动物细胞培养教学设计
(完整word版)2015 动物细胞培养技术实验报告
一、实验目的 1、学习并掌握动物细胞培养的无菌操作技术。 2、学习并掌握细胞传代培养的方法。 3、学习并掌握用倒置荧光显微镜观察细胞细胞形态。 二、实验原理 细胞培养（cell culture）：细胞在体外条件下生长，细胞不再形成组织。 动物细胞培养（animal cell culture）就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞（使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶）然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。由于细胞具有生长和自我复制的能力，为细胞体外培养和研究提供可能。 动物细胞培养可分为原代培养和传代培养。 原代培养（primary culture）即直接从动物机体分离、获得组织细胞，在无菌条件下，用胰蛋白酶消化或机械分散等方法，将动物组织分散成单个细胞开始首次培养长出单层细胞的方法。 传代培养（subculture）当细胞生长增值达到一定密度，用胰蛋白酶将细胞消化分散成单细胞，将细胞转移到新的培养皿中扩大培养的方法。 高等生物是由多细胞构成的整体，在整体条件下要研究单个细胞或某一群细胞在体内的功能活动是十分困难的，但如果把或细胞拿到体外培养、增殖并进行观察和研究，则方便简单的多。被培养的动物细胞是非常好的实验对象和实验研究材料，对体外培养的活细胞进行研究可以帮助人类探索防治各种疾病途径和机制，也可以人为地诱导和改变细胞的遗传性状和特性，因此，动物细胞体外培养技术是研究细胞分子机制非常重要的实验手段，被广泛应用于医学、生物技术、基因工程等研究领域。 三、细胞培养相关设施及材料 1、细胞培养室 无菌操作区：只限于细胞培养及其它无菌操作，与外界隔离。 孵育区：培养箱设定的条件为37℃，5%CO2。 制备区：培养液及有关培养用液体的制备，液体制备后应该在净化工作台进行过滤除菌。 储藏区：包括冰箱、干燥箱、液氮罐等。 清洗区和消毒灭菌区：清洗区为相对污染区，消毒灭菌区与清洗区分开。 2、细胞培养常用基本设施： 荧光显微镜、超净工作台、孵箱、电热鼓风干燥箱、冰箱、液氮罐、消毒器、恒温水浴槽、滤器等。 细胞培养常用器皿：培养瓶、培养板、培养皿，玻璃瓶、吸管，离心管、冻存管，注射器，烧杯、量筒等。 3、细胞培养用品的清洗、消毒 新玻璃器皿要用5%稀盐酸浸泡，以中和其表面碱性物质：刷洗： 硫酸清洁液浸泡：浓硫酸+重铬酸钾+蒸馏水； 冲洗：流水冲洗15-20次，蒸馏水冲洗3次，三蒸水漂洗1-3次。 所有需灭菌的器械、物品灭菌前均需包装，防止灭菌后污染。使用时放入超净工
《动物细胞工程学案》
《动物细胞工程学案》 张建尚/江苏 【学习目标】站得高——明确学习目标。 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和应用前景。 3.举例说出动物细胞融合的与单克隆抗体的原理和应用。 【重点和难点】 重点：1.动物细胞培养的过程及条件。 2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 3.单克隆抗体的制备和应用。 难点：1.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 2.单克隆抗体的制备和应用。 【学法提示】 1.利用动物细胞培养过程示意图学习动物细胞培养过程，对每一步采取的措施要掌握其目的、原因，区分原代培养和传代培养，并与植物组织培养进行比较。 2.从植物原生质体融合入手，理解动物细胞融合的方法、过程；根据B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点，理解单克隆抗体制备的方法、意义和利用。 【课前预习】起步稳——知识源于生活。 1.动物细胞工程常用的技术手段有①、②、③、 ④等，其中⑤技术是其他动物工程的基础。 2.动物细胞培养的流程：取动物组织块→剪碎→用①处理分散成②→制成③→放入培养瓶中进行④培养。对动物细胞进行培养时，要求培养瓶或培养皿内表面⑤。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⑥。贴满瓶壁的细胞需要重新用 ⑦处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养称为⑧。 3.动物细胞培养的培养液应进行①处理，通常还要在培养液中添加一定量的②，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止③对细胞自身造成危害。合成培养基的成分主要有④等，通常还需加入⑤等天然成分。细胞培养中的O2是⑥所必需，CO2的主要作用是⑦。 4.动物细胞核移植是将动物的一个细胞的①，移入一个已经去掉细胞核的②中，使其重组并发育成一个新的③，并最终发育为动物个体。哺乳动物核移植可以分为④核移植（比较容易）和⑤核移植。 5.动物细胞融合也称①，融合后形成的具有原来②细胞遗传信息的单核细胞，称为③。动物细胞融合不同于植物原生质体融合的诱导方法是④。 6.将效应B细胞与骨髓瘤细胞进行融合，经过筛选后得到①细胞，这种细胞既能大量②，又能产生③。将这样的细胞群在④条件下或注射到⑤内增殖，就可以获得大量的单克隆抗体。单克隆抗体最主要的优点是⑥，并可能大量制备。 答案1.①动物细胞培养②动物细胞核移植③动物细胞融合④生产单克隆抗体⑤动物细胞培养2.①胰蛋白酶或胶原蛋白酶②单个细胞③细胞悬液④原代培养⑤光滑、无毒、易于贴附
