第二章.动物组织和细胞的培养(4)
《动物生理学》章节笔记
《动物生理学》章节笔记第一章:绪论一、动物生理学的研究对象和任务1. 研究对象- 动物生理学关注的是动物机体的生命现象,包括生物化学过程、细胞活动、组织功能、器官系统的工作以及整个生物体的行为和生存策略。
- 研究范围涵盖从单细胞生物到高等哺乳动物,重点关注动物如何通过各个生理系统维持内环境稳定(Homeostasis)。
2. 研究任务- 揭示生命现象的物理和化学基础:探究动物体内发生的各种生理过程背后的分子和细胞机制。
- 了解机体功能的调节机制:研究神经、内分泌和免疫系统如何协同工作,调节身体的各种功能。
- 探索环境适应的生理机制:分析动物如何通过生理调整来适应不同的环境条件。
- 应用于实践:将动物生理学知识应用于医学、兽医学、农业、生态保护和生物工程等领域。
二、动物生理学的发展简史1. 古代阶段- 古埃及、古希腊和古印度等文明对动物生理学有所探讨,但多限于观察和哲学思考,缺乏科学实验。
- 我国古代医学家如扁鹊、张仲景、孙思邈等对脉搏、呼吸、消化等生理现象有所记载。
2. 中世纪阶段- 欧洲中世纪,阿拉伯学者如伊本·纳菲斯对血液循环有了初步的认识。
- 解剖学的兴起为生理学的发展奠定了基础。
3. 近代阶段- 17世纪,哈维发表了《动物心血运动论》,奠定了血液循环理论。
- 18世纪至19世纪,贝尔纳、普尔扎等人通过实验方法推动了生理学的发展。
4. 现代阶段- 20世纪,生理学进入分子和细胞水平,如诺贝尔奖获得者霍奇金、埃克尔斯对神经传导的研究。
- 分子生物学、遗传工程等技术的应用使动物生理学研究进入了一个新的时代。
三、动物生理学的研究方法1. 实验方法- 急性实验:在短时间内对动物进行生理功能的观察和测量,如血压、心率等。
- 慢性实验:长时间跟踪动物生理功能的变化,如植入电极监测神经活动。
- 活体实验:在不影响动物生存的前提下进行的实验,如使用显微镜观察活细胞。
- 离体实验:在体外环境中研究组织、细胞或分子的功能,如器官切片培养。
高中生物新教材选择性必修三同步讲义 第2章 第2节 第1课时 动物细胞培养
第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养[学习目标] 1.阐明动物细胞培养的条件和过程。
2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
一、动物细胞培养的条件和过程1.动物细胞工程(1)常用技术:动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。
(2)基础:动物细胞培养。
2.动物细胞培养(1)概念:从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞生长和增殖的技术。
(2)培养条件①营养a.合成培养基:将细胞所需的营养物质(糖类、氨基酸、无机盐、维生素等)按种类和所需量严格配制而成的培养基。
b.天然成分:使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分,原因是血清中含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质。
c.培养动物细胞一般使用液体培养基,也称为培养液。
②无菌、无毒的环境a.对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。
b.在无菌环境下进行操作。
c.培养液需定期更换,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
③温度、pH和渗透压a.温度:以36.5 ℃±0.5 ℃为宜。
b.pH:以pH为7.2~7.4为宜。
c.适宜的渗透压。
④气体环境a.组成:动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。
b.不同气体的作用O2:是细胞代谢所必需的。
CO2:维持培养液的pH。
c.培养容器:通常采用培养皿或松盖培养瓶。
d.培养仪器:含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱。
(3)培养过程①②过程(4)相关概念①细胞贴壁:悬液中分散的细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。
②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常停止分裂增殖的现象。
③原代培养:指动物组织经处理后的初次培养。
④传代培养:分瓶后的细胞培养。
特别提醒区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。
用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理,使其分散成单个细胞后进行培养,为原代培养;细胞培养过程中出现接触抑制,用胰蛋白酶处理使其从瓶壁上脱离下来分散成单个细胞,然后再用离心法收集,之后,将收集的细胞制成细胞悬浸,分瓶培养,为传代培养。
高中生物第2章细胞工程2.1动物细胞培养课件新人教版选择性
4.如图是某动物细胞培养时,培养液中活细胞和死亡细胞密度的 统计结果。相关叙述错误的是 ( )
A.实验中要控制胰蛋白酶溶液的浓度和处理时间,以免损伤细 胞
B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素,以避免杂菌污染 C.曲线 bc 段产生的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代 谢产物的积累等 D.培养至第 6 天时,新产生的细胞数等于死亡细胞数
4.依据下面动物细胞培养过程探究以下问题。
(1)以上过程依据的原理为__细__胞__增__殖 ________。 (2)培养材料:一般取自__幼__龄__动__物__的__器__官__或__组__织__________, 因为这些组织或器官的生命力旺盛,分裂能力强。
(3)将动物细胞分散成单个细胞培养的原因。 ①保证细胞所需要的___营__养___供应。 ②保证细胞内有害___代__谢__物_____的及时排出。 (4)动物细胞培养时,用胰蛋白酶把细胞分散成单个细胞, 用胃蛋白酶行吗?胰蛋白酶对细胞有伤害吗?怎么解决这个问
在治疗大面积烧伤时,通常采用的方法是取烧伤病人的健康 皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说,自体健康皮肤非常有 限,使用他人皮肤来源又不足,而且还会产生免疫排斥反应。那 么,怎样才能获得大量的自体健康皮肤?能不能用自体皮肤的单 个细胞培养出可供移植的皮肤?
探究点一 动物细胞培养 【师问导学】
1.动物细胞培养过程中有接触抑制现象,这一现象说明了 细胞膜具有什么功能?细胞膜接受信息后,细胞停止分裂又说明 了什么?
