动物细胞工程 知识点教学内容
高二生物 动物细胞工程 知识讲解
动物细胞工程（动物克隆技术）【学习目标】1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2、比较动物细胞培养与植物组织培养区别。
3、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
【要点梳理】要点一：动物细胞培养 1、动物细胞培养概念（1）动物细胞培养就是从动物有机体中取出相关的组织,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）动物细胞培养过程中的几个重要概念：①细胞贴壁：培养液中分散的细胞很快贴附在瓶壁上生长繁殖，称为细胞贴壁或贴壁生长。
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的现象。
③原代培养：将动物的器官或组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，然后制成细胞悬液，放入培养瓶内，放在适宜的条件下培养，这种培养叫原代培养。
④传代培养：原代培养的细胞由于接触抑制不再分裂，还要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后，再分瓶培养，让细胞继续增殖，这种培养叫传代培养。
2、动物细胞培养过程（1）取材：动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。
（2）过程：原代培养→传代培养→细胞株→细胞系 （3）动物细胞培养过程： 要点诠释大多数死亡 原代培养动物胚胎或幼龄动物器官、组织单个细胞细胞悬浮液10代危机剪碎，胰蛋白酶、 胶原蛋白酶处理子代细胞可继续传代的细胞50代危机绝大多数死亡可无限传代的细胞（连续细胞系）有限细胞系①取自动物胚胎或幼龄动物器官、组织，是因为组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。
②胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。
成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养。
③用胰蛋白酶处理组织块，可使细胞分散开，这样做的目的是使细胞与组织液充分接触，这也说明了细胞间的主要物质是蛋白质，但是由于细胞膜的主要成分之一也是蛋白质，因此要控制好处理的时间，不能太长，否则会损伤细胞。
由于多数动物细胞培养的适宜pH 为7.2～7.4，因此不能使用胃蛋白酶分散细胞。
(完整版)动物细胞工程知识点
动物细胞工程12月20日动物细胞工程常用技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞培养1、定义：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
2、原理：细胞增殖3、过程分散成单个细胞，制成细胞悬液注意：①10代以内细胞保持正常的二倍体核型，无突变发生，常用于实践或冷冻保存。
②超过50代，极少数细胞突破自然寿命极限，突变成癌细胞，具有无限增殖能力；若超过50代，细胞不再增殖，全部死亡，则说明细胞没有发生癌变。
③分瓶之前，称原代培养；出现接触抑制用胰蛋白酶处理，再分瓶培养为传代培养。
思考回答：⑴、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养?答：其细胞的分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。
⑵、动物细胞培养需要脱分化吗?为什么?答：不需要。
因为高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以没有类似植物组织培养的脱分化过程，要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。
⑶、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗? 答：主要是蛋白质，不行，因为胃蛋白酶作用的适宜PH约为2，当ＰＨ大于6时就会失去活性，多数动物细胞培养适宜PH为7.2－7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。
（胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2－8.4，胰蛋白酶活性较高）⑷、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么?答：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质，长时间作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤，因此必须控制好消化时间。
⑸、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，不能发育成新的动物个体4、重要概念①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
(讲课)动物细胞工程课件
8、如何理解原代培养和传代培养？
上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，
之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养。
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？
核型改变，遗传物质发生突变，丧失接触抑制 特性，突破细胞寿命极限，朝着癌细胞方向发展。
11、动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗？