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。 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。
动物细胞培养基本操作
实验一动物细胞培养 细胞培养是用无菌操作的方法将动物体内的组织(或器官)取出，模拟动物体内的生理条件，在体外进行培养．使其不断地生长、繁殖，人们借以观察细胞的生长、繁殖、细胞分化以及细胞衰老等过程的生命现象。 细胞培养的突出优点，一是便于研究各种物理、化学等外界因素对细胞生长发育和分化等的影响；二是细胞培养便于人们对细胞内结构(如细胞骨架等)、细胞生长及发育等过程的观察。因而细胞培养是探索和指示细胞生命活动规律的—种简便易行的实验技术，同时我们也不可忽略的另一个因素，那就是它脱离乐生物机体后的—些变化。 细胞培养技术目前已广泛地被应用于生物学的各个领域。如分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、肿痛学及病毒学等 为此有必要使学生在细胞培养方面得到一些初步的感性知识，了解动物细胞培养的基本操作过程，观察体外培养细胞的生长特征，对原代细胞与传代细胞有一个基本概念。 本实验分两次进行．即清洗与消毒和传代细胞的培养与观察。 Ⅰ清洗与灭菌 一、实验目的 能独立地进行用于细胞培养的各种器皿的清洗与消毒，掌握干热灭菌法、湿热灭菌法和滤过除菌法的操作，了解化学消毒法的使用方法。 二、实验原理 清洗与消毒是组织培养实验的第一步，是组织培养中工作量最大，也是最基本的步骤。体外培养细胞所使用的各种玻璃或塑料器皿对清洁和无菌的要求程度很高。细胞养不好与清洗不彻底有很大关系。清洗后的玻璃器皿，不仅要求干净透明，无油迹，而且不能残留任何物质。如有毒的化学物质，哪怕残留0．1个，也可能影响细胞生长。灭菌手段的选择十分重要，对不同的物品需采用不同的灭菌方法。假如选用的方法不对，即使达到了无菌却使被灭菌药品丧失了营养价值、生物学特性或其他使用价值也不行。以下在每种灭菌步骤中都介绍其使用范围。 三、实验材料、用品
教师版221《动物细胞培养和核移植》导学案
学校：临清市第二中学学科：生物编写人：黄丽平审稿人：于振玲 专题二细胞工程——.动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术 课前预习学案 一、预习目标 预习动物细胞培养的过程、条件及应用和核移植的过程及应用前景。 二、预习内容 （一）、动物细胞培养 1、动物细胞培养的概念：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；让这些细胞生长和增殖。 2、动物细胞培养的过程：取动物组织块-----------剪碎组织；--------------胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理-------------分散成单个细胞；------------制成细胞悬液-------原代培养（贴壁生长）-----------------------分瓶----------传代培养10代以内，遗传物质未改变。------细胞株---------10~50代，遗传物质改变----------细胞系。 3、条件：（1） （2） （3） (4) 4、应用：（1）生产生物制品。（2）———————————————— （3）检测有毒物质。 （二）：动物体细胞核移植技术 1、概念：将动物一个细胞的_________________,移入一个______________________________中，使其重组并发育成一个新的________________这个新的胚胎最终发育为新的个体。 2、过程： (1)取供体_________________ →供体细胞培养。 (2)从卵巢中采集_________________ →在体外培养到_______________________ →去核。 (3)将供体细胞注入_____________________ →使两细胞____________→供体核进人受体卵母细 胞→构建_________________。 (4)将胚胎______________到代孕母体内→生出与供体遗传物质基本相同的个体。 3、应用：(1)加速家畜_________________进程，促进优良畜群繁育。 (2)保护_________________物种。 (3)生产_________________。 (4)作为异种移植的_____________。 (5)用于_________________的移植。
动物细胞培养