解析:动物细胞培养所用的培养基与植物组织培养所用的培 养基的成分不同,如培养动物细胞的培养基需加入血清,而植物 组织培养所用的培养基则不需加入血清;动物细胞培养与植物组 织培养都需要在无菌、人工控制的条件下进行;动物细胞培养与 植物组织培养过程中都可发生遗传物质的改变;植物组织培养最 终能够形成完整的植物体,能体现植物细胞的全能性,动物细胞 最终不能被培养成新的动物,不能体现动物细胞的全能性。
第2章 生物体的结构(知识清单)(4大考点必背)(解析版)
必背第2章生物体的结构(4大考点必背)01细胞分裂和分化1.生物体的生长与细胞的生长、分裂和分化。
细胞生长使细胞体积增大,细胞分裂使细胞数目增多。
动物细胞分裂示意图2.动物细胞分裂:分裂顺序为细胞核、细胞质、细胞膜,细胞膜向内凹陷缢裂成两个细胞。
植物细胞分裂示意图3.植物细胞分裂:分裂顺序为细胞核、细胞质、细胞膜、细胞壁,在细胞中央形成新的细胞膜和新的细胞壁。
4.细胞癌变和癌细胞的特点(1)正常细胞变为癌细胞的过程称为细胞癌变,癌细胞遗传物质发生了改变。
(2)癌细胞两个主要特点: 一是分裂非常快,能不断分裂,但不能分化;二是癌细胞可转移,可以侵入邻近或远处5.细胞分化:在生物体生长发育过程中,其中大多数细胞发生了变化,形成了多种多样的细胞,这个过程就是细胞分化。
6.组织:细胞分化产生了不同的细胞群,每个细胞群都是由许多形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成的,组织就是由一种或多种细胞组合而成的细胞群。
【易错警示】1.细胞分裂使数目增多,但形态功能不变。
2.细胞分化使细胞种类增加,但数目不变。
02单细胞生物1、常见的单细胞生物:大肠杆菌、酵母菌、草履虫、变形虫、衣藻、疟原虫等。
2、草履虫的结构与功能(1)纤毛:运动(2)表膜:呼吸(3)口沟:取食(4)食物泡:消化(5)胞肛;排残渣(6)收集管和伸缩泡:收集和排水3、单细胞生物与人类的关系(1)有利:鱼类的天然饵料、草履虫净化污水等。
(2)有害:疟原虫、赤潮等。
4.探究草履虫对外界刺激的反应实验现象:对照组草履虫没有发生明显的定向移动;实验组草履虫从未滴加培养液一侧向滴加培养液一侧液滴移动。
实验结论:草履虫能对外界刺激做出反应,趋向有利刺激(培养液)。
03动物体的结构层次1.识图:A 是受精卵 C是组织 D是器官 E是系统;①②③过程表示细胞分裂、④表示细胞分化。
2.从微观到宏观,动物体的结构层次为细胞、组织、器官、系统、动物体。
3.人体四大基本组织为上皮组织、肌肉组织、神经组织、结缔组织。
动物细胞工程
动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进行各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化(产生新型生物个体)的技术体系,是生物技术(生物工程)的重要组成部分。
狭义细胞工程指对细胞个体进行的各种操作,广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进行的各种操作。
2.动物细胞工程研究的主要内容以狭义细胞工程为主,兼顾组织、器官工程等内容的研究。
(1)狭义细胞工程:研究体外分离、培养、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。
(2)组织工程:研究体外培养、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。
(3)器官工程:研究体外培养、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。
(4)动物胚胎工程:研究动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。
3.动物细胞工程研究的意义(1)是动物繁殖的重要技术手段加快动物繁殖速度:A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物(2)是人类辅助生殖技术的重要组成部分体外受精—胚胎移植技术,可以克服雄性不育和雌性不孕;(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进行遗传操作,或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使若干个动物性状进行有机组合,产生新的生物个体;(4)生产药物直接培养细胞或组织,从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进行遗传操作,生产转基因动物,利用转基因动物生产药物(生物反应器);(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生命个体,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生物种群(6)提供人类器官移植的材料人类器官移植发展很快,目前可以进行心脏、肝、肾脏移植,可以进行皮肤、角膜、骨髓细胞移植。
三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培养2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程实验(实习)内容1.实验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培养用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分离与培养4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培养细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程研究取得的重要进展1.精液采集、精液冷冻与人工授精技术的成熟和发展,为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了基础;2.雌性动物卵母细胞体外成熟培养技术的成功,使人们在体外完成动物生殖过程成为可能;3.体外受精与胚胎移植技术的成功,产生了试管婴儿,试管牛,试管猪,试管山羊,试管兔;4.细胞核移植技术的成功,使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功,为克隆动物和转基因动物生产提供了技术支撑;5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分离、体外扩增与诱导分化研究的成功,为人类医学发展提供了宝贵的材料;胚胎干细胞,胰腺干细胞,神经干细胞,骨髓干细胞,皮肤干细胞,角膜干细胞6.转基因细胞(细胞转染基因)技术的成功,为转基因动物的生产创造了条件;7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术,即在一个生物体内,含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织;8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合,形成一个具有新性状的细胞,这种技术称为细胞融合技术。
