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苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第三节 动物细胞工程及其应用教课ppt课件
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这是一份苏教版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第三节 动物细胞工程及其应用教课ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了动物细胞培养，动物细胞融合，生产单克隆抗体，动物细胞核移植，动物细胞工程常用技术，干细胞技术，动物细胞培养技术等内容，欢迎下载使用。
1978年，小鼠的桑椹胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
1975年，米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术
1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。
1958年，格登用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。
1951年，张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象。
动物细胞工程的发展历程
1890年,希普将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔。这是世界上胚胎移植成功的首例。
1907年哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法
1981年，埃文斯等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。
1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生，随后多种克隆动物相继问世。
2006年，山中伸弥等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。
2014年，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生。
2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
（1）概念：指从动物体内获得相关组织，分散成 细胞后，模拟 环境，在温度适宜、营养充足、 等条件下培养，使其继续生长、增殖的技术。
动物胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养
获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。
那么，获得这些细胞或细胞产物的具体过程又是怎样的？
转入培养液进行原代培养
放入CO2培养箱中培养
胚胎或幼龄动物器官组织
为什么取胚胎或者幼龄动物器官组织作为培养材料？胚胎或者幼龄动物器官组织分化程度低，增殖能力强，更容易培养如何分离形成单个细胞？为什么要分离成单个细胞？剪碎，用胰蛋白酶处理；能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换
因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞质膜蛋白等，对细胞造成损伤。
使用胰蛋白酶时，为什么要控制好作用时间？
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？用胃蛋白酶可以吗？为什么？蛋白质；不可以；多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶（适宜pH为1.5左右）在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时的处理动物细胞培养的培养基的物理性质？液体培养基
动物细胞培养技术过程——重要概念
①原代培养 通常将分瓶之前的细胞培养，即供体获取细胞或组织后的初次培养称为原代培养（10代内）；②传代培养 原代培养的细胞继续转接到新的培养基继续培养称为传代培养（10代后）；
③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；④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；
培养的细胞有两类：一类：细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类： 细胞贴壁长成单层细胞,有接触抑制现象
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
少部分突破细胞寿限“癌变”，无限传代
动物细胞培养不能最终培养成动物体
分化程度低，增殖能力强
动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶的原因?动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，第一次使用的目的是使组织细胞分散开；贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。
①温度、pH和渗透压：培养温度和pH应与该种动物的体温、内环境pH相近。例如，培养哺乳动物细胞的最适温度一般为 ，最适pH范围为 ，也需考虑渗透压因素。②合适的气体a.气体组合：氧和二氧化碳。b.大多数细胞在 时不能很好存活，氧浓度过高也会对细胞产生 ，抑制其生长。c.二氧化碳的含量则会维持培养液的 。
37 ℃（36.5±0.5℃）
7.1～7.3（7.2～7.4）
（95%空气+5% CO2 ）
③营养a.主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素和________ 。b.在 培养基中通常需加入一定量的动物 ，以满足动物细胞培养的营养需要。④无菌、无毒的环境a.需要对培养基和培养器具进行 处理。b.必要时可添加适量的 。c.定期更换 。
防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
动物细胞培养时，除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，原因是什么？因为动物血清含有许多维持动物细胞生长增殖和保持动物细胞生物学性状不可缺少的物质。
动物细胞培养技术的应用
（1）原代培养①概念：指从供体获取细胞或组织后进行的 培养。②特征：细胞的生物学特性未发生很大变化，与体内细胞的_________相近。③应用：适合用于 和 等实验研究。
（2）传代培养①原因：当细胞数量增加到一定程度后，由于 的限制、_____ 的消耗及有害代谢产物的积累等，细胞的 便会逐渐减缓。②概念：将原代培养的细胞继续转接到 上继续培养，这一过程称为传代培养。③传代特点：传代培养10～50次后，细胞增殖速度便会 ，甚至完全停止，有些细胞可能还会发生 。
（3）应用①为细胞或细胞器加工改造提供了大量的动物细胞 。②广泛应用于 、抗体、病毒疫苗等生物医药产品的工业化生产。③应用于基因治疗、细胞治疗、组织工程、药物筛选和 等相关领域的基础研究和临床实践等。
（1）动物细胞培养体现了动物细胞的全能性（ ）（2）培养的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞（ ）（3）动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH （ ）
幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞更易培养，原因是这些细胞分裂能力强。
在动物细胞培养过程中遗传物质有可能发生改变吗？
有可能，在传代10～50次后，有些细胞会发生癌变。
动物细胞培养和植物组织培养的原理和目的有什么不同？
动物细胞培养的原理是细胞增殖，目的是获得大量的细胞；植物组织培养的原理是细胞的全能性，目的是获得新个体。
1.动物细胞培养的相关处理（1）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产物的及时排出。（2）使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞质膜蛋白等，对细胞造成损伤。进行动物细胞培养时不能用胃蛋白酶分散细胞，主要是因为pH不合适。（3）动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶等处理，第一次使用的目的是使组织细胞分散开；贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。
核心归纳——植物组织培养与动物细胞培养的比较
用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开
离体植物器官、组织、细胞
有机营养成分无机营养成分植物激素
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质及一些天然成分如血清
动物细胞培养和植物组织培养的比较
1.如图为动物细胞培养的基本过程，以下叙述错误的是
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞分裂能力强B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理，制成b瓶中的细胞悬液C.c、d瓶中的培养液要保证无菌、无毒D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是维持培 养液的pH