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 第1课时 【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。 【学习重点】 1、动物细胞培养的过程、条件。 【自主学习】 一、动物细胞工程常用的技术手段 1、动物细胞工程常用的技术手段有哪几种？ 2、______________是动物细胞工程技术的基础。 二、动物细胞培养 1、动物细胞培养的概念 （1）动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，它分散成______________，后放在______________中，让这些细胞______________和______________。 （2）动物细胞培养的原理是：_________________。 2、动物细胞培养的过程 （1）基本概念 ①什么是细胞贴壁？ ②什么是接触抑制？ ③什么是原代培养？什么是传代培养？ 说明：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。 （2）过程 【思考探究】 ①为什么选用幼龄的动物组织或胚胎？ 幼龄动物组织或胚胎 单个细胞 细胞悬液 细胞贴壁生长 细胞悬液 细胞株或细胞系 原代培养 传代培养 剪碎 胰蛋白酶 胰蛋白酶
②如何使组织分散为单个细胞？这说明细胞间的物质是什么？能不能用胃蛋白酶？ ③制成细胞悬液的主要目的是什么？ ④培养细胞的培养瓶或培养皿应具备什么条件？ ⑤贴满瓶壁的细胞要如何处理才能继续培养？ ⑥目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内的，为什么？10～50代，50代以后细胞有什么变化？ 【例1】下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是（） A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白 B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散 C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中 D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株 3、动物细胞培养的条件 ①无菌、无毒的环境 采取什么措施保证无菌、无毒的环境？ ②营养 什么是合成培养基？ 培养动物细胞时为什么要加入血清、血浆？ ③温度和PH 适宜的温度一般为_______________；适宜的PH一般为________________。 ④气体环境 细胞培养所需气体主要为O2和CO2，它们分别有什么作用？ 4、动物细胞培养技术的应用 ①生产生物制品：疫苗、干扰素、单克隆抗体等；
动物细胞培养及无血清培养研究进展
动物细胞培养及无血清培养研究进展 摘要：细胞培养是生物学中一项重要技术，应用较为广泛，目前已渗透到细胞生物学、生物化学、临床检验学等多个领域。其中动物细胞培养是动物细胞工程中最常用的技术手段，而且动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。本文主要介绍了动物细胞培养和其中发展较快的无血清培养技术的研究应用进展。为未来实际的研究和生产作一些总结和展望。 关键词：动物细胞；细胞培养；无血清培养基 1 引言 组织培养技术创建于18世纪末，之后于1907 年美国生物学家Harrison在无菌条件下，以淋巴液为培养基在试管中培养蛙胚神经组织宣告成功后，才逐渐发展成为一种从机体获取细胞，模拟体内生存环境，在无菌、适当温度及酸碱度和一定营养条件下，使其生长繁殖并维持结构和功能的实验技术。这种技术为细胞学、遗传学、病毒学、免疫学的研究和应用做出了重要贡献。近年来生命科学迅速发展，各种在分子水平的实验如核移植、细胞杂交、DNA 介导的基因转移等，都是借助细胞培养技术而得以实现的。然而各领域的动物细胞培养技术发展并不平衡，存在许多的局限性，使用范围有限，还未出现适合整个生命科学研究领域的培养体系。因此本文对细胞培养及大规模培养、无血清培养做一些总结。 2动物细胞培养 动物细胞培养方式包括原代和传代培养。培养方式有贴壁、悬浮以及固定化培养等方式。 2.1动物细胞培养的基本概念 细胞培养指的是从体内组织取出细胞，并为其提供一个无菌、具有适当温度及酸碱度的环境，给予充分营养，使其生长繁殖并维持其结构和功能的一种培养技术。从体内取出的细胞进行的首次培养式细胞培养最初的阶段，也称为原代培养。原代培养式细胞培养当中重要的必经环节。原代培养细胞生长到一定时候后，由于受群体环境影响，需要转移到另一个容器，这种培养称为传代培养。传代后的动物细胞与原代培物形状一致的话，则表示传代成功，这些细胞称为细胞系或细胞株。 2.2动物细胞培养技术的内容
动物细胞培养技术实验
