动物细胞工程技术的原理是
动物细胞工程制药
动物细胞工程制药导语动物细胞工程制药是一种利用动物细胞进行生物制药的技术。
该技术已经取得了显著的进展，并在医药领域发挥着重要作用。
本文将介绍动物细胞工程制药的原理、应用和前景。
一、动物细胞工程制药的原理动物细胞工程制药是利用动物细胞系统表达和生产药物的一种技术。
其主要原理包括以下几个步骤：1.动物细胞培养：首先需要选择合适的动物细胞系，并进行培养。
常见的动物细胞系包括CHO细胞、HEK293细胞等。
细胞培养的条件包括培养基、培养温度、培养时间等。
2.基因克隆和转染：将药物的基因通过基因克隆技术导入到动物细胞中，使其具有产生目标药物的能力。
转染的方式包括质粒转染、病毒转染等。
3.细胞培养和增殖：转染后的细胞需要在培养条件下进行生长和增殖。
通常会添加适当的生长因子和培养基来促进细胞的生长。
4.产物分离和提纯：最后，通过适当的方法分离和提纯目标药物，可以使用离心、超滤、层析等技术进行分离纯化。
二、动物细胞工程制药的应用动物细胞工程制药已经广泛应用于医药领域，为药物的研发和生产提供了重要的技术支持。
其主要应用包括以下几个方面：1.蛋白质药物生产：利用动物细胞工程制药技术可以生产多种重要的蛋白质药物，如抗体、细胞因子等。
这些蛋白质药物在治疗癌症、免疫性疾病等方面具有重要作用。
2.疫苗生产：动物细胞工程制药技术也可以用于疫苗的生产。
通过导入相应的病原体基因到动物细胞中，使其产生病原体相关的抗原，从而制备疫苗。
3.基因治疗：动物细胞工程制药技术还可以用于基因治疗。
通过将目标基因导入到患者的细胞中，实现对基因相关疾病的治疗。
4.抗病毒药物：某些动物细胞工程技术还可以用于抗病毒药物的生产。
通过将抗病毒基因导入到动物细胞中，使其产生抗病毒蛋白，从而对抗病毒感染。
三、动物细胞工程制药的前景随着基因工程和生物技术的不断发展，动物细胞工程制药在未来的前景十分广阔。
以下是动物细胞工程制药的一些未来发展趋势：1.技术的进一步成熟：随着技术的不断发展，动物细胞工程制药技术将变得更加成熟，能够更准确、高效地生产药物。
动物细胞培养概念原理
C 3、下列属于动物细胞工程中的工具是（ ） A.限制性内切酶 B.DNA连接酶 C．胰蛋白酶 D．果胶胃蛋白酶
D 4、下列关于动物细胞培养的叙述中，错误的是 （ ）
A．用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组织 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，所培养的细胞都衰老死亡
灭活的病毒
杂种细胞
用灭活的病毒诱导动物细胞融合过程
病毒颗粒 细胞核
病毒颗粒黏附细胞表面 细胞核
意义：细胞融合技术突破了有性杂交方法的局 限，使远缘杂交成为可能细。胞膜被病毒颗粒穿通
细胞膜连接
细胞融合、形成杂种细胞
思 二：动物细胞融合的成功应用 考 ——单克隆抗体的制备
• 人们获得抗体的传统方法是?