2.下列关于动物细胞培养与植物组织培养的叙述正确的是A.都需要在无菌条件下进行B.都需要用相应的酶分散成单个细胞C.培养的原理都是细胞的全能性D.都使用液体培养基，动物细胞培养时还需要添加动物血清
1978年，小鼠的桑椹胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。
1975年，米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术
1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。
1958年，格登用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。
1951年，张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象。
动物细胞工程的发展历程
1890年,希普将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔。这是世界上胚胎移植成功的首例。
1907年哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法
1981年，埃文斯等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。
1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生，随后多种克隆动物相继问世。
2006年，山中伸弥等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。
2014年，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生。
2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
（1）概念：指从动物体内获得相关组织，分散成 细胞后，模拟 环境，在温度适宜、营养充足、 等条件下培养，使其继续生长、增殖的技术。
动物胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养
获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。
那么，获得这些细胞或细胞产物的具体过程又是怎样的？
转入培养液进行原代培养
放入CO2培养箱中培养
胚胎或幼龄动物器官组织
为什么取胚胎或者幼龄动物器官组织作为培养材料？胚胎或者幼龄动物器官组织分化程度低，增殖能力强，更容易培养如何分离形成单个细胞？为什么要分离成单个细胞？剪碎，用胰蛋白酶处理；能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换
因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞质膜蛋白等，对细胞造成损伤。
使用胰蛋白酶时，为什么要控制好作用时间？
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？用胃蛋白酶可以吗？为什么？蛋白质；不可以；多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶（适宜pH为1.5左右）在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时的处理动物细胞培养的培养基的物理性质？液体培养基
动物细胞培养技术过程——重要概念
①原代培养 通常将分瓶之前的细胞培养，即供体获取细胞或组织后的初次培养称为原代培养（10代内）；②传代培养 原代培养的细胞继续转接到新的培养基继续培养称为传代培养（10代后）；
③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；④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；
培养的细胞有两类：一类：细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类： 细胞贴壁长成单层细胞,有接触抑制现象
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
少部分突破细胞寿限“癌变”，无限传代
动物细胞培养不能最终培养成动物体
分化程度低，增殖能力强
动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶的原因?动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，第一次使用的目的是使组织细胞分散开；贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。
①温度、pH和渗透压：培养温度和pH应与该种动物的体温、内环境pH相近。例如，培养哺乳动物细胞的最适温度一般为 ，最适pH范围为 ，也需考虑渗透压因素。②合适的气体a.气体组合：氧和二氧化碳。b.大多数细胞在 时不能很好存活，氧浓度过高也会对细胞产生 ，抑制其生长。c.二氧化碳的含量则会维持培养液的 。
37 ℃（36.5±0.5℃）
7.1～7.3（7.2～7.4）
（95%空气+5% CO2 ）
③营养a.主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素和________ 。b.在 培养基中通常需加入一定量的动物 ，以满足动物细胞培养的营养需要。④无菌、无毒的环境a.需要对培养基和培养器具进行 处理。b.必要时可添加适量的 。c.定期更换 。
防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
动物细胞培养时，除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，原因是什么？因为动物血清含有许多维持动物细胞生长增殖和保持动物细胞生物学性状不可缺少的物质。
动物细胞培养技术的应用
（1）原代培养①概念：指从供体获取细胞或组织后进行的 培养。②特征：细胞的生物学特性未发生很大变化，与体内细胞的_________相近。③应用：适合用于 和 等实验研究。
（2）传代培养①原因：当细胞数量增加到一定程度后，由于 的限制、_____ 的消耗及有害代谢产物的积累等，细胞的 便会逐渐减缓。②概念：将原代培养的细胞继续转接到 上继续培养，这一过程称为传代培养。③传代特点：传代培养10～50次后，细胞增殖速度便会 ，甚至完全停止，有些细胞可能还会发生 。
（3）应用①为细胞或细胞器加工改造提供了大量的动物细胞 。②广泛应用于 、抗体、病毒疫苗等生物医药产品的工业化生产。③应用于基因治疗、细胞治疗、组织工程、药物筛选和 等相关领域的基础研究和临床实践等。
（1）动物细胞培养体现了动物细胞的全能性（ ）（2）培养的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞（ ）（3）动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH （ ）
幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞更易培养，原因是这些细胞分裂能力强。
在动物细胞培养过程中遗传物质有可能发生改变吗？
有可能，在传代10～50次后，有些细胞会发生癌变。
动物细胞培养和植物组织培养的原理和目的有什么不同？
动物细胞培养的原理是细胞增殖，目的是获得大量的细胞；植物组织培养的原理是细胞的全能性，目的是获得新个体。
1.动物细胞培养的相关处理（1）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产物的及时排出。（2）使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞质膜蛋白等，对细胞造成损伤。进行动物细胞培养时不能用胃蛋白酶分散细胞，主要是因为pH不合适。（3）动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶等处理，第一次使用的目的是使组织细胞分散开；贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。
核心归纳——植物组织培养与动物细胞培养的比较
用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开
离体植物器官、组织、细胞
有机营养成分无机营养成分植物激素
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质及一些天然成分如血清
动物细胞培养和植物组织培养的比较
1.如图为动物细胞培养的基本过程，以下叙述错误的是
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织，原因是其细胞分裂能力强B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理，制成b瓶中的细胞悬液C.c、d瓶中的培养液要保证无菌、无毒D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境，CO2的主要作用是维持培 养液的pH
2.下列关于动物细胞培养与植物组织培养的叙述正确的是A.都需要在无菌条件下进行B.都需要用相应的酶分散成单个细胞C.培养的原理都是细胞的全能性D.都使用液体培养基，动物细胞培养时还需要添加动物血清
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