结：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
为什么用胰蛋白酶处理？
剪碎用胰蛋白酶处理
单个细胞 原代培养特点：细胞贴壁、 加培养液稀释 接触抑制。 细胞悬浮液 传代10代以内，遗传物质不改 原代培养 变，保持正常二倍体核型。 转入培养瓶
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。
4、动物细胞的全能性和植物细胞的全能性一样吗？
不一样。
1）、高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植株的能力，保持
着细胞全能性。细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发
育成完整新个体的潜能。 2）、高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，它的细胞全能性 受到限制。但是，它的细胞核仍然保持着全能性，这是因为细 胞核内仍有保持该物种遗传特性的全套遗传物质。只不过植物 细胞的全能性更容易表达出来，而动物细胞的全能性的表达能 力不如植物细胞。因为动物细胞经过多次分裂后细胞质的成分 已经发生了改变，激发细胞全能性表达的物质已经基本消失 。 我们说，高度分化的动物细胞核具有全能性。
动物细胞工程
◆动物细胞培养 ◆动物体细胞核移植技术和克隆动物 ◆动物细胞融合 ◆单克隆抗体制备
知识回顾：
《动物细胞工程》 讲义
《动物细胞工程》讲义一、动物细胞工程的概念动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，在细胞水平上进行的操作，以获得人们所需要的生物产品或细胞本身。
它是现代生物技术的重要组成部分，涵盖了细胞培养、细胞融合、细胞核移植、胚胎移植等多个方面。
二、动物细胞培养（一）基本原理细胞培养的基本原理是细胞的增殖。
细胞在适宜的环境中，能够吸收营养物质，进行新陈代谢，并通过分裂增加数量。
（二）培养条件1、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，通常还会添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染。
2、营养物质：包括糖、氨基酸、无机盐、维生素等，这些物质要按照细胞所需的种类和量进行精确配置。
3、适宜的温度和 pH：哺乳动物细胞的培养温度一般在 365℃左右，pH 则在 72 74 之间。
4、气体环境：细胞培养所需的气体主要有氧气和二氧化碳，氧气用于细胞呼吸，二氧化碳则用于维持培养液的 pH。
（三）培养过程1、取材：通常从动物的组织或器官中获取细胞，如从胚胎或幼龄动物的器官组织中获取细胞，其分裂能力更强。
2、原代培养：将取得的组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，然后制成细胞悬液，放入培养瓶中培养。
3、传代培养：当细胞贴满瓶壁时，需要用胰蛋白酶处理，使细胞从瓶壁上脱落下来，然后分瓶继续培养。
三、动物细胞融合（一）概念动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
（二）诱导融合的方法1、物理法：如电激融合法。
2、化学法：常用的诱导剂是聚乙二醇（PEG）。
3、生物法：如灭活的病毒。
（三）应用1、制备单克隆抗体：这是动物细胞融合技术最突出的应用。
2、用于基因定位和染色体转移等研究。
四、单克隆抗体（一）概念单克隆抗体是由单个 B 淋巴细胞经过无性繁殖形成的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。
（二）制备过程1、给小鼠注射特定的抗原，使其发生免疫反应，产生能分泌特定抗体的 B 淋巴细胞。
高二动物细胞工程知识点
高二动物细胞工程知识点动物细胞工程是指运用细胞生物学、遗传学、分子生物学等理论和技术，对动物细胞进行研究、操作和改良的一门学科。
它在农业、医学和科学研究等多个领域具有重要的应用价值。
本文将介绍一些高二动物细胞工程的基础知识点。
一、细胞培养基础动物细胞培养是动物细胞研究中最基本的技术手段之一。
常见的细胞培养基包括无血清培养基和含血清培养基。
无血清培养基不含动物血清，通过添加人工合成的营养物质来满足细胞生长所需。
而含血清培养基则利用动物血清中所含有的生长因子和营养物质来维持细胞的生长。
二、细胞培养技术1. 细胞传代：细胞传代是指将原始培养的细胞分为若干个小培养皿中，使细胞继续生长和分裂。
细胞传代的目的是为了扩增细胞数量，以满足后续的实验需求。
2. 细胞冻存：细胞冻存是将细胞在低温下保存，以便日后使用。
通过添加特定的保护剂和冷冻液，可以在极低温度下减少细胞的代谢活动，避免细胞死亡。
3. 细胞鉴定：细胞鉴定是通过观察细胞的形态、生长特性、标记物等来确定细胞的身份和纯度。
常用的方法包括细胞形态观察、细胞分子标记和遗传分析等。
4. 细胞转染：细胞转染是将外源基因导入细胞的过程。
常用的转染方法有化学法、电穿孔法和病毒介导的转染法等。
三、动物细胞培养的应用1. 药物筛选：动物细胞培养可以用于药物的筛选和评价。
通过将药物添加到细胞培养系统中，观察其对细胞的影响，可以评估药物的毒性和疗效。
2. 组织工程：动物细胞培养可以为组织工程提供细胞来源。
通过培养和增殖体外的细胞，可以获得大量的细胞用于组织重建和移植。
3. 基因工程：动物细胞培养可以用于基因工程研究。
通过导入外源基因，可以改变细胞的性质和功能，用于疾病基因治疗和基因表达研究。
四、动物细胞工程的挑战与展望尽管动物细胞工程在许多领域都已取得了重要的成果，但仍面临着一些挑战。
例如，细胞培养过程中的细胞衰老、细胞突变和污染等问题需要得到解决。
此外，细胞工程的应用还需要更深入的研究和探索，以满足不断发展的医学和科学需求。
动物细胞工程基础知识
（三）细胞分化的决定及影响因素 1．细胞分化的决定
第四节 细胞周期与调控 在多细胞生物体生长发育时，细胞的