实验十五动物细胞培养技术及其应用 一．实验目的 通过本实验使学生掌握细胞培养、细胞检测和细胞表达等成套技术的原理和方法。 二. 实验内容 1.培养基配制、细胞培养、细胞冻存与复苏等基本技术； 2.细胞生长曲线测定、细胞活性检测等常用技术； 3.细胞污染检测方法与技术； 4.病毒在细胞中的感染与增殖、重组病毒异源蛋白的细胞表达等实用技术。 三．实验用品 1. 材料：Sf 细胞、Hi5 细胞等 2. 器材：CO2培养箱、超净工作台、倒置显微镜、培养基抽滤装置、电泳仪、离心机、pH 计、液氮罐（含液氮）、水浴锅、温度计、培养瓶、血清瓶、5 ml和10 ml 移液 管、不锈钢移液管筒、大小不锈钢饭盒、酒精灯、吸耳球、血球计数板、96孔板、 24孔板、无菌冻存管、离心管、记号笔、一次性过滤器、微量加样器、精密pH 试纸、酒精棉球等 3. 试剂与药品：Grace培养基、胎牛血清、甘油、DMSO、双抗（青霉素、链霉素）100 u/ml、 Hank’s液、胰蛋白酶、台盼蓝、液氮、分析纯无水酒精、95%医用酒精、Tris 碱、硼酸、EDTA、琼脂糖粉（电泳用）、dNTPs、Taq酶、支原体检测试剂盒、 DNA提取试剂盒DNeasy Blood & Tissue kit （Qiagen）等。 四．实验方法与步骤 （一）培养基配制、细胞培养、细胞冻存与复苏 1. 缓冲液及培养基配制 Hank’s液：KH2PO4 0.06g，NaCl 8.0g，NaHCO3 0.35g，KCl 0.4g，葡萄糖1.0g，Na2HPO4·H2O 0.06g，加H2O至 1000ml，高压灭菌。4℃下保存。 胰蛋白酶液： 称取0.25克胰酶蛋白酶（活力为1：250），加入100ml无Ca2+、Mg2+的Hank’s 液溶解，滤器过滤除菌，4℃保存，用前可在37℃下回温。 4%台盼蓝染液：称取台盼蓝4克，加双蒸水至100 ml。 MTT溶液：MTT 0.5克，溶于100 ml的磷酸缓冲液或无酚红的Hank’s液中。4℃下保存。Grace培养基：取一份GIBCO公司的Grace培养基粉剂，按说明用量加入1000ml三蒸水100单位／毫升青、链霉素，充分混匀使溶解，调节pH值至6.8左右。 0.22 μm 滤膜抽滤除菌，4℃下保存。此为基础培养基。使用前加入10%胎牛 血清。 细胞冻存液：基础培养基加入10%DSMO，20%胎牛血清，用前配制。 PBS缓冲液：137 mmol/L NaCl, 2.7 mmol/L KCl, 8.1 mmol/L Na2HPO4, 1.5 mmol/L KH2PO4,
动物细胞培养导学案
学习指导案 课题 动物细胞培养 授课时间 课型 新授 主备人 教材分析 动物细胞培养是其他动物细胞工程的基础，打好基础很重要。通过设计六道讨论题，在预习的基础上解决讨论题后，大部分学生能够掌握动物细胞培养的过程。 学情基础分析及预习导学 在植物组织培养的基础上，学习动物细胞培养，要通过对比，理解过程，结果、应用和条件 课程目标 知识与技能： 简述动物细胞培养的过程、条件及应用。 情感态度和价值观 了解生物技术，关注实际生活 能力方面 通过讨论，了解动物细胞培养的过程。 学习重点 动物细胞培养的过程及条件。
学习难点 动物细胞培养的过程 教具准备 多媒体课件和学案 学习过程 学习内容 学习形式 教师指导 时间 （一）引入新课 利用植物细胞可以培育成植物体，那么，你利用动物细胞能不能大量繁殖动物体，以提高繁殖率呢？这节课我们来学习动物细胞工程。 （二）进行新课 [问题]动物细胞工程的常用技术手段有哪些？最基础的技术手段是什么？ 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。最基础的技术手段是动物细胞培养。 1．动物细胞培养 1.1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，让这些细胞生长和增殖。[来源:学_科_网] [分析]（1）需分散成单个细胞；（2）需要在培养基上培养；（3）动物细胞培养的实质是细胞增殖——原理 1.2动物细胞培养的过程： [问题]什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？ 悬液中分散的细胞很快就贴附在有丝分裂，称为细胞贴壁。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。 [问题]如何打破接触抑制？需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖。 [问题]细胞传代培养代数有什么特点？ 传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了，一般来说，细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能发生变化，当继续传代培
动物细胞培养教学设计
§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。 【教学重点难点】
最新人教版选修三 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 学案
