2.2.1动物细胞培养 （教学课件)-高中生物人教版（2019）选择性必修3(共34张PPT)
文档属性
| 名称 | 2.2.1动物细胞培养 （教学课件)-高中生物人教版（2019）选择性必修3(共34张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-07-27 12:22:27 | ||
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文档简介
(共34张PPT)
克隆皮肤 克隆猴：中中和华华 单克隆抗体
动物细胞工程常用的技术有哪些
动物细胞工程常用的技术动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、 生产单克隆抗体，其中动物细胞培养是最基础的技术。
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
第2节动物细胞工程
第2节动物细胞培养
一动物细胞培养
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
可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、 扩增；
目前，科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养，以获得适 合临床上使用的人造皮肤；
通过细胞培养构建 的人造皮肤
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、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)
4、培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养
动物细胞培养需要哪些条件
动物细胞培养的基本操作过程是怎样的
糖类、氨基酸、无 机盐、维生素等
动物细胞培
养的条件
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
二、动物细胞培养的条件
其他条件
营养条件
营养物质主要包括：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、 微量元素等 。 (注意：这里的糖类不能是淀粉)
(2)天然成分：血 清等。
(3)一般使用液体_培养基，即培养液。
为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清
人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，血清中含人类未知、 细胞生长增殖所必需的物质。
二、动物细胞培养的条件
1.营养条件：
(1)合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量
培养皿
严格配制而成。
培养瓶
2.无菌、无毒的环境：
(1)培养液和培养用具灭菌处理。
(2)无菌 环境下操作。加抗生素
(3)培养液定期更换的原因：
3.温截除他谢参遮匪细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(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为 . 5 o
(3)适宜的渗透压。 7.2～7.4
4.气体环境：95%空气和5%CO 的CO 培养箱中。
(1)0 作用：
(2)CO 的主要能谢所必需的 -0 CO 培养箱 维持培养液的pH
三 、动物细胞培养的过程
取动物组织(动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养(10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
取动物组织块
剪碎组织
用胰蛋白酶处理 分散成单个细胞
制成细胞悬液
转入培养液中
进行原代培养
贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理
分散成单个细胞，制成细胞悬液
转入培养 液中进行 传代培养
放入二氧化碳培养箱中培养
动物细胞培养过程示意图
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养 (10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成
单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
(2)培养前为什么分散成单个细胞
①成块组织中细胞与细胞靠在一 起，彼此限制了生长与增殖；
②利于与培养液充分接触，保证 0 与营养供应和代谢物及时排出。
(1)选材：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 _ ; 原因是：
细胞分化程度低，分裂能力强，容易培养。
取动物组织(动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋 白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
取动物组织(动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养 (10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养( 10代以后)
胃蛋白酶维 自此、 蛋 有活性。
(4)酶解法较温和，一定不会对动物细胞 造成损伤，对吗
不对；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 细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。
胶
4
(3)用胰蛋白酶分散细胞，可以说明什 么问题
动物细胞间的物质主要是蛋白质 0
(5)体外培养的动物生长类型
①悬浮生长类：
能够悬浮在培养液中生长增殖。
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。
②贴壁生长类：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。
除受密度、有害代谢物、营养物质影响外， 还会发生接触抑制现象。
取动物组织( 动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养(10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到
常会_ 停止分裂增殖
正常细胞
单层细胞
平 面 观
表面相互接触_ _ 时，细胞通
。
_
肿瘤细胞
要求：培养瓶(皿)内表面光滑、无毒、易于贴附
失去接触抑制
多层细胞
细胞贴壁
(6)需分瓶进行传代培养的原因：
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等因素而 分裂受阻，贴壁细胞在生长增殖时，除受 上述因素影响外，还会发生接触抑制现象。
(7)分瓶培养的步骤：
①收集细胞
a.悬浮生长类：直接用离心法收集
b.贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理， 使之分散成单个细胞，然后再用离心法 收集。
②将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养
取动物组织( 动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养(10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