动物的细胞和组织
2、高尔基器(Golgi apparatus):
(Golgi 1898 意大利)
——又称高尔基体(Golgi body)、高尔基复合体 (Golgi complex)。
在电子显微镜下观察,高尔基器也是一种膜
平行重叠在一起,
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功能:消化、防御。
①正常的细胞内消化:溶酶体含有多种水解
酶,可催化大分子的降解。
②细胞自溶:细胞有规律的死亡——溶酶体
在细胞内破裂,整个细胞被酶消化。
③加工激素:如胰岛素——刚形成时是胰岛
素原,经溶酶体剪裁,形成有活性的胰岛素。
④与细胞病理有关。
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此外,细胞还有微丝(microfilament)、微管
于结缔组织上。
——因为游离面与基底面的结构、分化不同, 所以上皮细胞具有极性。
功能:保护、吸收、排泄、分泌、呼吸等。
分类:被覆上皮、腺上皮和感觉上皮
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(一)被覆上皮(Cover epithelium):
——是覆盖在机体内外表面的上皮组织。
根据细胞层数和形状的不同分为单层上皮和 复层上皮,又各再分为扁平、立方、柱状上皮等。
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功能:
参与葡萄糖的有氧氧化以及能量的交换 与传递
——被称为细胞的“动力工厂”或“动力
站”,生命活动的总能量中,95%来自线粒体。
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4、溶酶体(lysosome):
(1955 De Duve)
颗粒状结构, 大小一般在 0.25um~0.8pum 之间。单层膜 (一个单位膜), 其大小、形态有 很大变化。其中 含有多种水解酶, 因此称为溶酶体, 是能消化或溶解 物质的小体。
膜上无颗粒,常呈管状,小管彼此连接成网。
功能:与糖原代谢(肝细胞)、甾醇类激素合成、脂
细胞工程课后题答案
第二章细胞工程实验室组成及无菌操作技术1、目前,常用的植物细胞培养基种类有哪些?各有什么特点?1)MS培养基特点是无机盐和离子浓度较高,是较稳定的平衡溶液。
2)5B培养基其主要特点是含有较低的铵,这是因为铵对不少培养物的生长有抑制作用。
3)White培养基其特点是无机盐数量较低,适于生根培养N培养基其特点是成分较简单,KNO3和(NH4)2SO4含量高。
4)65)KM8P培养基其特点是有机成分较复杂,它包括了所有的单糖和维生素,广泛用于原生质融合培养。
2、简要说明MS培养基的基本组成。
1)大量元素母液配制MS培养基的大量元素主要包括硝酸铵(NH4NO3)、硝酸钾(KNO3)、磷酸二氢钾(KH2PO4)、硫酸镁(MgSO4•7H2O)和氯化钙(CaCl2,CaCl2•2H2O)五种化合物。
2)微量元素母液配制MS培养基的微量元素由7种化合物(除Fe外)。
3)铁盐母液配制MS培养基中的铁盐是硫酸亚铁(FeSO4•4H2O)和乙二胺四乙酸二钠(Na2•EDTA)的螯合物,必须单独配成母液。
4)有机母液的配制MS培养基的有机成分有甘氨酸、肌醇、烟酸、烟酸硫胺素和盐酸吡哆素。
5)激素母液配制MS培养基中的激素有生长素类、细胞分裂素3、配制培养基时,为什么要先配制母液?如何配制母液?为了避免每次配制时都要称量各种化学药品,常常把培养中必需的一些化学药品,以10倍、50倍或100倍的量,配制成一种浓缩液,这种浓缩液被称为母液。
配制母液不但可以保证各物质成分的准确性及配制时的快速移去,而且还便于低温保藏。
确定培养基--按照扩大倍数称量--溶解--按顺序混合--定容--母液分装--贴标签--保存于冰箱。
大量元素应配成浓度为10倍的母液,--般将微量元素配制成100倍的母液,使用时再稀释100倍。
配置时化合物应分别称量,分别溶解;混合时注意先后顺序,防止产生沉淀;混合时要边搅拌边混合。
4、常用的灭菌方法有哪些,各有哪些优缺点?(一)物理灭菌1)湿热灭菌(高压蒸汽灭菌)优点:高温高压蒸汽对生物材料有良好的穿透力,能造成蛋白质变性凝固而使微生物死亡,是一种最有效的灭菌方法。
第2章细胞工程(背诵版)-备战2025年高考生物必背知识清单
第2章细胞工程第1节植物细胞工程一、植物细胞工程的基本技术[必备知识]1.细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
(P31)2.细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能,即细胞具有全能性。
(P34)3.诱导愈伤组织期间一般不需要光照,在后续的培养过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照。
(P35“探究·实践”)5.在进行体细胞杂交之前,必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体。
(P37)6.植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
(P38)[重要图解]1.植物组织培养流程图(P35)植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成完整植株的技术。
错误!“①错误!②错误!③―→试管苗错误!完整植株”,其中数字序号处填写内容依次为:①外植体、②愈伤组织③根、芽等。
①具体指的是离体培养的植物器官、组织或细胞;脱分化是指在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞失去特有结构和功能转变成未分化细胞的过程;经脱分化形成的是不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。
再分化是指愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程;植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向。
2.植物体细胞杂交技术流程图(P37~38):人工诱导原生质体融合,融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株。
字母a~f表示相关过程,其中a为去除细胞壁的过程,用到的酶是纤维素酶和果胶酶。
b表示人工诱导原生质体融合的过程,诱导的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。
第二章细胞工程第2节动物细胞工程 教学课件人教版高中生物选择性必修3