• 米尔斯坦和科勒因此在1984年获诺贝尔奖。
单克隆抗体制备过程
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞 灭活的病毒等手段
杂交细胞
用特定的选择 筛选 性培养基
杂交瘤细胞
培养、检测、筛选 足够数量的、能产生特定 抗体的细胞群
注射到小鼠腹腔
体外培养
提取单克隆抗体
3、温度和PH （与动物体温和PH相近）
温度36.5+0.5度，pH7.2～7.4
4、气体环境
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
4.动物细胞培养技术的应用:
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
胞
供体
去核
的
《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。
动物细胞工程原理
动物细胞工程原理
动物细胞工程是一种新兴的技术，它利用现代生物学、生物工程学和细胞学的知识和技术，对动物细胞进行基因工程、细胞培养和分离等操作，以达到人类医学、生物制药、农业和环境保护等多个领域的应用。
动物细胞工程原理主要包括以下几个方面：
1.基因工程：利用人工合成或克隆的基因，通过转染、电转化、病毒载体等方式将其导入细胞内，实现对细胞内基因的改变和调控，从而获取所需的功能或物质。
2.细胞培养：利用细胞培养技术，将动物细胞培养在培养皿或生物反应器中，提供适宜的营养物质和环境条件，使细胞生长繁殖，从而大量生产所需的物质。
3.分离纯化：通过生化分离、柱层析、电泳等技术，将所需的物质从培养基或细胞内分离纯化出来，以达到高纯度和高质量的要求。
4.质量控制：对于生产的物质，需要进行质量控制，包括物质的纯度、活性、稳定性和安全性等方面的检查，以确保生产出的物质符合规格和标准要求。
动物细胞工程技术在生物制药、基因治疗、组织工程、动物遗传改良和环境保护等领域具有广阔的应用前景。
动物细胞工程在食品中的应用
动物细胞工程在食品中的应用引言动物细胞工程是一种利用细胞培养和基因工程技术来生产和改造动物细胞的方法。
近年来，动物细胞工程在食品工业中的应用越来越广泛。
通过动物细胞工程技术，可以获得高品质的食品并改善农业生产效率。
本文将介绍动物细胞工程在食品中的应用领域和取得的成果。
动物细胞工程的基本原理动物细胞工程是一种利用基因工程技术改造动物细胞来生产特定物质的方法。
其基本原理包括以下几个步骤：1.细胞培养：选择合适的细胞系进行培养，提供合适的培养基和生长条件，使细胞快速繁殖并分化成特定的细胞类型。
2.基因转染：通过基因工程技术将目标基因导入细胞中，使细胞产生特定的蛋白质或其他物质。
3.生物反应器：利用生物反应器对细胞进行大规模培养，提高目标物质的产量。
4.提取和纯化：对培养得到的细胞进行提取和纯化，得到目标物质的纯品。
动物细胞工程在食品中的应用领域动物细胞工程在食品工业中有多种应用领域，以下将介绍其中几个重要的领域。
1. 高品质肉制品的生产传统的肉制品生产需要进行屠宰和加工过程，而动物细胞工程可以通过培养肌肉细胞来生产高品质的肉制品，无需屠宰动物。
这种肉制品无需激素和抗生素的投入，更加健康和安全。
同时，细胞培养的肉制品可以控制其脂肪和蛋白质含量，满足不同消费者的需求。
2. 新型食品添加剂的生产动物细胞工程可以生产各种新型食品添加剂，如酶和酵母。
这些添加剂可以提高食品的质量和口感，同时减少对环境的影响。
例如，利用细胞工程技术制造的酵母可以用于酿造啤酒和面包制作，提高产品的风味和发酵效率。
3. 医学营养品的生产动物细胞工程可以生产医学营养品，如人类乳蛋白和人类胰岛素。
这些营养品可以用于医学治疗和疾病预防，提高人类健康水平。
利用动物细胞工程技术生产的医学营养品具有高纯度和高效性，可以更好地满足患者的需求。
4. 宠物食品的改良动物细胞工程可以用于改良宠物食品的配方和质量。
通过细胞培养技术可以提高宠物食品的营养价值和口感。
动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术原创
（三）体细胞核移植的过程（以高产奶牛为例）
无性生殖
甲牛
乙牛
体细胞
MⅡ卵 母细胞
克隆牛
培养 体细胞群
取出核
细胞核移植
去除核 显微操作法
去核卵 母细胞
核植入
代孕母牛丙
移植
胚胎移植
重组 卵细胞
物理或化学方法激活
卵裂
早期 胚胎
供体细胞（供核）
细胞培养
卵巢卵母细胞（MⅡ中期：供质）
去核
体细胞
注入
无核卵母细胞
• 细胞核仍具有全能性：细胞核，它含 有保持物种遗传性所需的全套基因， 而且并没有因细胞分化而丢失基因， 因此高度分化细胞的细胞核仍具有全 能性
根据动物细胞核仍具有全能性 的特点,怎样将动物细胞的全能性 表达?