取动物组织( 动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养 (10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养 (10代以后)
(8)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；细胞悬液培养一段时间 后，分瓶后再进行的细胞培养，称为
传代培养。
或者说：第1代细胞的培养与10代以 内的细胞培养统称为 原 代 培 养，10 代以后的细胞培养传 代 培 养
0
拓展：
细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞 衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
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。
区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接 触抑制，容易传代培养。
原代培养： 将动物组织处理后的初次培养(10代内)。
传代培养： 当原代培养的细胞贴满瓶壁时，重新用胰蛋白酶处理， 使细胞从瓶壁脱落，加培养液制成细胞悬液，分 装到2 个或2个以上的培养瓶中继续培养(10代后) 。
保持细胞正常二倍体核型
(遗传物质没改变)
部分细胞核型改变
(遗传物质有的改变)
遗传物质改变
突破细胞寿限
分瓶培养
危机1 — -10代细胞 危机2— -50代细胞
原代 培养 传代 培养
培养危机：
无限增殖
思考题
1.传代培养的细胞能一直传代下去吗
不都能。传代培养到50代左右的时候，大部分 的细胞都停止分裂，最终衰老死亡；但有少数 细胞能够继续传代。
有些为何能一直传下去
这些发生突变，获得不死性，朝着癌细胞方向 发展(成为了癌变细胞)
2.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，可以保持细胞正常的二 倍体核型；而10代以后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
3.动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗
可以得到细胞，也可以得到细胞产物
4.动物细胞培养能否像植物组织培养那样最 终培养出新个体
不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多， 不能形成新的动物个体
分化程度低，
增殖能力强
少部分突破细胞寿限 “癌变”,无限传代
细胞 . .k 一 50代细胞
动物细胞培养
不能最终培养
成动物体
剥离、分瓶 10代
细胞
传代培养
去掉组织
间蛋白
单个细胞
动物胚胎或 幼龄动物的 组织、器官
加培养液 细胞
悬浮液
小结：动物细胞培养的过程
胰蛋白酶
剪碎
原代培养
出现接触抑制
细胞贴壁
植物组织培养
动物细胞培养
原理 植物细胞的全能性
细胞增殖
培养前处理 离体
用机械法或胰蛋白酶、胶原 蛋白酶将组织细胞分散开
取材 离体植物器官、组织、 细胞
动物胚胎或幼龄动物的
组织、器官
培养基的物理 性质 固体
液体(又称培养液)
培养基的成分 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
特有成分 植物激素
血清
四、植物组织培养和动物细胞培养的比较
植物组织培养
动物细胞培养
特殊环境条件 再分化需光
气体环境
结果 一般获得新的植株
获得大量细胞
是否体现细胞 的全能性 是
否
过程 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 幼苗移栽成活完整植株
取动物组织
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
分瓶
进行传代培养
相同点 ①培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； ②均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。
2024/4/8
判断正误
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性(× )
(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(× )
(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等 处理后再用离心法收集(√ )
(4)动物细胞培养时，O 是细胞代谢所必需的，CO 的主要作用是维持 培养液的pH(√ )
典题应用 及时反馈知识落实
1. (2021 ·河北张家口高二期中)一般来说，动物细胞体外培养需要满足 以下条件
①无毒、无菌的环境 ②适宜的渗透压 ③合成培养基需加血清等
④温度与动物体温相近⑤需要O , 不需要CO A.①②③④⑤ B①②③④
C.①③④⑤ D.①②④⑤
a b
d
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瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D.培养过程中还需要提供O 和CO 等气体环境，CO 的主要作用是维持 培养液的pH
Wムe
2.如图为动物细胞培养的基本过程，以下叙述错误的是
五、干细胞培养及其应用
1.干细胞的概念： 动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能
力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
2.干细胞的分布：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；
3.干细胞的分类：包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
(1)胚胎干细胞(简称ES细胞)
①分布：存在于早期胚胎中
②特点：具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞。
并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能 全 能 性
③应用实例：E S细胞在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和 造血干细胞等
(2)成体干细胞
①分布：存在于成体组织或器官内中
②举例：骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞、睾丸中 的精原干细胞等；
③特点：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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。
④发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例：造血干 细 胞 主要存在于成体的骨 髓、外周血和脐带血中
可分化成各种血细胞和免疫细胞
可分化成神经细胞
造血干细胞
神经干细胞
(3)精原干细胞
多能干细胞
专能干细胞
4.干细胞的应用
(1) 应用原理：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、 器官的发育、再生和修复等密切相关。
(2)应用实例：
造血干细胞：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
神经干细胞：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)
(3) 面临的问题：存在导致肿瘤发生的风险