旁栏边角想一想 动物细胞培养时,除了添加糖类、氨基酸等必要的营养成分外,往往还需添 加血清等一些天然成分,原因是什么? 提示 人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚,血清等一些天然成分 的营养成分比较齐全,可以弥补人工培养基的不足。
结论语句辨一辨
1.在25 ℃的实验条件下可顺利完成人神经细胞的培养。( × )
结论语句辨一辨 1.胚胎干细胞可以来源于早期胚胎,也可以来源于成熟个体。( × ) 2.成体干细胞没有组织特异性,可以分化成特定的细胞或组织,不具有发育 成完整个体的能力。( × ) 3.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用。( √ ) 4.体外培养胚胎干细胞可以不断增殖而不发生分化。( √ )
第2章细胞工程
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养 第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体 P34 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物 P63
课程标准
1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养, 分析动物细胞培养需要的基本条件。 2.尝试构建动物细胞培养的基本流程,比较动物细胞培养和植 物组织培养的异同。 3.概述干细胞的分类,探讨干细胞在临床上的应用及面临的风 险,理性看待生物技术。
(2)培养条件 ①营养条件:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养 基,称为合__成__培__养__基__,在使用时,通常需要加入___血__清____等一些天然成分。 ②无菌、无毒的环境:在体外培养细胞时,需要对培养液和所有培养用具进 行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便 清__除__代__谢__物__,防止其积累对细胞自身造成危害。 ③适宜的温度、pH和渗透压:维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物 细胞培养的温度多以_3_6_._5_±__0_.5__ ℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为 __7_._2_~_7_.4___。 ④适宜的气体环境:通常采用培养皿或_松_盖__培__养__瓶__,并将它们置于含有95% 空气和5%CO2的混合气体的_C_O_2_培__养__箱__中进行培养。O2是细胞代谢所必 需的,CO2的主要作用是__维__持__培__养__液__的__p_H___。
生物制药工艺学第二章+生物制药工艺技术基资料教程
(4)其它保护措施(冷、热、酸、碱)
二、物质的性质与溶解度
(一)物质溶解度的一般规律
相似相溶
(二)水在生化物质提取中的作用
水是提取生化物质的常用溶剂。水分子的存在可使其它 生物分子之间的氢键减弱,而与水分子形成氢键,水 分子还能使溶质分子的离子键解离,这就是所谓的水 合作用。水合作用促使蛋白质、核酸、多糖等生物大 分子与水形成了水合分子或水合离子从而促使它们溶 解于水或水溶液中。
(3)超声波法 (4)反复冻融法 2.化学法 用稀酸、稀碱、浓盐、有机溶剂或表面活性剂处理细胞,
可破坏细胞结构释放出内容物。
3.生物法 (1)组织自溶法
利用组织中自身溶解酶的作用改变、破坏细胞结构, 释放出目的物称为组织自溶法。
(2) 酶解法 用外来酶处理生物材料,如用溶菌酶处理某些细菌, 蜗牛酶等
砂土管法—取普通黄沙,洗净过60目筛,晒干,另取普 通圆土研碎,过筛,晒干。两者以6:4混合。分装于安 醅瓶或小试管中,然后在60℃干热灭菌2小时,连续灭 菌三次后即可使用。装管时可吸取少许孢子悬浮液加 入,待干燥后抽真空封口或用棉花塞紧后蜡封,低温 保藏。
冷冻干燥法:将菌种悬浮于脱脂消毒牛奶中,快速冷冻, 真空干燥。
甘油冷冻保存法:将对数期菌体悬浮于新鲜培养基中, 加入15%消毒甘油,混匀速冻,冻存于-70~-80℃.
(五)组织与细胞的破碎
组织与细胞的破碎方法有物理法、化学法与生物法。
1.物理法 (1)磨切法
工业上常用的有绞肉机,刨胰机,球磨机、磨粉机。 实验室常用的有匀浆机,研钵,高速组织捣碎机。
(2)压力法 有压榨法、高压法和减压法,渗透压法。
(1)pH 在萃取操作中正确选择pH值很重要。因为在水溶液中某些酸、 碱物质会解离,在萃取时改变了分配系数,直接影响提取效率。
第二章 细胞工程-【必背知识】2021-2022学年高二生物章节知识清单人教版2019选择性必修3
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第二章 细胞工程 第一节 植物细胞工程细胞工程: 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法,通过细胞器、细胞或组织水平上的操作,有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。
1.原理和方法:细胞 生物学和分子 生物学。
2.操作水平:细胞 水平或细胞器 水平。
3.目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品 。
一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性:细胞经_分裂_和_分化_后,仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞__的_潜能_,即细胞具有_全能性_。
2. 细胞具有全能性的原因(物质基础)生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质_,都有_发育成为完整个体所需的全部遗传信息_。
1. 生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因(不离体的细胞无法表现出全能性的原因) 在特定的时间时间和空间条件下,细胞中的基因会选择性地表达 2. 全能性大小比较(1)受精卵、体细胞、生殖细胞 __受精卵>生殖细胞>体细胞____(2)分化程度高的细胞、分化程度低的细胞__分化程度低的细胞>分化程度高的细胞_____ (3)分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 __分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞____ (4)植物细胞、动物细胞__植物细胞>动物细胞__________ (5)幼嫩的细胞、衰老的细胞__幼嫩的细胞>衰老的细胞____ (一)植物组织培养技术1. 概念:植物组织培养是指将_离体_的植物_器官__、_组织_或_细胞_(称为_外植体_)等,培养在人工配制的_培养基_上,给予_适宜的培养条件_,诱导其形成__完整植株_的技术。