2.2动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术 [学习目标] [ 核心素养] 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和应用前景。1.科学思维：结合具体实例，用文字和图示表述体细胞核移植的内涵和过程。 2.社会责任：了解体细胞核移植技术已取得的进展和尚未解决的问题。 一、动物细胞培养 1．动物细胞工程常用的技术手段及技术基础 (1)动物细胞工程常用的技术手段：动物细胞培养、1动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。 (2)技术基础：2动物细胞培养技术是其他工程技术的基础。 2．概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成3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。 3．原理：4细胞增殖。 4．过程
5．培养条件 (1)无菌、无毒的环境：添加11 抗生素，定期更换培养液以清除 (2) 成分。 (3)适宜的温度和pH哺乳动物)，pH 7.4。 (4)气体环境：含95% 持培养液的pH。 6．应用(填在下列横线处) A．生产生物制品a．筛选抗癌药物 B．用于基因工程b．病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体C．检测有毒物质c．培养受体细胞 D．用于生理、病理、d．判断物质的毒性药理等研究 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．概念 (1) (2) (3) 2 3 4．体细胞核移植的过程
5．选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞30比较大，容易操作；卵(母)细胞31细胞质多，营养丰富，含有促进核全能性表达的物质。 6．应用 (1)加速家畜32遗传改良进程，促进优良畜群繁育； (2)保护33濒危物种； (3)生产医用蛋白； (4)作为异种移植的34供体； (5)用于组织器官的35移植。 7．体细胞核移植技术存在的问题 (1)尽管体细胞核移植技术已经在许多种动物中获得成功，但其成功率仍然非常36低(填“低”或“高”)。 (2)绝大多数克隆动物还存在健康问题。 (3)对克隆动物食品的安全性问题存在争议。 1．判断下列叙述的正误。 (1)克隆植物和克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性。( × ) (2)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。( √ ) (3)动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞自身造成伤害。( √ )
(完整版)动物细胞培养及应用发展史
细胞培养技术
细胞培养发展史及其应用 （一）前言 20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harriso n)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。 所谓动物细胞培养(亦称组织培养)既有别于植物细胞培养，又与微生物的培养完全不同。所谓动物细胞培养是指离散的动物活细胞在体外人工条件下的生长、增殖过程，在此过程中细胞不再形成组织。 由于动物细胞培养是在人工条件下进行的，便于调控和观察，因而成为现今研究动物的物质代谢过程、染色体的形态变化、以及遗传物质的表达调控等高难领域的既便利而又有效的新方法。同时，随着现代生物化学、分子生物学、分子遗传学、以及现代医学的发展，细胞培养也在许多应用领域充分展示了其巨大的发展潜力，并已为世人所关注。尽管如此，动物细胞培养仍是一门年轻的新学科，在发展之初被混淆于动物组织培养之中。 （二）细胞培养技术及其历史 细胞培养的历史最早可追溯到19 世纪末，据可考证的资料记载W ilhelm Roux是第一个进行动物组织培养实验的人。 1885年Wilhelm Roux 将鸡胚髓板放置于温热盐水中使之维持存活了数天，是有记录的第一个体外移植成功的例子。 1887年Arnold把恺木的木髓碎片接种到蛙的身上。当白细胞侵入这些木髓碎片后，他把这些白细胞收集在盛将盐水的小碟中，接下来观察到这些白细胞在运动，并存活了一个短的时间。
动物细胞培养常用方法
一.细胞增殖周期（cell proliferatinal cycle）概念 细胞周期是描述细胞增殖和分化交替发生变化的概念。而细胞增殖周期主要是从细胞增殖角度赋予细胞活动的概念，两者不应混为一谈。细胞增殖周期是指细胞从一次分裂结束开始生长，到下一次分裂结束所经历的过程。根据细胞增殖周期不同时期的生化特点，划分为四个连续的时期，即G 1 期（DNA合成前期），S 期（DNA合成期），G 2期（DNA合成后期），M期（有丝分裂期）。如以G 1 期为起点， 那么细胞增殖周期的各时期应循着G 1-S-G 2 -M的顺序进行，G 1 、S、G 2 三期合称为 细胞间期，此期完成细胞生长过程。M期完成遗传物质的分配。 因此，细胞增殖周期=间期（G 1期+S期+G 2 期）+分裂期（M期）。 二.