠其实是一只切去脾脏的老鼠，它 背上的“人耳”是以一种高分子化学材料——聚羟基乙酸作 为模型支架，用生物方法增殖而成的。增殖“人耳鼠”的 生物工程技术是 ( )。
A．细胞培养
加入血清、血浆等一些天然成分。 (3)适宜的温度和pH 细胞体外培养的适宜温度一般与动物体温接近，哺乳动物 多以36.5±0.5 ℃为宜，pH适宜为7.2～7.4。
(4)气体环境 细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳，氧气是细胞代
谢所必须的，二氧化碳的主要作用是维持培养液中的pH。
进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置 于含95%的空气和5%的二氧化碳的混合气体的培养箱中 进行培养。 特别提醒 ①培养动物细胞的培养液，从物理形态上看， 属于液体培养基；从化学性质上看，属于半合成培养基。 ②生长因子是促进细胞生长、增殖的物质，由于细胞不能 自我合成，必须由培养基提供；并且不同组织来源的细胞
添加一定量的抗生素，合成培养基中，需加血清、血浆等 一些天然成分，温度、pH分别为36.5 ℃±0.5 ℃、7.2～ 7.4。O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。 答案 A
方法技巧 体外培养动物细胞需要模拟体内的营养供应和 生存条件，据此理解记忆动物细胞培养的条件：营养成分 全面(包括生长因子)、温度与酸碱度适宜、气体比例合理 (95%O2＋5%CO2)、无菌与无毒环境。简记为“两无两度
【巩固2】 下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是 ( 织
)。
A．用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组 B．将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单 个细胞
C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，
制成悬浮液 D．动物细胞培养只能传50代左右，所培育的细胞会衰老 死亡
解析
选取胚胎或幼龄动物的器官或组织是因为它们的分
两气成分全”。
示例二
动物细胞培养的过程
( )。
【例2】 下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是 胞
A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细
B．克隆培养法培养过程中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．恶性细胞系的细胞可进行传代培养 思维导图：
解析
动物细胞在培养过程中有接触抑制现象，细胞在培
核型不变，10代以后有些细胞核型发生改变，50代以后的
细胞可能发生癌变。 (3)胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将组织分 散成单个细胞，以及将贴壁细胞从瓶壁上分离下来，这样 做的目的是避免动物细胞的接触抑制现象。
示例一
动物细胞培养的条件
【例1】 一般来说，动物细胞体外培养需要满足的条件是
( ①无毒的环境 ②无菌的环境 ④温度与动物体温相近 ⑥CO2能调节培养液pH A．①②③④⑤⑥ C．①③④⑤⑥ B．①②③④ D．①②③④⑥ ⑤需要O2，也需要CO2 )。 ③合成培养基需加血浆
思维导图：
解析
动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，培养液中
第二章
细胞工程
第一节 动物细胞培养
简述动物的细胞培养。 1．了解动物细胞培养的基本条件。 2．理解动物细胞培养的基本过程。
3．知道动物细胞培养的意义。
动物细胞培养的概念和基本条件
1．概念 最基础 动物细胞培养是细胞工程中_______的技术，它是把机体 组织或器官 单个细胞 的某一___________取出，分散为_________，使其在 人工培养 _________条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。 2．基本条件 在进行动物细胞体外培养时，必须模拟细胞在体内生存的 良好环境 营养物质 物质代谢 _________和_________过程，为其提供必需的________、
酸碱度 、_______ 渗透压 、_____ 温度 、_________ 二氧化碳 以及严格的 适宜的_______ 无菌条件 。 _________ (1)严格的无菌、无毒环境 细菌 、_____ 真菌 和_____ 病毒 等均可造成细胞培养环境的污染， _____ 微生物 和_________ 有毒物质 的防御 而离体培养的细胞已经失去对_______
培养的材料；②工具酶：胰蛋白酶；③胰蛋白酶是动物细
胞培养的工具酶，它的作用是分解细胞间质，使其成为单 个细胞；④个别种类的细胞如淋巴细胞不进行贴壁生长， 能够持续在悬浮状态下生长，可通过悬浮培养进行大规模 生产。
2．动物细胞培养的应用 (1)生产生物制品 利用动物细胞的大规模培养生产酶、生长因子、疫苗、单 克隆抗体等许多有重要价值的生物制品。 (2)进行有毒物质和药物的检测 将待测的有毒物质或药物加入培养液中，根据变异细胞占 全部培养细胞的比例来判断该物质的毒性。 (3)培养临床治疗上需要的“人造器官” 例如：利用病人自身的皮肤细胞培养出人工皮肤，供烧伤 或烫伤病人移植使用，可以避免免疫排斥反应。 (4)进行一系列基础研究 近年来细胞生物学一系列主要的理论研究进展，如细胞全 能性的揭示、细胞周期及其调控、癌变机理与细胞衰老的 研究等，都离不开细胞培养技术。
1．动物细胞培养的概念 (1)定义 将动物体的某一组织或器官取出分散为单个细胞，使其在 人工培养条件下继续生存、生长甚至增殖的过程。 (2)原理
细胞增殖。
(3)目的 获得动物细胞或细胞产品。 (4)意义 细胞培养是细胞工程中最基础的技术，其他动物细胞工程 技术中都要用到细胞培养技术。
2．动物细胞培养的基本条件 离体动物细胞的适应性差、容易污染、对营养条件要求高，
37℃
温水
苏醒
4．动物细胞培养的意义
(1)利用动物细胞的大规模培养来生产许多有重要价值的 生物制品 ，如___ 酶 、生长因子、_____ 疫苗 、单克隆抗体等。 _________ 有毒物质 和_____ 药物 的检测。 (2)利用细胞培养进行_________ 临床治疗上具有可喜的应用前景。 (3)一些培养细胞在_________ 基础研究 中也发挥了重大作用。 (4)细胞培养技术在_________
C．动物胚胎移植 解析
B．细胞融合
D．细胞核移植
该方法是在体外模型支架上进行老鼠细胞培养，细
胞增殖后，依附于模型上，后移植到小鼠身上而成的，其 利用的技术是动物细胞培养技术。 答案 A
动物细胞培养的过程和意义
1．原代培养
(1)原代培养 将从健康动物体内取出的组织块剪碎，用浓度与活性适中 胰蛋白酶 处理，使其分散成_________ 单个细胞 ，然后用培养基 的_________ 细胞悬浮液 ，转入培养瓶中进行培养， 配成一定浓度的___________ 此即原代培养。 (2)贴壁生长 悬浮生长 一段时间后，大部分细胞会 细胞在培养基中_________ 贴附在培养瓶的表面生长 ，这种现象称为贴壁生长。 _______________________