(4) 应用展望：干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等 领域发挥大作用。
5.诱导多能干细胞(iPS 细胞)
(1)胚胎干细胞的局限性：
胚胎干细胞必须从胚胎 中获取，涉及伦 理 问 题；因而 限制了在医学上的应用。
(2)诱导多能干细胞概念：
通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细 胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。
诱导方法：①将特定基因或特定蛋白导入细胞(成纤维细胞以及已分化 的T细胞、B细胞均可);
②用小分子化合物诱导形成。
(3)诱导多能干细胞优点：
①诱导过程无须破坏胚胎；
②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体 内后，理论上可以避免免疫排斥反应。
诱导多能干细胞 病人
iPS
定向诱导分化
多种体细胞
可治疗镰状细胞贫血症，移植 在治疗阿尔兹海默病、心血
管疾病等领域的研究也取得 了新进展
血细胞
M岫 H山
肠上皮细胞
心肌细胞
转入相关因子
取成纤维细胞等
(4)诱导多能干细胞的应用：
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
体外诱导成纤 维细胞
iPS细
分化
细胞发 生转化
胰岛细胞
肝细胞
神经元
判断正误
(1)干细胞都是来源于早期胚胎( × )
(2)iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，可 以避免免疫排斥反应(√ )
(3)不同类型的干细胞，它们的分化潜能完全相同(× )
(4)干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用 ( √ )
探讨点胚胎干细胞的优缺点分析
1.胚胎干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是胚胎干细胞具有全能性， 可以被诱导分化形成新的组织细胞、器官甚至个体，经移植可使坏死 或退化部位得以修复并恢复正常功能。
2.胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足的问题 其应用有什么限 制因素
提示 通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，从 而解决供体器官不足问题。胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦 理问题，因而限制了应用。
核心探讨 突破重难强化素养
3.为什么科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
提 示 iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎，而且iPS 细胞可以来源于病 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。
3.成体干细胞不包括下列哪种细胞
A.骨髓中的造血干细胞
B.神经系统中的神经干细胞
C.睾丸中的精原干细胞
D. 由成纤维细胞诱导而成的iPS细胞
及时反馈 知识落实
典题应用
4. (2021 · 山东青岛期中)肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因
之一是突变的基因导致有毒物质积累，运动神经元损伤。最新研究结 果表明，利用诱导多能干细胞(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。下列关于诱导多能干细胞的叙述，错误 的是
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
B ./PS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
C.若将突变的相关基因替换，或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞，在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
克隆皮肤 克隆猴：中中和华华 单克隆抗体
动物细胞工程常用的技术有哪些
动物细胞工程常用的技术动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、 生产单克隆抗体，其中动物细胞培养是最基础的技术。
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
第2节动物细胞工程
第2节动物细胞培养
一动物细胞培养
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
可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、 扩增；
目前，科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养，以获得适 合临床上使用的人造皮肤；
通过细胞培养构建 的人造皮肤
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、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)
4、培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养
动物细胞培养需要哪些条件
动物细胞培养的基本操作过程是怎样的
糖类、氨基酸、无 机盐、维生素等
动物细胞培
养的条件
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
二、动物细胞培养的条件
其他条件
营养条件
营养物质主要包括：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、 微量元素等 。 (注意：这里的糖类不能是淀粉)
(2)天然成分：血 清等。
(3)一般使用液体_培养基，即培养液。
为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清
人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，血清中含人类未知、 细胞生长增殖所必需的物质。
二、动物细胞培养的条件
1.营养条件：
(1)合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量
培养皿
严格配制而成。
培养瓶
2.无菌、无毒的环境：
(1)培养液和培养用具灭菌处理。
(2)无菌 环境下操作。加抗生素
(3)培养液定期更换的原因：
3.温截除他谢参遮匪细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(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为 . 5 o
(3)适宜的渗透压。 7.2～7.4
4.气体环境：95%空气和5%CO 的CO 培养箱中。
(1)0 作用：
(2)CO 的主要能谢所必需的 -0 CO 培养箱 维持培养液的pH
三 、动物细胞培养的过程
取动物组织(动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养(10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
取动物组织块
剪碎组织
用胰蛋白酶处理 分散成单个细胞
制成细胞悬液
转入培养液中
进行原代培养
贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理