利用动物体细胞核移植技术
（一）概念
动物细胞核移植技术是将动物的一个细胞的 细胞核，移入到一个已经 去掉细胞核的中卵，母细使胞其 重组并发育成一个新的胚胎，该胚胎最终发育 成完整的动物个体。 利用核移植技术得到的动物称为 克隆动物。
遗传物质未改变
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生 长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改 变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种 传代细胞为细胞系。
遗传物质改变 具癌细胞特点
培养器皿
一动物细胞培养
3、条件：
1、无菌、无毒的环境
（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
2、营养
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等
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 生长和增殖。
原理：细胞增殖
动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术
核移植操作
显微操作
在显微镜下，将供体细胞核移植到受体细胞中。
融合与激活
通过电刺激或化学方法诱导受体细胞与供体细胞 融合，并激活新形成的细胞。
筛选与鉴定
对新形成的细胞进行筛选和鉴定，确保核移植成 功。
重组胚胎的培养与移植
胚胎培养 在适宜的培养条件下，对重组胚胎进行培养，促进其发育。
胚胎移植 将培养成熟的胚胎移植到代孕动物体内，以产生后代。
融合后的细胞开始分裂和发育，最终 形成与供体具有相同遗传物质的克隆 个体。
核移植技术流程
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供体细胞的选择与准备
选择适当的供体细胞
01
根据实验需求选择具有所需特性的供体细胞，如特定组织或器
官来源的细胞。
细胞培养准备
02
确保供体细胞处于适宜的培养环境中，包括适当的培养基、温
度、气体条件等。
细胞传代与扩增
03
对供体细胞进行传代和扩增，以获得足够的细胞数量用于核移
植。
受体细胞的选择与准备
选择适当的受体细胞
根据实验需求选择具有良好接受性的受体细胞，如去核的卵母细 胞。
去核处理
使用显微操作技术去除受体细胞的细胞核，为核移植做好准备。
受体细胞激活
通过化学或电刺激方法激活受体细胞，使其恢复分裂活性。
细胞分离
通过离心、过滤等方法将细胞从酶液
3
中分离出来。
培养环境控制
提供适宜的温度、湿度、气体环境，
5
保持培养基的营养成分和pH值。
组织消化
2
使用适当的酶液将组织分解成单个细
胞。
细胞接种
4
将分离出的细胞接种到培养容器中。
传代细胞培养
《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。
动物细胞工程的原理和应用
动物细胞工程的原理和应用1. 动物细胞工程的概述动物细胞工程是一种利用现代生物学技术对动物细胞进行修饰和改造的研究领域。
通过对动物细胞进行基因编辑、细胞培养和再生医学技术的应用，动物细胞工程能够为医学研究和治疗提供重要的工具和资源。
2. 动物细胞工程的原理动物细胞工程主要基于以下几个原理：•基因编辑技术：通过使用CRISPR/Cas9等基因编辑技术，可以有针对性地编辑动物细胞的基因组，实现基因的添加、删除或修改，从而产生具有特定功能或性状的细胞。
•细胞培养技术：动物细胞工程依赖于体外细胞培养技术，即在无菌条件下将动物细胞培养在培养基上，提供细胞生长所需的养分和环境因素，从而使细胞不断繁殖和扩增。
•再生医学技术：动物细胞工程可以利用再生医学技术，将经过基因编辑和培养的细胞应用于组织工程、器官移植和疾病治疗等方面，实现对生物体的修复和改良。
3. 动物细胞工程的应用领域动物细胞工程在医学研究和治疗领域有着广泛的应用：•基因治疗：利用动物细胞工程的原理，可以将健康基因导入患有遗传疾病的细胞中，修复或替代患有缺陷基因的功能，从而治疗遗传疾病。
•组织工程：动物细胞工程可以将经过基因编辑的细胞应用于组织工程，通过构建具有特定功能的细胞组织，实现对组织损伤和器官缺陷的修复。
•器官移植：利用动物细胞工程技术，可以培养出与患者自身组织相匹配的器官，避免器官移植过程中的排异反应，提高移植成功率。
•疾病治疗：动物细胞工程的原理可以应用于研发新药和治疗方案，通过研究和修饰细胞功能，探索疾病发生和发展的机制，为疾病治疗提供新的思路和方法。
4. 动物细胞工程的挑战和展望尽管动物细胞工程具有广泛的应用前景，但在实践过程中仍然面临一些挑战：•安全性问题：基因编辑技术和细胞培养技术的应用可能涉及潜在的安全风险，如基因突变导致的不良反应和细胞克隆引发的肿瘤等问题，需要在技术开发过程中进行严格的安全评估和监测。
•伦理和道德问题：动物细胞工程涉及对动物生命和基因的操控，引发了一系列的伦理和道德争议，如何平衡科学研究和动物权益之间的关系是一个重要的议题。
动物细胞工程(完整ppt课件
动物细胞培养过程
动物胚胎或幼龄动
胰蛋白酶
加培养液
单个细胞
细胞
物的组织、器官 剪碎
制成 悬浮
液
细胞部系分细胞“癌变”，细胞株
遗传物质改变，无 限传代
养原 代 培