2. 原理:__植物细胞的全能性__3. 生殖方式:_无性生殖__4. 分裂方式:__有丝分裂__5. 过程:外植体――愈伤组织―再分化胚状体或丛芽――→发育植株脱分化:在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下,_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__,转变成_未分化的细胞__的过程。
人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 第2节 1 动物细胞培养
【解析】动物细胞培养的条件有适宜的营养、无菌和无毒的环境、 温 度 、 pH 和 渗 透 压 、 气 体 环 境 等 。 其 中 合 成 培 养 基 中 通 常 要 加 入 血 清,温度条件为36.5 ℃±0.5 ℃,所需的气体有O2和CO2,CO2的主要作 用是调节培养液中的pH。
课前·新知导学
课堂·素养初培
()
课前·新知导学
课堂·素养初培
课堂·延伸提分
小练·素养达成
课后提能集训
生物学 选择性必修3 配人教版
第2章 细胞工程
(4)胚胎干细胞具有发育的全能性,能分化为成年动物体内任何一种
组织细胞。
()
(5)成体干细胞可以分化成特定的组织或器官,也具有发育成完整个
体的能力。
()
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
课堂·素养初培
课堂·延伸提分
小练·素养达成
课后提能集训
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第2章 细胞工程
判断下列正误。
(1)干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
()
(2)根据干细胞的分化程度可将干细胞分为全能干细胞、多能干细胞
和造血干细胞。
()
(3)动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞。
(3)温度、pH和渗透压 ①适宜的温度条件:_3_6_._5_℃___±0.5 ℃; ②适宜的pH条件:___7_.2_~__7_._4___。 ③CO2的主要作用是维持___培__养__液__的__p_H____。
课前·新知导学
课堂·素养初培
课堂·延伸提分
小练·素养达成
课后提能集训
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人教版七年级生物上册第二章《细胞怎么构成生物体》必背知识点汇总
第四节 单细胞生物 1、单细胞生物:眼虫、大肠杆菌、酵母菌、草履虫、衣藻、 变形虫 2、观察草履虫时,棉花纤维使草履虫得运动速度变慢,利于 观察。从培养液的表层吸一滴是因为草履虫需要氧气,都聚集在培 养液的表层。
3、草履虫的结构:(1)胞肛:不能消化的食物残渣从胞肛排 出。(2)食物泡:食物泡随着细胞质的流动,期中的食物逐渐被 消化。(3)口沟:细菌和微小的浮游植物等食物由口沟进入体内。 (4)纤毛:草履虫靠纤毛的摆动在
5、染色体是由 DNA 和蛋白质组成的,DNA 是遗传物质,染 色体是遗传物质的载体。
6、细胞分裂过程中,染色体的变化最明显。 7、两个新细胞的染色体形态和数目相同,新细胞和原细胞 的染色体形态和数目也相同。新细胞和原细胞的遗传物质也是一 样的。如人的某一细胞染色体数是 46 条,分裂 n 次后,新细胞 的染色体数仍是 46 条。
水中旋转前进。(5)表膜:氧的摄入、二氧化碳的排出都通过表 膜。(6)收集管、伸缩泡:把体内多余的水分和废物收集起来, 排到体外。(7)细胞质(8)细胞核:大核、小核。
4、单细胞生物与人类的关系:有利(鱼类的天然饵料) 也有害(疟原虫、痢疾变形虫、赤潮)。
5、赤潮是水体受到污染,大量含氮、磷的有机物排入海 洋导致单细胞生物大量繁殖。
5、系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官 按照一定次序组合在一起。
6、动物和人的基本组织可以分为四种:上皮组织(皮肤、 肠胃内壁表面、腺体表面)、结缔组织(骨、血液、韧带)、 肌肉组织(平滑肌、骨骼肌、心肌)、神经组织。
7、人体八大系统:运动系统、消化系统、呼吸系统、循 环系统、泌尿系统,神经系统、内分泌系统、生殖系统。
第二节 动物体的结构层次 1、动物和人体的发育都是从一个细胞开始的,这个细胞就是受 精卵。 2、细胞分化:在个体发育过程中,一个或一种细胞通过分裂产 生的后代,在形态、结构和生理功能上发生差异性的变化,这个过 程叫做细胞分化。 3、组织:由形态相似,结构、功能相同的细胞联合在一起形成 的细胞群。 4、器官:由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使 一定功能的结构→系统→动物体或人体
动物细胞组织培养
2.3动物细胞工程
动物细胞培养
1、定义:
动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织,将 它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中让这些 细胞生长和增殖。
2、选材: 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 它们细胞增殖能力强,分裂旺盛, 分化程度低,容易培养。
3、动物细胞培养条件:
(1)、无菌、无毒的体外环境
9、传代培养的细胞能一直传代下去吗? 不都能
10、有些为何能一直传下去?
发生突变,朝着癌细胞方向发展
11、人类一般保存的是哪类细胞呢?为什么? 保存10代以内的细胞,因为10-50部分 细胞的细胞核型可能发生变化,有少部分 还发生突变向癌细胞方向发展
植物组织和动物细胞培养的比较
比较项目
植物组织培养
4、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?
成块组织不利培养,分散了做成细胞悬浮 液利于培养,使每个细胞与培养液接触
5、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成 新个体?
不能,动物细胞培养只能使细胞数目增多,因 为动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度 的提高而逐渐受到抑制
6、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再 分裂、增殖?
(3)培养首先在 B瓶中进行。瓶中的培养基
成分有 _葡__萄_糖__、_氨基酸、无机盐、维生素和动物_血_清_等。在此
瓶中培养一段时衰老死亡,到这时的培养称为
高中生物 选修3 第2章 第2节 动物细胞培养
的及时排出。
提示 (1)营养 (2)代谢物
,因为这些组织或
4.动物细胞培养时,用胰蛋白酶把细胞分散成单个细胞,用胃蛋白酶行吗? 胰蛋白酶对细胞有伤害吗?怎么解决这个问题? 。 提示 不行,因为动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此环境中没 有活性。用胰蛋白酶处理细胞时,作用时间长了会损伤细胞膜蛋白。要控 制好胰蛋白酶的作用时间
[归纳提升] 1.动物细胞培养过程分析 (1)培养流程