分散成单个细胞，制成细胞悬液
转入培养 液中进行 传代培养
放入二氧化碳培养箱中培养
动物细胞培养过程示意图
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养 (10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成
单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
(2)培养前为什么分散成单个细胞
①成块组织中细胞与细胞靠在一 起，彼此限制了生长与增殖；
②利于与培养液充分接触，保证 0 与营养供应和代谢物及时排出。
(1)选材：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 _ ; 原因是：
细胞分化程度低，分裂能力强，容易培养。
取动物组织(动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋 白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
取动物组织(动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养 (10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养( 10代以后)
胃蛋白酶维 自此、 蛋 有活性。
(4)酶解法较温和，一定不会对动物细胞 造成损伤，对吗
不对；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 细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。
胶
4
(3)用胰蛋白酶分散细胞，可以说明什 么问题
动物细胞间的物质主要是蛋白质 0
(5)体外培养的动物生长类型
①悬浮生长类：
能够悬浮在培养液中生长增殖。
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。
②贴壁生长类：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。
除受密度、有害代谢物、营养物质影响外， 还会发生接触抑制现象。
取动物组织( 动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养(10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到
常会_ 停止分裂增殖
正常细胞
单层细胞
平 面 观
表面相互接触_ _ 时，细胞通
。
_
肿瘤细胞
要求：培养瓶(皿)内表面光滑、无毒、易于贴附
失去接触抑制
多层细胞
细胞贴壁
(6)需分瓶进行传代培养的原因：
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等因素而 分裂受阻，贴壁细胞在生长增殖时，除受 上述因素影响外，还会发生接触抑制现象。
(7)分瓶培养的步骤：
①收集细胞
a.悬浮生长类：直接用离心法收集
b.贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理， 使之分散成单个细胞，然后再用离心法 收集。
②将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养
取动物组织( 动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养(10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养(10代以后)
取动物组织( 动物胚胎或幼龄动物)
用机械的方法，或用胰蛋
白酶、胶原蛋白酶处理
单个细胞
加培养液
细胞悬液
在培养皿或
培养瓶中
原代培养 (10代以内)
悬浮培养的细胞直接用离心法收集； 贴壁细胞需用胰蛋白酶处理分散成 单个细胞后，在离心法收集
传代培养 (10代以后)
(8)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；细胞悬液培养一段时间 后，分瓶后再进行的细胞培养，称为
传代培养。
或者说：第1代细胞的培养与10代以 内的细胞培养统称为 原 代 培 养，10 代以后的细胞培养传 代 培 养
0
拓展：
细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞 衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。
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。
区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接 触抑制，容易传代培养。
原代培养： 将动物组织处理后的初次培养(10代内)。
传代培养： 当原代培养的细胞贴满瓶壁时，重新用胰蛋白酶处理， 使细胞从瓶壁脱落，加培养液制成细胞悬液，分 装到2 个或2个以上的培养瓶中继续培养(10代后) 。
保持细胞正常二倍体核型
(遗传物质没改变)
部分细胞核型改变
(遗传物质有的改变)
遗传物质改变
突破细胞寿限
分瓶培养
危机1 — -10代细胞 危机2— -50代细胞
原代 培养 传代 培养
培养危机：
无限增殖
思考题
1.传代培养的细胞能一直传代下去吗
不都能。传代培养到50代左右的时候，大部分 的细胞都停止分裂，最终衰老死亡；但有少数 细胞能够继续传代。
有些为何能一直传下去
这些发生突变，获得不死性，朝着癌细胞方向 发展(成为了癌变细胞)
2.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，可以保持细胞正常的二 倍体核型；而10代以后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
3.动物细胞培养就是为了得到这些细胞吗
可以得到细胞，也可以得到细胞产物
4.动物细胞培养能否像植物组织培养那样最 终培养出新个体
不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多， 不能形成新的动物个体
分化程度低，
增殖能力强
少部分突破细胞寿限 “癌变”,无限传代
细胞 . .k 一 50代细胞
动物细胞培养
不能最终培养
成动物体
剥离、分瓶 10代
细胞
传代培养
去掉组织
间蛋白
单个细胞
动物胚胎或 幼龄动物的 组织、器官
加培养液 细胞
悬浮液
小结：动物细胞培养的过程
胰蛋白酶
剪碎
原代培养
出现接触抑制
细胞贴壁
植物组织培养
动物细胞培养
原理 植物细胞的全能性
细胞增殖
培养前处理 离体
用机械法或胰蛋白酶、胶原 蛋白酶将组织细胞分散开
取材 离体植物器官、组织、 细胞
动物胚胎或幼龄动物的
组织、器官
培养基的物理 性质 固体
液体(又称培养液)
培养基的成分 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
特有成分 植物激素
血清
四、植物组织培养和动物细胞培养的比较
植物组织培养
动物细胞培养
特殊环境条件 再分化需光
气体环境
结果 一般获得新的植株
获得大量细胞
是否体现细胞 的全能性 是
否
过程 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 幼苗移栽成活完整植株
取动物组织
制成细胞悬液
转入培养液进行原代培养
分瓶
进行传代培养
相同点 ①培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； ②均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。
2024/4/8
判断正误
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性(× )