分裂、增值、衰老、死亡、更新等过程均离 不开生物体对细胞周期的精确调控。细胞周 期的调控实质就是细胞遗传物质以及有关成 分的复制、分配，而这种复制分配在体内是 极其精确和有序的。这种精确性与有序性受 到细胞内某些机制的调控，如果调控失常， 即可导致细胞的非正常增殖或死亡。
细胞衰老死亡是生物体的必然归宿， 也是细胞的必然归宿。对多细胞机体，细胞 的衰亡，如肝细胞、肾细胞衰亡，并不直接 引起机体的衰亡，只表现为机体局部生理、 生化功能改变。
一、细胞分化的概念及其特点 （一）细胞分化的概念
细胞分化是指同一来源的细胞通过细胞 分裂在结构和功能上产生稳定性差异的过程。 细胞分化贯穿个体发生的全过程。
原始卵泡
卵丘
卵泡腔 颗粒C
成熟卵泡
卵母细胞
卵丘细胞
成熟培养２２小时后，带扩散的卵丘细胞的成熟卵母细胞
第一极体
第一极体
成熟培养２２小时，去颗粒细胞后，带第一极体的成熟卵母细胞
（三）成熟培养液中添加Ｈepes平衡盐的卵母细胞成熟情况
第三节 细胞分裂与增殖 细胞增殖(cell proliferation)是指ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ胞通
一、动物体细胞的形态 细胞的形态多种多样，由于其类型不
同、执行的功能不同及细胞生活的环境与细 胞相互关系的不同而在形态上有很大的差别， 但一般细胞有其固定的形态（图2-1）。
二、动物体细胞的结构 动物细胞可以在亚显微结构水平上被划
分为三大基本结构体系：①以脂质及蛋白质 成分为基础的生物膜结构系统；②以核酸 (DNA或RNA)与蛋白质为主要成分的遗传信 息表达系统；③由特异蛋白分子装配构成的 细胞骨架系统。（图2-2）。
《动物细胞工程》 讲义
《动物细胞工程》讲义一、动物细胞工程的定义和范围动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，在细胞水平上进行的遗传操作以及细胞和组织培养技术，以改造细胞、创造新的生物品种或生产生物产品的一门综合性科学技术。
其范围涵盖了细胞培养、细胞融合、细胞核移植、胚胎移植、细胞重组、转基因动物等多个方面。
二、动物细胞培养技术（一）基本原理细胞培养是动物细胞工程的基础，其原理是细胞具有分裂和生长的能力。
在适宜的条件下，细胞可以不断增殖并保持一定的生理特性。
（二）培养条件1、无菌环境：防止微生物污染是细胞培养成功的关键。
2、合适的培养基：包含细胞生长所需的营养物质，如氨基酸、维生素、无机盐等。
3、适宜的温度和 pH：一般来说，培养温度在 37℃左右，pH 在 72 74 之间。
4、气体环境：通常需要 95%的空气和 5%的二氧化碳，二氧化碳用于维持培养基的 pH 稳定。
（三）培养过程1、取材：从动物体内取出组织或器官，进行处理以获得单细胞。
2、原代培养：将获得的细胞直接培养，这是细胞培养的第一代。
3、传代培养：当原代培养的细胞生长到一定密度时，进行分瓶培养。
（四）应用1、生物制品的生产，如疫苗、抗体等。
2、细胞生物学和分子生物学的研究。
3、药物筛选和毒性测试。
三、细胞融合技术（一）原理细胞融合是指两个或多个细胞通过物理、化学或生物方法融合成一个杂种细胞的过程。
其原理基于细胞膜的流动性。
（二）方法1、病毒诱导融合：使用某些病毒，如仙台病毒，促使细胞膜融合。
2、化学诱导融合：常用的化学试剂有聚乙二醇（PEG）。
3、电融合：通过电场作用使细胞排列紧密接触，进而融合。
（三）应用1、单克隆抗体的制备：将免疫小鼠的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，形成杂交瘤细胞，分泌单克隆抗体。
2、细胞遗传和细胞免疫的研究。
四、细胞核移植技术（一）原理细胞核移植是将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的细胞中，使其发育成一个新的个体。
这基于细胞核的全能性，即细胞核包含了生物体发育所需的全部遗传信息。
动物细胞工程教案
动物细胞工程教案一、教学目标1. 了解动物细胞工程的基本概念和原理。
2. 掌握动物细胞培养的基本步骤和操作技术。
3. 了解动物细胞融合的方法和应用。
4. 理解动物细胞工程在生物技术和医学领域的应用。
二、教学内容1. 动物细胞工程的定义和原理解释动物细胞工程的概念介绍动物细胞工程的基本原理2. 动物细胞培养的基本步骤动物细胞培养的流程和操作方法培养基的选择和配制细胞的分离和培养3. 动物细胞融合的方法介绍动物细胞融合的原理和方法细胞融合技术的应用和意义4. 动物细胞工程的应用动物细胞工程在生物技术领域的应用动物细胞工程在医学领域的应用三、教学方法1. 讲授法讲解动物细胞工程的基本概念和原理介绍动物细胞培养的基本步骤和操作技术2. 实验法进行动物细胞培养实验展示细胞融合技术的实验操作3. 案例分析法分析动物细胞工程在实际应用中的案例讨论动物细胞工程的优势和局限性四、教学评价1. 课堂参与度学生参与课堂讨论和问题解答的情况2. 实验报告评估学生在动物细胞培养实验中的操作技能和结果分析3. 小组讨论评估学生在案例分析中的思考和团队合作能力五、教学资源1. 教材和参考书籍《动物细胞工程》教材或其他相关书籍2. 实验材料和设备动物细胞培养实验室设备和材料3. 多媒体教学资源教学PPT、视频资料等相关教学资源六、教学步骤1. 引入：通过展示动物细胞工程的实际应用案例，引起学生对动物细胞工程的兴趣和好奇心。
2. 讲解：详细讲解动物细胞工程的基本概念、原理和基本步骤，包括动物细胞培养和细胞融合技术。
3. 演示：进行动物细胞培养实验，展示细胞融合技术的实验操作，让学生直观地了解动物细胞工程的技术过程。
4. 实践：学生分组进行实验操作，亲身体验动物细胞培养和细胞融合技术，培养学生的实践能力。
5. 讨论：组织学生进行小组讨论，分析动物细胞工程在实际应用中的案例，探讨动物细胞工程的优势和局限性。
七、教学安排1. 课时：本课程共计15课时，包括9课时理论教学和6课时实验教学。