(2)酶处理 ①用酶“两次”处理的目的:第一次使用的目的是使组织细胞分散开;第二次 使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,分散后继续培养。 ②使细胞分散开的原因:一是能保证细胞所需要的营养供应;二是能保证细 胞内有害代谢物的及时排出。 ③不能用胃蛋白酶处理:由于大多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,而 胃蛋白酶发挥作用的最适pH为2.0左右,因此不能用胃蛋白酶使细胞分散 开。
取材
新鲜的组织
植物器官、组织或细胞
培养对象
分散的单个细胞
离体的植物器官、组织或细胞
过程
原代培养、传代培养 脱分化、再分化
细胞分裂、生 (1)贴壁生长
(1)脱分化:形成愈伤组织
长、分化特点 (2)接触抑制
(2)再分化:形成根、芽等
3.培养条件的分析 (1)添加血清的作用:血清中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质,如 蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等。细胞培养时,一般需添加 10%~20%的血清。 (2)气体环境:CO2维持培养液的pH,O2维持细胞有氧呼吸。 特别提醒 (1)培养动物细胞时没有脱分化的过程,因为高度分化的动物细 胞发育潜能变低,失去了发育成完整个体的能力。 (2)不是所有的细胞在增殖过程中都存在接触抑制。例如,癌细胞增殖时不 存在接触抑制,所以在培养瓶中可以形成多层细胞。
第二章动物细胞培养基本知识
动物细胞培养的 基本知识
第二章动物细胞培养基本知识
一、培养细胞的生长类型
贴壁型细胞:附着在某一固相支持物表面才
能生长的细胞。
悬浮型细胞:不必附着于固相支持物表面,而
在悬浮状态下即可生长的细胞。
绝大多数有机体细胞属粘附型细胞,
只有少数细胞类型,如某些肿瘤细胞和白细胞可在悬浮状态下生长
兼性贴壁细胞
能力强, 当相邻细胞接触,便导致运动停止 细胞相互沟通生物信
息的结果 2.培养的细胞和基质之间
对细胞外基质仍有依存性
第二章动物细胞培养基本知识
但有不同 人工所模拟的条件与体内实际情况 仍不完全 相同 当细胞被置于体外培养后 久了,必然发生变化
与体内主要不同 相对孤立、相对单一 缺乏体内的一些影响
第二章动物细胞培养基本知识
第二章动物细胞培养基本知识
1、成纤维细胞型
胞体呈梭型或不规则三角形,中央有卵圆形核,胞 质突起,生长时呈放射状。除真正的成纤维细胞外, 凡由中胚层间充质起源的组织,如心肌、平滑肌、 成骨细胞、血管内皮等常呈本型状态。培养中细胞 的形态与成纤维类似时皆可称之为成纤维细胞。
第二章动物细胞培养基本知识
小鼠成纤维细胞 第二章动物细胞培养基本知识
皮肤成纤维细胞( 100 倍)
第二章动物细胞培养基本知识
体外培养的年轻和老的人成纤维细胞的显微形态
左边是只分裂了几代的年轻成纤维细胞,呈现薄层、细长 的形态;右边是分离了50次的老的成纤维细胞,开始衰退,
并很快死亡。
第二章动物细胞培养基本知识
第二章动物细胞培养基本知识
第二章动物细胞培养基本知识
悬浮型
见于少数特殊的细胞,如某些类型的癌 细胞及白血病细胞。胞体圆形,不贴于 支持物上,呈悬浮生长。这类细胞容易 大量繁殖。
动物细胞培养教学设计
动物细胞培养教学设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN§2-2“动物细胞培养和核移植技术”第一课教学设计(青龙县木头凳高中秦维华 066505)【设计思路】采用135互动课堂的教学模式,以问题为主线,通过一个个问题的解决,达到推动新课进行的目的。
教学的思路问题——讨论——展示——质疑——答疑。
教学中设计了自主探究、合作探究、课堂巩固、课堂检测、课后总结五个环节。
自主探究部分,学生阅读课本P44-47,课前独立完成。
合作探究部分,学生以小组为单位进行讨论完成。
课堂巩固每个学生独立完成后,在小组内进行核对答案,讨论,会的教不会,然后展示,如果都不会,可向其它小组求助。
课堂检测,以小组为单位,以抢答题的形式出现,并计分。
总之,学生能说的让学生说,学生能做的让学生做,学生能思考的让学生思考,使学生始终能主动地参与学习,成为学习的主人。
【教材分析】本节课为人教版新课程教材选修3第二章第二节的教学内容,本节内容设计2课时,本节课为第1课时。
教学过程可以归纳成3个问题:(l) 什么是动物细胞培养? (2) 怎样进行动物细胞培养? (3)为什么要进行动物细胞培养?第3个问题是本节的重点。
本节旨在通过这些问题让学生充分理解和认识生物工程的前沿技术,以此激发学生热爱科学、努力学习、积极探索的精神。
【学情分析】高二年级多数学生已经掌握了一定的生物学基础知识,具备了独立思考和判断的能力,合作性学习能力较强,但是个体之间还是存在着较大的差异。
因此本节课以学生的学习为主,以教师的组织和引导为辅。
加强教材与生活的联系,引导和调动学生的情感体验,关注学生的心理变化,培养学生对事物有正确的情感态度。
【教学目标】知识目标:1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景能力目标:运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础情感目标:关注细胞工程研究的发展和应用前景。
2-2-1动物细胞培养(课件)——高中生物人教版(2019)选择性必修三
练习
3.有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白,从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明,利用诱移功能干细胞(iPS细胞) 制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列相关描述错误的是( )iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同,蛋白质却不完全相同B. iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多C.若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换,则可以起到良好的治疗作用D.植入神经干细胞,恢复受损的运动功能,也许会在一定程度上使渐冻症病情改善
ES细胞
成体干细胞
成体组织或器官内
造血干细胞(骨髓、外周血和脐带血中)神经干细胞(神经系统中)精原干细胞(睾丸中)
具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力
治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病等)
治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病
A.使用合成培养基时,通常需要加入血清等一些天然成分B.通常置于含有 和 的混合气体的 培养箱中进行培养C.渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数D.需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作