(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(× )
(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等 处理后再用离心法收集(√ )
(4)动物细胞培养时，O 是细胞代谢所必需的，CO 的主要作用是维持 培养液的pH(√ )
典题应用 及时反馈知识落实
1. (2021 ·河北张家口高二期中)一般来说，动物细胞体外培养需要满足 以下条件
①无毒、无菌的环境 ②适宜的渗透压 ③合成培养基需加血清等
④温度与动物体温相近⑤需要O , 不需要CO A.①②③④⑤ B①②③④
C.①③④⑤ D.①②④⑤
a b
d
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瓶中的培养液为无菌、无毒的环境
D.培养过程中还需要提供O 和CO 等气体环境，CO 的主要作用是维持 培养液的pH
Wムe
2.如图为动物细胞培养的基本过程，以下叙述错误的是
五、干细胞培养及其应用
1.干细胞的概念： 动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能
力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。
2.干细胞的分布：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；
3.干细胞的分类：包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
(1)胚胎干细胞(简称ES细胞)
①分布：存在于早期胚胎中
②特点：具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞。
并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能 全 能 性
③应用实例：E S细胞在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和 造血干细胞等
(2)成体干细胞
①分布：存在于成体组织或器官内中
②举例：骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞、睾丸中 的精原干细胞等；
③特点：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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。
④发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例：造血干 细 胞 主要存在于成体的骨 髓、外周血和脐带血中
可分化成各种血细胞和免疫细胞
可分化成神经细胞
造血干细胞
神经干细胞
(3)精原干细胞
多能干细胞
专能干细胞
4.干细胞的应用
(1) 应用原理：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、 器官的发育、再生和修复等密切相关。
(2)应用实例：
造血干细胞：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
神经干细胞：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)
(3) 面临的问题：存在导致肿瘤发生的风险
(4) 应用展望：干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等 领域发挥大作用。
5.诱导多能干细胞(iPS 细胞)
(1)胚胎干细胞的局限性：
胚胎干细胞必须从胚胎 中获取，涉及伦 理 问 题；因而 限制了在医学上的应用。
(2)诱导多能干细胞概念：
通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细 胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。
诱导方法：①将特定基因或特定蛋白导入细胞(成纤维细胞以及已分化 的T细胞、B细胞均可);
②用小分子化合物诱导形成。
(3)诱导多能干细胞优点：
①诱导过程无须破坏胚胎；
②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体 内后，理论上可以避免免疫排斥反应。
诱导多能干细胞 病人
iPS
定向诱导分化
多种体细胞
可治疗镰状细胞贫血症，移植 在治疗阿尔兹海默病、心血
管疾病等领域的研究也取得 了新进展
血细胞
M岫 H山
肠上皮细胞
心肌细胞
转入相关因子
取成纤维细胞等
(4)诱导多能干细胞的应用：
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
体外诱导成纤 维细胞
iPS细
分化
细胞发 生转化
胰岛细胞
肝细胞
神经元
判断正误
(1)干细胞都是来源于早期胚胎( × )
(2)iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，可 以避免免疫排斥反应(√ )
(3)不同类型的干细胞，它们的分化潜能完全相同(× )
(4)干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用 ( √ )
探讨点胚胎干细胞的优缺点分析
1.胚胎干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是胚胎干细胞具有全能性， 可以被诱导分化形成新的组织细胞、器官甚至个体，经移植可使坏死 或退化部位得以修复并恢复正常功能。
2.胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足的问题 其应用有什么限 制因素
提示 通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，从 而解决供体器官不足问题。胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦 理问题，因而限制了应用。
核心探讨 突破重难强化素养
3.为什么科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞
提 示 iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎，而且iPS 细胞可以来源于病 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。
3.成体干细胞不包括下列哪种细胞
A.骨髓中的造血干细胞
B.神经系统中的神经干细胞
C.睾丸中的精原干细胞
D. 由成纤维细胞诱导而成的iPS细胞
及时反馈 知识落实
典题应用
4. (2021 · 山东青岛期中)肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因
之一是突变的基因导致有毒物质积累，运动神经元损伤。最新研究结 果表明，利用诱导多能干细胞(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。下列关于诱导多能干细胞的叙述，错误 的是
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
B ./PS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
C.若将突变的相关基因替换，或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞，在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