培养细胞生命期（life span of culture cells） 很多细胞特别是正常细胞，在体外的生存不是无限的，而是具有一个生命期。索维培养细胞生命期，是指细胞在培养中持续增殖和生长的时间。培养细胞的生命期与细胞的种类、性状和原供体的年龄、健康等情况有关。人胚二倍体成纤维细胞，在不冻存和反复传代条件下，科传30~50代，相当于150~300个细胞增殖周期，能维持1年左右的生存时间，最后衰老凋亡。如供体为成体或衰老个体，则生存时间较短；其他细胞如肝细胞或肾细胞，生存时间更短，仅能传几代或十几代。只有当细胞发生遗传性改变，如获永生性或恶性转化时，细胞的生存期才可能发生改变。正常细胞培养时，不论细胞的种类和供体的年龄如何，在细胞生命的全过程中，大致都经历以下三个阶段：原代培养期、传代期、衰退期。 三.培养细胞一代生存期 培养细胞的生存空间和营养是有限的，当细胞增殖达到一定密度后，则需要分离出一部分细胞和更新营养液，否则将影响细胞的继续生存，这一过程叫传代（Passage或Subculture）。每次传代以后，细胞的生长和增殖过程都会受一定的影响。传代的频率或间隔与培养液的性质、接种细胞的数量和细胞增殖的速度
常用的五种动物细胞培养方式
?一、半连续式培养 1.半连续式培养又称为重复分批式培养或换液培养。采用机械搅拌式生物反应器系 统，悬浮培养形式。在细胞增长和产物形成过程中，每间隔一段时间，从中取出部分培养物，再用新的培养液补足到原有体积，使反应器内的总体积不变。这种类型的操作是将细胞接种一定体积的培养基，让其生长至一定的密度，在细胞生长至最大密度之前，用新鲜的培养基稀释培养物，每次稀释反应器培养体积的1/2~3/4，以维持细胞的指数生长状态，随着稀释率的增加培养体积逐步增加。或者在细胞增长和产物形成过程中，每隔一定时间，定期取出部分培养物，或是条件培养基，或是连同细胞、载体一起取出，然后补加细胞或载体，或是新鲜的培养基继续进行培养的一种操作模式。剩余的培养物可作为种子，继续培养，从而可维持反复培养，而无需反应器的清洗、消毒等一系列复杂的操作。在半连续式操作中由于细胞适应了生物反应器的培养环境和相当高的接种量，经过几次的稀释、换液培养过程，细胞密度常常会提高。 2.半连续式特点： ·培养物的体积逐步增加； ·可进行多次收获； ·细胞可持续指数生长，并可保持产物和细胞在一较高的浓度水平，培养过程可延续到很长时间。该操作方式的优点是操作简便，生产效率高，可长时期进行生产，反复收获产品，可使细胞密度和产品产量一直保持在较高的水平。在动物细胞培养和药品生产中被广泛应用。 二、连续式培养 1.连续式培养是一种常见的悬浮培养模式，采用机械搅拌式生物反应器系统。该模 式是将细胞接种与一定体积的培养基后，为了防止衰退期的出现，在细胞达最大密度之前，以一定速度向生物反应器连续添加新鲜培养基；同时，含有细胞的培养物以相同的速度连续从反应器流出，以保持培养体积的恒定。理论上讲，该过程可无限延续下去。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术(第1课时) 导学案
2.2.1动物细胞培养和核移植技术（第1课时）导学案 【学习目标】 简述动物细胞培养的过程、条件及应用。 【学习重难点】 动物细胞培养的过程及条件 【学习过程】 一．知识链接： 1．植物组织培养的理论基础是什么？主要过程分为哪两步？ 2．不进行脱分化处理能否培养成完整的植物体？ 3．决定细胞脱分化、再分化的关键因素是什么？ 4．植物组织培养所必需的环境条件是什么？ 5．人体细胞生活的环境是怎样的？ 二．课前预习 （一）动物细胞工程常用技术——、、、、等；其中技术是其他动物细胞工程技术的基础。（二）动物细胞培养： 1.动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞。 2. 动物细胞培养的原理。 3．动物细胞培养的过程 过程： 说明： （1）动物细胞培养特点：生长时、。 细胞贴壁：在培养瓶中，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。 接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象叫做接触抑制。 （2）分散成单个细胞的方法：剪碎、用或处理。 （3）原代培养：将动物组织消化后的。（10代以内或分瓶之前） （4）传代培养：的细胞继续培养。（10代以后或分瓶之后） （5）两次停止期：①10代左右有些细胞不能传代，有些细胞继续传代。 ②50代左右绝大多数细胞死亡，部分细胞发生变化，获得，朝 着等同于的方向发展，无限增殖。 提示：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。4.动物细胞培养的条件： 5.动物细胞培养技术的应用： 三．课内探究学案 ①为什么选用幼龄的动物组织或胚胎？ ②为什么要把细胞分散？如何使组织分散为单个细胞？这说明细胞间的物质是什么？能不能用胃蛋白酶？ ③制成细胞悬液的主要目的是什么？ ④培养细胞的培养瓶或培养皿应具备什么条件？ ⑤贴满瓶壁的细胞要如何处理才能继续培养？ ⑥哪些细胞失去了接触抑制？ ⑦动物细胞培养能否象植物组织培养那样获得克隆个体？需要诱导其脱分化的过程吗？ ⑧目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内的，为什么？10～50代，50代以后细胞有什么变化？ ⑨动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？ ⑩动物细胞培养时所需的气体及作用是什么？ 动物组织块剪碎 . 单个细胞加培养液 制成 细胞悬液. . 分瓶