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展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〔产生型生物个体〕的技术体系，是生物技术〔生物工程〕的重要组成局部。
狭义细胞工程指对细胞个体进展的各种操作，广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进展的各种操作。
2.动物细胞工程争论的主要内容以狭义细胞工程为主，兼顾组织、器官工程等内容的争论。
(1)狭义细胞工程：争论体外分别、培育、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：争论体外培育、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：争论体外培育、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：争论动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。
3.动物细胞工程争论的意义(1)是动物生殖的重要技术手段加快动物生殖速度：A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物 (2)是人类关心生殖技术的重要组成局部体外受精—胚胎移植技术，可以抑制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展遗传操作，或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使假设干个动物性状进展有机组合，产生的生物个体；(4)生产药物直接培育细胞或组织，从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进展遗传操作，生产转基因动物，利用转基因动物生产药物〔生物反响器〕；(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)供给人类器官移植的材料人类器官移植进展很快，目前可以进展心脏、肝、肾脏移植，可以进展皮肤、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、组织培育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、动物细胞工程试验〔实习〕内容1.试验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培育用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分别与培育4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培育细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程争论取得的重要进展1.采集、冷冻与人工授精技术的成熟和进展，为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了根底；2.雌性动物卵母细胞体外成熟培育技术的成功，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供给了技术支撑；5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分别、体外扩增与诱导分化争论的成功，为人类医学进展供给了贵重的材料；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制造了条件；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，形成一个具有性状的细胞，这种技术称为细胞融合技术。
2.2 动物细胞工程
第2章细胞工程第2节动物细胞工程一、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.原理：细胞增殖3.地位：动物细胞工程的基础4.关键操作：原代培养和传代培养。
（一）动物细胞培养的条件1.营养（1）成分①已知成分将细胞所需的营养物质（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。
①未知成分使用合成培养基时，通常需加入血清等一些天然成分。
（2）培养基的物理性质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①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；①在无菌环境下进行操作；①还需要定期更换培养液。
3.温度、pH和渗透压（1）适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5①为宜。
（2）适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。
（3）适宜的渗透压：维持适宜渗透压的目的维持细胞正常的形态和功能。
4.气体环境（1）组成：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。
（2）气体作用：①O2：O2是细胞代谢所必需的；①CO2：CO2的主要作用维持培养液的pH。
（二）动物细胞培养的过程①原代培养：将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。
①传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养；①细胞贴壁：大多数体外培养的细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁；①接触抑制：当贴壁细胞生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