壁细 胞 贴
细胞
50代细胞 剥离、分瓶
10代 细胞
动物细胞培养不能 最终培养成动物体
传代培养
.
动物细胞生长特性
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。
3、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？
不是，克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞 核，但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA） 来自受体卵母细胞
4.动物克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？
在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组 公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎细胞核 移植技术已经有了很大的发展。实际上，“多莉”的克 隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程， 但这并不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界上 第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研 究的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，
程
妊娠、出生
克隆羊多利
.
思考题
１、在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之 前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用 价值的动物提供的细胞。 ２、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10 代以内的细胞，为什么？ 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变
.
脱组 分织
化
植物细胞B
胞 促进融合 壁
的方法？
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。
2025年高考生物一轮复习51第十单元第46课动物细胞工程
第46课动物细胞工程·学业质量水平要求·1.结合具体实例，说出动物细胞工程的技术原理。
2.建立动物细胞培养与单克隆抗体制备的基本流程模型；阐明动物细胞融合和植物体细胞杂交的异同。
3.探究动物细胞工程的应用；结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物细胞核移植技术。
动物细胞培养1．动物细胞培养的概念：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．动物细胞培养的条件(1)体外培养的动物细胞的类型①能够悬浮在培养液中生长增殖；②需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发生接触抑制现象，从而使细胞停止分裂增殖。
(2)过程4．干细胞培养及其应用1．使用合成培养基培养动物细胞时，通常需要加入血清等天然成分。
(√)2．胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养。
(√)3．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。
(×)4．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。
(×)5．干细胞与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关，在医学上有广泛应用。
(√) 6．已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
(√)1．(选择性必修3 P44旁栏思考)进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，不能用胃蛋白酶的原因是胃蛋白酶作用的适宜pH为1.5左右，而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。
2．(选择性必修3 P44正文)细胞在培养过程中悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
3．(选择性必修3 P46正文)iPS细胞的应用前景优于ES细胞的原因是ES细胞必须从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制其在医学上的应用。
iPS细胞的诱导过程无须破坏胚胎，而且可以来自病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以iPS细胞的应用前景要优于ES细胞。
动物细胞工程发展和现状