细胞实验室
一．建设方案之动物细胞培养实验室（设备片） 在生命科学科领域中细胞学有着至关重要的地位，近年来细胞学发展迅速，并取得了相当大的进展，细胞学相关实验室的建设也是各个研究院及院校生物学科必备的实验室。 细胞相关实验所需仪器及耗材种类繁多，接下来就细胞培养实验室常用仪器作下简单介绍：一、纯水系统 细胞培养用水一般要求双蒸水（0.8MΩ以上），实际上普通蒸馏水经玻璃器皿中按标准方法蒸馏二次得到的双蒸水是不能满足要求的，而且水中的内毒素直接参与细胞凋亡，血清中内毒素含量越低，对细胞毒性越小，越利于细胞的生长和传代；内毒素含量过高，会直接导致细胞提前老化。因此建议配置正式的水纯化系统。 二、液氮罐 为了保存细胞，特别是不易获得的突变型细胞或细胞株，要将细胞冻存。冻存的温度一般为液氮温度-196℃，因此，需要液氮罐。在此环境中，一般细胞可以保存十年具有活性。 三、超净工作台/生物安全柜 细胞培养对无菌环境要求很高，在细胞操作时，一般需要在100级空气质量条件下进行，因此超净工作台或生物安全柜就必须配备。 四、CO2培养箱 CO2培养箱是细胞培养的必备仪器，它为细胞提供了一个体外培养的舒适环境，如适宜的温度、湿度、酸碱度、O2浓度等。细胞在体外培养时很容易受到各种细菌、微生物的感染，因此，CO2培养箱的灭菌和抑菌能力就显得尤为重要。 五、恒温水浴 从液氮或超低温冰箱中取出细胞冻存管需要立即放于37℃水浴中快速复苏之后才传代培养，因此，恒温水浴也是细胞实验室必备仪器。 六、超低温冰箱 细胞的冻存过程需要一系列程序降温，一般4℃下存放30 min，转放-20℃ 1 hour，再转入-70至-80℃过夜，之后才可以转移到液氮内(-196℃)，这时就必须配备一台-86℃超低温冰箱。一般超低温冰箱保存细胞可达数月，对于不需要长期冻存的细胞，可暂时放于超低温冰箱保存。 七、离心机 细胞培养需要离心收集传代细胞，所以需要配置低速的常温离心机，对于后期细胞内容物的
高中生物人教版(2019)选择性必修三学案 2.2.1动物细胞培养
2.2 动物细胞工程 （一）动物细胞培养 学案 学习目标 1. 说明动物细胞培养的条件和动物细胞培养过程中细胞生长的特点；比较动物细胞培养与植物组织培养的不同。 2. 说明干细胞在医学、药物安全性与有效性检测等领域的应用及存在的问题。 一、动物细胞培养的条件 1. 动物细胞培养的概念：动物细胞培养是指从动物体中取出 ，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 和 的技术 2. 动物细胞培养的条件： （1）营养： 无机物： 等 有机物：糖类、 、 、 、 等 （2）无菌、无毒的环境 ①对培养液和所有 进行无菌处理 ②在培养液中添加一定量的 无毒：定期更换培养基，以便 （3）温度和pH 温度：哺乳动物多以 为宜 pH ：多数细胞生存的适宜pH 为 （4）气体环境 O 2：细胞代谢所必需的 CO 2：维持培养液的 二、动物细胞培养的过程 1. 细胞贴壁的概念：细胞往往贴附在 ，这种现象称为细胞贴壁 2. 接触抑制的概念：贴壁细胞在生长增殖时，还会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到 时，细胞通常会 3. 原代培养的概念：通常将 的细胞培养，即动物组织经 称 1.通过动物细胞培养获得大量细胞，可以证明动物细胞具有全能性（ ） 二、 干细胞培养及其应用 无菌 95%空气加5%CO 2的混合气体
1.干细胞的种类：干细胞存在于、和等多种组织和器官中，包括和等 2.胚胎干细胞的特点：胚胎干细胞，（简称细胞）存在于中，具有分化成为成年动物体内的的细胞，并进一步形成机体的所有和甚至的潜能 3.成体干细胞的种类：成体干细胞是或内的干细胞，包括骨髓中的、神经系统中的和睾丸中的等 4.成体干细胞的特点：成体干细胞具有，只能分化成特定的或 ，不具有的能力 5.造血干细胞的分布：造血干细胞主要存在于成体的、和中课堂检测 一、单选题 1.提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤，其原因是( ) A.骨髓造血干细胞已高度分化 B.骨髓造血干细胞可以无限再生 C.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用 D.骨髓造血干细胞有再生能力，捐献后可刺激骨髓加速造血 2.某研究小组为测定某种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。下列叙述正确的是( ) A.动物细胞培养过程中，通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸 B.