B
练习
例2 下列关于动物细胞培养过程的叙述,正确的是( )。
动物细胞培养的条件
保证无菌、无毒的环境
无菌
①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理
②在无菌环境下进行操作
定期更换培养液。
无毒
③添加一定量的抗生素
目的:方便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害。
动物细胞培养的条件
温度、PH和渗透压
(1)适宜的温度:哺乳动物多以__________ ℃为宜。(2)适宜的pH:多数细胞生存的适宜pH为_________。(3)适宜的渗透压。
2024年冀少版七年级上册生物背记手册第二章组织、器官、系统和生物体
第二章组织、器官、系统和生物体第一节细胞的分裂知识点1 细胞的分裂注:(1)细胞分裂的过程可以概括为核先质后,膜壁最后。
(2)细胞分裂前后,变化最大的是细胞核中的染色体,染色体先复制加倍,再平均分配到两个子细胞中,可以用公式表达为分裂时,因此,细胞分裂前后遗传物质(染色体数量)不变。
(3)大多数细胞在分裂一定次数后就会停止分裂。
人体中某些细胞如果不受机体控制无限分裂,就会形成肿瘤。
知识点2 细胞的生长1. 细胞的生长2. 生物个体由小长大的原因:通过细胞的不断分裂,细胞的数目增多,通过细胞的生长,细胞的体积增大。
生物个体一天天长大与细胞的分裂和生长有关。
第二节组织的形成知识点1 细胞分化形成组织1. 细胞分化:在生长发育过程中,叶原基的部分细胞失去分裂能力,形态、结构和功能逐渐发生了不同的变化,分别形成了表皮、叶肉、叶脉等结构,这个变化过程就是细胞分化。
2. 组织:细胞分化形成不同的细胞群,形态相似,结构、功能相同的细胞群叫作组织。
3. 细胞通过分裂和分化形成不同的组织。
注:细胞分化只是细胞的形态、结构和生理功能发生了变化,细胞内的遗传物质并未发生变化。
知识点2 植物体的主要组织知识点3 动物体的主要组织注:人体皮肤表层起保护作用的称为上皮组织,西红柿的外表皮起保护作用的称为保护组织。
知识点4 植物组织培养知识点5 区分细胞分裂、细胞生长、细胞分化注:人和大多数动物的发育都是从一个细胞开始的,这个细胞就是受精卵。
(新生命的起点是受精卵。
)第三节器官和系统知识点1 器官1. 器官:由多种组织构成的、能行使一定功能的结构单位,叫作器官。
2. 绿色开花植物的器官营养器官(根、茎、叶)繁殖器官(花、果实、种子)3. 动物的心脏、肺、肝脏、肾脏、胃、唾液腺、大脑、皮肤等都是器官。
注:不是所有植物都有六个器官,只有绿色开花植物有。
知识点2 系统1. 系统:由共同完成一种或几种生理功能的多个器官,按照一定次序组合在一起,就构成系统。
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Tissue culture flasks
• T-flasks • Petri dishes
(三Байду номын сангаас微载体培养 (microcarrier culture)
• 1967年,Van Wezel开发了 微载体系统培养贴壁细胞。 微载体是直径为60-250μm 的微珠。 • 最初使用的材料为二乙基氨 基乙基-交联葡聚糖A-50
(6)分离细胞
• 脱离微载体的细胞培养液放人容 器, • 离心沉淀微载体(400r/min,2 分钟)收集细胞。 • 还可用过滤方法,采用直径 100μm孔径的尼龙网、不锈钢网 等可将细胞与微载体分离开。
(7)传代培养
• 微载体上分离下来的细胞可进一步做微 载体传代培养。 • 可在细胞脱离微载体后,转接细胞,加 人一些新的微载体以增大培养体积。 • 另一种放大培养方法:也可在微载体长 满细胞后直接加人微载体,更换培养基。
第二节 动物细胞培养
一 动物细胞培养类型
(一)细胞原代培养
1.取材分离
• 取出组织块放入小烧杯中,用尖嘴剪刀将组织 块剪碎成1mm3大小,加入Hanks液(平衡盐水 BSS) ,冲洗数次。
•
取材分离
2.组织消化:
• 是用酶法将剪碎的组织块分散成 细胞团或单细胞。
• 将剪碎的组织块放人三角烧瓶中,
• 通常是在培养液中加人一定量的 磷酸缓冲液(PBS),保持培养液 的pH值相对稳定。 • 或用羟乙基呱嗪乙烷磺酸(HEPES) 氢离子缓冲液。
3、溶氧水平
• 细胞生长离不开氧气的供应,培 养初期细胞数量少,可以控制较 低水平的溶氧量。 • 随着细胞数量的增多,营养物质 的消耗,加大溶氧量。
• 对大多数动物细胞来说,培养过 程中对氧的消耗速率范围是:
3.细胞计数
• 细胞悬液制成后,需要计数
悬液中细胞的浓度,通常以
细胞个数/ml表示。检查方
法如下:
• 1 )在干净的离心管中加人数滴 细胞悬液,再加人6.4%台盼蓝 ( trypan blue)1 滴,混匀后静 置2~3分钟; • 2 )将计数板(如图)平放在显 微镜台上,在盖片边缘加人l~2 滴染色的细胞悬液,使之完全充 满计数板与盖片间的空间,勿留 气泡,勿使盖片漂浮;
• 渗透压:高渗透压不仅影响细胞分 批培养中抗体产量,还影响细胞生 长速度、对数生长期的长短、细胞 死亡的速度。 • 在培养基中加入诸如甘氨酸、甜菜 碱、或脯氨酸等渗透压保护剂在一 定程度上能减轻高渗透压对细胞的 生长抑制作用。
• 当原代培养成功后,细胞分裂增 殖扩展连片,占满器皿表面。 • 这时需要对其分离重新培养,这 一操作过程称之为传代。 • 有 80 %~ 90% 或刚刚全部汇合的 细胞,是传代的理想时期。
具体方法如下:
1)吸出培养瓶内旧培养液; 2)加人胰蛋白酶和EDTA混合液盖满瓶 底对细胞进行消化; 3 )吸出消化液,加人 Hanks 液,洗去 残留的消化液。 4)加入培养液,用吸管轻轻吹打瓶壁, 使细胞脱落制成悬液,计数后记录 其浓度; 5)重新接种培养
培养中的搅拌转速:
• 提供均相培养环境 • 防止微载体集聚 • 促进汽液交换 • 30-120r/min
(4)培养观察
• 显微镜直接观察微载体上细胞生长 • 将微载体上的细胞消化下来计数并 计算其浓度: • 取1ml均匀的培养细胞样品,待微载 体沉淀后吸去上清液,加PBS液清洗。
• 加胰蛋白酶37℃消化15min,吸 出消化液后加到培养液中,过滤 分离微载体,离心弃上清夜,保 留细胞沉淀; • 加美蓝染液2ml,血球计数器计 数,计算细胞浓度。
加人30~50倍体积的0.25%浓度 胰蛋白酶;
• 消化: 37 ℃水浴内消化 30 ~ 60 分 钟。 • 过滤:如果大部分细胞已经分散, 终止消化,以不锈钢筛过滤 (100μm)滤除未被消化的组织块。 • 离心:8000rpm/min离心5分钟, 弃上清液,沉淀为细胞。 • 漂洗;Hanks液漂洗两次,每次 2~3分钟,加人营养液 。
• 3)显微镜下记录计数板四角 四个大格中的细胞总数,原 则是 : 染蓝的细胞不数(死 细胞),无色的细胞计数 (活细胞),一团细胞按一 个细胞计数。
• 计数时要注意: • 如果细胞团数超过10%,说明 消化过程进行的不充分; • 如果细胞数少于20-50个说明 稀释的不当.