动物细胞工程发展和现状摘要：本文简要的介绍了动物细胞工程的一些方法和实际应用，包括细胞培养技术，细胞融合技术，胚胎工程技术，克隆技术等方面，这些技术对今后生物技术的发展奠定了理论基础。
关键词：动物细胞工程细胞培养技术细胞融合技术胚胎工程技术1、动物细胞工程简介动物细胞工程是根据细胞生物学及工程学原理，定向改变动物细胞内的遗传物质从而获得新型生物或特种细胞产品的一门技术。
这一技术在生物制药的研究和应用中起关键作用，目前全世界生物技术药物中使用动物细胞工程生产的已超过80%，例如蛋白质、单克隆抗体、疫苗等。
当前动物细胞工程制药所涉及的主要技术领域包括细胞融合技术、细胞核移植技术、转基因动物技术和细胞大规模培养技术等方面。
细胞培养技术细胞培养是指从体内组织取出细胞摹拟体内出现环境，在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使期生长繁殖，并维持其结构和功能的一种培养技术。
细胞培养的培养物为单个细胞或细胞群。
细胞培养也是研究病毒与研制疫苗的基础技术，因此细胞培养技术在遗传学、免疫学、肿瘤学、病毒学、分子生物学等领域已得到广泛的应用。
2、细胞融合技术简介细胞融合就是指在外力(诱导剂或促融剂)作用下，两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触，从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象称为细胞融合或细胞杂交。
如取材为体细胞则称体细胞杂交，体细胞融合后可形成四倍体或多倍体细胞，由此形成的杂交细胞，其特性会有很大的变化。
细胞融合不受种属的局限，可实现种间生物体细胞的融合，使远缘杂交成为可能，因而是改造细胞遗传物质的有力手段。
细胞融合技术避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作，在技术和仪器设备上的要求不像基因工程那样复杂，投资少，有利于广泛开展研究和推广，有着重大的实践意义，正得到科学界的日益重视。
细胞融合技术可用于基因定位和绘制人类基因图谱，生产树突状细胞抗肿瘤疫苗，生产单克隆抗体，细胞疗法。
动物细胞工程(第1课时)高二生物(人教版2019选择性必修3)
解决
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程
思考：1、选动物幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原 因？
因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。
思考：2、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织块，使组织块分散成 单个细胞的目的是什么？
①使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需的O2和营养物 质的供应，另一方面保证细胞内代谢废物的及时排出；
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程 （1）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。
培养皿
培养瓶
（2）培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程 （3）接触抑制 解除方法 分瓶培养
贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
②使得在细胞水平操作的其它技术得以实现。
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程
思考：3、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是 什么成分？
主要是蛋白质(胶原蛋白等)。 思考：4、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分散成单个 细胞时要注意什么问题呢？ 能，应注意时间的控制。因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的 蛋白质，长时间还会分解膜蛋白，对细胞造成损伤。 思考：5、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 不能，因为动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白 酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。
分散
单个细胞
适宜 条件
细胞生长和增殖
2.目的： 获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 3.原理： 细胞增殖（有丝分裂） 培育的终点：细胞
那么，动物细胞的培养需要哪些条件呢？
高中生物第2章细胞工程第2节动物细胞工程1动物细胞培养新人教版选择性必修3
素等，有些还需要加入血清等
点
最终产生新个体，体现了
结果
产生大量细胞，不形成新个体
细胞的全能性