1.取动物组织（1）取材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
（2）取材原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。
2.制成细胞悬液（1）制成细胞悬液的步骤：①将组织分散成单个细胞；①用培养液将细胞制成细胞悬液。
（2）将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；①能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。
动物细胞工程教案
动物细胞工程教案一、教学目标1. 了解动物细胞工程的基本概念和原理。
2. 掌握动物细胞培养的基本步骤和关键技术。
3. 理解动物细胞融合的方法和应用。
4. 能够分析动物细胞工程在生物技术和医学领域的应用。
二、教学内容1. 动物细胞工程的基本概念和原理定义：动物细胞工程是指通过细胞培养和细胞操作等技术，对动物细胞进行遗传改造和功能研究的一种生物技术。
原理：利用细胞膜的流动性、细胞增殖和分化的能力，通过体外培养和基因工程技术来实现对动物细胞的改造和应用。
2. 动物细胞培养的基本步骤和关键技术动物细胞培养的步骤：取材、消化、接种、培养、传代、冻存。
关键技术：无菌操作、细胞增殖与分化、细胞传代、细胞冻存。
三、教学方法1. 讲授法：讲解动物细胞工程的基本概念、原理、步骤和关键技术。
2. 演示法：展示动物细胞培养的实验操作过程，让学生直观地了解实验技术和方法。
3. 讨论法：组织学生讨论动物细胞工程的应用实例和未来发展，激发学生的思考和创新能力。
四、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对动物细胞工程基本概念和原理的理解。
2. 实验报告：评估学生在动物细胞培养实验中的操作技能和实验结果分析能力。
3. 小组讨论：评估学生在讨论中的思考深度和团队合作能力。
五、教学资源1. 教材：动物细胞工程相关的教科书或教材。
2. 实验器材：显微镜、细胞培养箱、无菌操作台、试管、培养皿等。
3. 网络资源：相关的研究论文、视频教程、在线课程等。
六、教学内容1. 动物细胞融合的方法和应用方法：电融合、化学融合、病毒融合。
应用：生产单克隆抗体、基因敲除、细胞治疗。
2. 动物细胞核移植技术概念：将一个细胞的细胞核移植到另一个去核的细胞中，形成重组细胞。
应用：克隆动物、研究基因表达调控、治疗某些遗传性疾病。
七、教学方法1. 讲授法：讲解动物细胞融合的方法、应用以及核移植技术的原理和应用。
2. 演示法：展示动物细胞融合和核移植的实验操作过程，让学生直观地了解实验技术和方法。
第四节动物细胞工程
动物细胞工程主讲：黄冈中学优秀生物教师严贻兰一、知识概述1、动物细胞培养；2、动物体细胞核移植技术和克隆动物；3、动物细胞融合与单克隆抗体。
二、重点知识归纳及讲解（一）动物细胞培养1、概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
2、过程3、条件4、植物组织培养与动物细胞培养的区别（二）动物体细胞核移植和克隆动物1、原理动物细胞核的全能性。
动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、供核细胞一般选优良动物的传代培养10代以内的细胞。
3、受体细胞去核的MⅡ期卵母细胞。
4、过程5、应用（1）加速家畜遗传改良进程，促进良种畜群繁育；（2）保护濒危物种；（3）生产医用蛋白；（4）作为异种移植的供体；（5）用于组织器官的移植。
（三）动物细胞融合与单克隆抗体1、单克隆抗体的制备过程运载药物（“生物导弹”—单抗导向，药物为弹头）2、植物体细胞杂交与动物细胞融合的区别比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合用胰蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合促融方法物理法、化学法物理、化学法、生物法过程第一步原生质体的制备融合亲本细胞的准备第二步原生质体的融合与筛选动物细胞融合与两次筛选第三步杂种细胞的形成与培养产特定抗体的杂交瘤细胞培养第四步杂种植株的鉴定单克隆抗体的分离提纯用途获得杂种植株制备单克隆抗体典型例题例1、某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。
下列说法正确的是（）A．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，也可用胃蛋白酶处理B．细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞的呼吸C．甲、乙细胞在持续的原代培养过程中，乙会出现停止增殖的现象D．仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒解析：胃蛋白酶最适pH值接近于2，呈酸性，而细胞培养液的pH值接近于中性，所以不能用胃蛋白酶处理。
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动物细胞工程12月20日
动物细胞工程常用技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞培养
1、定义：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
2、原理：细胞增殖
3、过程
分散成单个细胞，
制成细胞悬液
注意：
①10代以内细胞保持正常的二倍体核型，无突变发生，常用于实践或冷冻保存。
②超过50代，极少数细胞突破自然寿命极限，突变成癌细胞，具有无限增殖能力；若超过50代，细胞不再增殖，全部死亡，则说明细胞没有发生癌变。
③分瓶之前，称原代培养；出现接触抑制用胰蛋白酶处理，再分瓶培养为传代培养。
思考回答：
⑴、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养?