(二)传代培养
• 例1:应用微囊化方法培养杂交瘤细胞
时,微囊膜孔径大小控制截留 8 × 10 4 D 以内的分子量,免疫球蛋白 IgG(杂交瘤细胞产生的单抗)的分 子量为1.5×105D。 • 当细胞生长稳定,达到 6 × 107 cells /ml 培 养 液 时 , 抗 体 的 产 量 可 高 达 1.5mg/ml。
• 制备动物细胞微囊所用的材料,主 要是海藻酸(ALG)和多聚赖氨酸 (PLL). • 海藻酸和多聚赖氨酸分子量的大小 及其溶液的浓度;细胞与海藻酸钠 混合的时间;溶液的pH,温度等都 会影响微囊膜直径的大小.
微囊制作
1 )分离好的细胞悬浮在 1.0 %~ 1.2 %的海藻酸钠液 中,细胞终浓度达到 1×107cells/ml; 2)细胞悬浮液经微囊发生 器制成微滴,将微滴加人 1.3%CaCl2溶液后成凝胶球, 10 分钟后,去除上清收集 胶球; 3 )加人 0.05 %的聚赖氨酸, 微球胶体颗粒表面包裹一 层膜.
• 细胞对低温的耐受力强于高温, 有人做过实验: • 放在45℃温度下,1小时死亡; • 放在 41 ~ 42 ℃下, 10 ~ 24 小时细 胞退化或死亡; • 放在在 25 ~ 35 ℃时,细胞缓慢生 长, • 放在4℃下几小时后再放人37℃下 培养,细胞仍能生长。
2、培养液的pH值
• 大多数动物细胞都适合在 pH7.2~pH7.4范围内生长. • 原代培养细胞对pH值要求较严, 传代培养细胞对pH值要求较宽。 • 细胞对偏酸环境的耐受性要强 于偏碱环境。
• (1)细胞培养环境 • 氨离子:动物细胞体外培养中氨离 子的积累是抑制细胞生长的主要因 素之一。 • 乳酸:它是细胞糖代谢的产物。高 乳酸浓度必将抑制细胞生长。
• 二氧化碳:随着细胞培养规模 和培养密度的增大,二氧化碳 积聚会对细胞产生毒性作用或 者改变细胞代谢水平。 • 甲基乙二醛:主要是丙糖磷酸 去除磷酸基后的代谢产物,也 是脂类、和氨基酸代谢的产物, 对于细胞有潜在的损伤作用。
(5)消化
• 传代培养或收获细胞均需使细胞脱 离微载体,通常采用酶消化法。
消化步骤: • 停止搅动,待微载体沉淀后,去净培养液, 用含0.25%EDTA的PBS(pH6.7),按50~ l00ml/g微载体量清洗微载体,弃EDTA-PBs。 • 加人胰蛋白酶一EDTA,37℃搅动消化15min • 加人含10%血清的培养液,终止消化作用。
(四)微囊化培养 (microcapsule culture)
• 微囊是用一种人造的半透膜 制成的多孔微球体,小分子 物质可以自由透过,而各种 酶、辅酶、离子交换剂、活 性炭及蛋白等大分子物质包 裹在其中不能逸出;
• 细胞生长在各自的 微小环境里受到一 定的保护。 • 减少了搅拌对细胞 产生的剪切力 • 由于环境的改善, 细胞得到很好的生 长,代谢产物浓度 增加,纯度提高。
(2)浸泡水化及消毒
• 在玻璃容器中加人适量的微载体, 加入磷酸缓冲液(PBS)浸泡3小 时以上,轻轻搅动。 • 搅动速度50~70rpm/min为好。 • 高压蒸汽灭菌,
(3)接种
• 根据细胞类型决定接种浓度, 例如,人成纤维细胞的适宜接 种浓度为10 cells/微载体; 非洲绿猴肾细胞(vero)为5 cells/微载体。 • 接种要达到一定浓度,但过高 也不利。
• 后经改进,用带不同基团的葡 聚糖(dextran)交联成几种 大分子,以利于细胞的贴壁及 生长。 • 目前使用的dextran I、Ⅱ、 Ⅲ三种型号都属于交联葡聚糖 为基质的微载体,每种微载体 所带基团各不相同。
微载体培养细胞的具体步骤
1)选择合适的微载体类型 ●先用少量三种微载体做细胞培 养试验,一定时间内计算细胞 贴壁数量,比较细胞用量、微 载体用量,以此选出适当的微 载体。
• 例 2: 将分离的胰岛细胞培养
1~3天后,按1.75×103 cells/ml浓度悬在1.5‰海 藻酸钠溶液中制成微囊,按 4×103个微囊/只老鼠,腹 腔植人培养一段时间后,老
鼠血糖下降,保持了一年。
二、影响动物细胞体外培养的环境 因素
1、培养温度 • 哺乳类细胞的最适培温度 37 ℃,鸡 细胞在 39 ~ 42 ℃,昆虫类细胞 25 ~ 28℃,冷水鱼细胞23℃,温水鱼 26℃。
12 • 4.5×10ˉ ~4.8×10 12 ˉ
g/
(cell●h)。
4、培养液渗透压
•
培养液的渗透压是指用以阻止细胞 水分子通过半透膜进人培养液的压力, 其大小与其浓度成正比。 • 原代培养的细胞一般对渗透压的波动 较敏感,而细胞株和细胞系则耐受性 较大。 • 培养液需要一定的渗透压。
三 动物细胞培养的关键技术