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH 等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂
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。
5．传代培养：分瓶后的细胞培养。传代培养时，悬浮生长的细胞 直接用__离__心____法收集；贴壁生长的细胞要先用__胰__蛋__白__酶____等处理， 再用___离__心___法收集。
四、干细胞的培养及其应用 1．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成__其__他__类__型__的__细__胞___。 2．干细胞的存在：__早__期__胚__胎____、__骨__髓____和___脐__带__血___等多种 组织和器官中。 3．干细胞的种类 胚胎干细胞和成体干细胞等。
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程
新课程标准
核心素养
1．阐明动物细胞培养的条件和过程。 2．阐述干细胞在生物医学工程中广泛的 应用价值。 3．举例说出动物细胞融合的概念、原理 及应用。 4．阐明利用动物细胞融合技术制备单克 隆抗体的过程。 5．认同单克隆抗体在临床上有重要的应 用价值。 6．概述动物细胞核移植技术的含义及类 型。 7．简述动物体细胞核移植的基本过程。 8．说出体细胞核移植技术的应用前景。
知识贴士 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 发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力。 2．不是所有的细胞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。
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。
动物细胞培养原理
动物细胞培养原理
动物细胞培养是一种重要的生物技术，它在医学、药物研发、基因工程等领域发挥着关键作用。
动物细胞培养的原理主要包括细胞培养基、培养条件、细胞凋亡等方面。
细胞培养基
细胞培养基是支持细胞生长和增殖所必需的培养液。
它含有多种营养物质，如氨基酸、糖类、维生素、生长因子等，以满足细胞生长的需要。
培养基的配方因细胞类型不同而异，可以根据具体需要进行调整。
培养条件
在动物细胞培养中，培养条件对细胞生长起着至关重要的作用。
温度、CO2浓度、湿度等因素都会影响细胞的生长情况。
通常情况下，培养箱会提供恒定的温度和CO2浓度，以保持细胞在最适宜的环境中进行增殖。
细胞凋亡
细胞凋亡是细胞正常生命周期的一部分，它是一种机制，可以帮助维持细胞数量的稳定。
在细胞培养过程中，细胞的凋亡情况也需要被考虑进去，过多或过少的凋亡都会影响细胞培养的质量。
动物细胞培养是一门复杂而又重要的技术，它的原理涉及到多个方面，需要在实验中不断探索和改进。
通过对细胞培养原理的深入了解，我们可以更好地利用这一技术，从而为生命科学领域带来更多的突破和进步。
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动物细胞工程技术的原理是
动物细胞工程技术是一种应用生物学、遗传学和工程学原理和方法，通过对动物细胞进行体外培养和基因改造，以实现对动物细胞特性的调控和改变。
该技术可以用于研究和应用领域，如疾病模型建立、药物筛选、生物产物的生产等。
动物细胞工程技术的原理可以分为以下几个方面：
1. 细胞培养基和培养条件的优化：为了使动物细胞在体外能够正常生长和繁殖，需要提供适合的培养基和培养条件。
培养基中包含各种营养物质，如氨基酸、糖类、维生素等，以满足细胞的生长需求。
同时，培养条件包括温度、湿度、气体含量等因素的调控，以创造适合细胞生长的环境。
2. 细胞的定向培养和扩增：为了得到大量的目标细胞，需要对其进行定向培养和扩增。
这包括合理控制细胞的密度、愈伤组织的形成和分化、细胞的成熟和分裂等过程。
常用的培养方法包括贴壁培养、悬浮培养和生物反应器培养等。
3. 基因工程技术：基因工程技术是动物细胞工程技术的核心和关键。
通过基因工程技术，可以对动物细胞的基因进行改造和调控，实现特定基因的表达或静默。
主要的基因工程技术包括DNA重组技术、RNA干扰技术、基因敲除技术、基因转导技术等。
这些技术可以通过转染或转化等方法将外源基因或RNA分子导入细胞内，以改变细胞的特性。
4. 细胞分化和功能组织的构建：在动物细胞工程技术中，可以通过控制细胞分化和组织形成过程，构建具有特定功能的细胞和组织。
通过合适的生长因子、培养基和培养条件，可以使细胞向特定方向分化，并形成具有相应功能的组织结构。
这可以应用于人工器官、组织工程等领域。
5. 质控和纯化技术：在动物细胞工程技术中，质控和纯化技术是非常重要的环节。
质控技术可以用于监测细胞的生长状态和表达情况，以保证细胞的质量和稳定性。
纯化技术可以用于提取和纯化所需的生物产物，以获得高纯度的产品。
综上所述，动物细胞工程技术的原理是通过优化细胞培养基和培养条件，定向培养和扩增细胞，应用基因工程技术对细胞基因进行改造和调控，控制细胞分化和构建功能组织，进行质控和纯化等环节，以实现对动物细胞特性的调控和改变。
该技术在医学、生物工程等领域具有广泛的应用前景。