答：其细胞的分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。
⑵、动物细胞培养需要脱分化吗?为什么?
答：不需要。
因为高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以没有类似植物组织培养的脱分化过程，要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。
⑶、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗? 答：主要是蛋白质，不行，因为胃蛋白酶作用的适宜PH约为2，当ＰＨ大于6时就会失去活性，多数动物细胞培养适宜PH为7.2－7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。
（胰蛋白酶作用的适宜PH为7.2－8.4，胰蛋白酶活性较高）
⑷、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗?为什么?
答：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质，长时间作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤，因此必须控制好消化时间。
⑸、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，不能发育成新的动物个体
4、重要概念
①细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
产生原因：培养贴附性细胞时，细胞要能够贴附于底物上才能生长增殖。
培养要求：培养瓶或培养皿内表面光滑、无毒，易于贴附。
②细胞的接触抑制：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，这种现象称为细胞的接触抑制。
③原代培养：动物组织消化后的初次培养
④传代培养：原代培养的细胞由于接触抑制不再分裂，需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这种培养叫传代培养。
5、培养条件：
⑴无菌无毒环境：无菌——对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素。
；无毒——定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。
⑵营养：
成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。
培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）
⑶温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。
⑷气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95％空气加5％CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
O2：是细胞代谢所必需的CO2主要作用是维持培养液的pH。
6、应用：生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
基因工程中受体细胞的培养。
用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物等，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。
培养基特有成分蔗糖、植物激素葡萄糖、动物血清
培养结果植物体细胞株、细胞系
培养目的快速繁殖、培育无病毒植株等获得细胞或细胞产物
二、动物细胞核移植技术
1．概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2、原理：动物细胞核的全能性
3、动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。
4、体细胞核移植过程：
（以克隆高产奶牛为例）
（一般选用传代10代以内的细胞）
将供体细胞注入去核卵母细胞
①通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受
体卵母细胞。
②用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载
体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体
细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。
注意：
①细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
②受体细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，此时在透明带内包含着第一极体，在去核的同时连同第一极体一并去掉。
③该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
④用卵母细胞做受体细胞原因：a．卵母细胞体积大，便于操作；b．含有促使细胞核表达全能性的物质；c.营养物质丰富
⑤克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。
思考回答：
⑴、为什么不能直接利用动物细胞培育动物体？
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限制，分化潜能逐渐变弱。
因此，需要借助核移植来实现。
⑵、你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100％的复制吗?为什么?
克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA即线粒体中的DNA 来自于受体卵母细胞。
所以不是供核动物完全相同的复制。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和供核体动物完全相同。
另外，在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供体动物没有的性状。
基于上述三个方面的原因，克隆动物不会是供体动物100％的复制。
5、应用：
⑴畜牧业：可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
⑵保护濒危物种：可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量。
⑶医药卫生：转基因克隆动物可作为生物反应器，生产珍贵医用蛋白；转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。
⑷其他领域：研究克隆动物和克隆细胞可使人类深入了解胚胎发育及衰老过程；用克隆动物做疾病模型能使人们更好追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。
6、存在问题：成功率低，克隆技术的各个环节有待进一步改进。
绝大多数克隆动物还存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等；对克隆动物食品的安全性问题也存有争议。