培养液需含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等 C.为了防止细胞培养过程中的细菌污染，可向培养液中加入适量的抗生素 D.甲、乙细胞在持续传代培养过程中，均会出现停止增殖的现象 3.下列有关动物细胞培养的叙述，正确的是( ) A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性 B.原代培养过程中小部分细胞会发生细胞核型改变而获得不死性 C.传代培养时需要用胃蛋白酶处理贴壁生长的细胞 D.培养过程中细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖 4.下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( ) A.传代培养的正常动物细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
动物细胞培养和核移植技术导学案
2.2 动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术导学案 【学习目标】 ?简述动物细胞培养的过程、条件及应用。 ?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。 【重点难点】 重点 ?动物细胞培养的过程及条件。 ?用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 难点 ?用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 【学习过程】 动物细胞工程常用的技术手段有、、 、等，其中是其他动物细胞工程技术的基础。 1.动物细胞培养 （1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后放在适宜的中，让这些细胞。 （2）原理： （3）过程： 取动物组织块→剪碎→用 酶处理分散成（保证营养供应和有害 代谢产物的及时排出）→制成→转入 培养瓶中在适宜环境中进行培养，悬液中分散的 细胞很快就，称为。 当贴壁细胞分裂生长到时， 细胞就会，这种现象称为 初次培养称为。→贴满瓶 壁的细胞重新用酶处 理分散成单个细胞继续培养（使细胞从瓶壁上脱 离下来便于分瓶后继续培养），称为 。 初次培养称为，分瓶后的培养 都称为。传代培养的细胞一般传至 以后就不易传下去了，能传代培养到50代之前的称为，遗传物质，能传代培养到50代之后的称为，遗传物质，已经成为，能。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。（正常细胞有接触抑制，通常是层贴壁，癌细胞能无限增殖，没有接触抑制，可多层贴壁。） 注：取材时一般选取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，因为这些细胞分化程度低、增殖能力强，更容易培养。 （4）动物细胞培养的条件 ①：培养液和所有培养用具应进行处理。通常还要在培养液添 加一定量的，以防培养过程中的污染。此外，还应定期更换培养液， 防止。 ②：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通 常需加入等天然成分。
动物细胞培养-实验操作
动物细胞培养 细胞培养是用无菌操作的方法将动物体内的组织(或器官)取出，模拟动物体内的生理条件，在体外进行培养．使其不断地生长、繁殖，人们借以观察细胞的生长、繁殖、细胞分化以及细胞衰老等过程的生命现象。 细胞培养的突出优点，一是便于研究各种物理、化学等外界因素对细胞生长发育和分化等的影响；二是细胞培养便于人们对细胞内结构(如细胞骨架等)、细胞生长及发育等过程的观察。因而细胞培养是探索和指示细胞生命活动规律的—种简便易行的实验技术，同时我们也不可忽略的另一个因素，那就是它脱离乐生物机体后的—些变化。 细胞培养技术目前已广泛地被应用于生物学的各个领域。如分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、肿痛学及病毒学等 为此有必要使学生在细胞培养方面得到一些初步的感性知识，了解动物细胞培养的基本操作过程，观察体外培养细胞的生长特征，对原代细胞与传代细胞有一个基本概念。 本实验分两次进行．即清洗与消毒和传代细胞的培养与观察。 Ⅰ清洗与灭菌 一、实验目的 能独立地进行用于细胞培养的各种器皿的清洗与消毒，掌握干热灭菌法、湿热灭菌法和滤过除菌法的操作，了解化学消毒法的使用方法。 二、实验原理 清洗与消毒是组织培养实验的第一步，是组织培养中工作量最大，也是最基本的步骤。体外培养细胞所使用的各种玻璃或塑料器皿对清洁和无菌的要求程度很高。细胞养不好与清洗不彻底有很大关系。清洗后的玻璃器皿，不仅要求干净透明，无油迹，而且不能残留任何物质。如有毒的化学物质，哪怕残留0．1个，也可能影响细胞生长。灭菌手段的选择十分重要，对不同的物品需采用不同的灭菌方法。假如选用的方法不对，即使达到了无菌却使被灭菌药品丧失了营养价值、生物学特性或其他使用价值也不行。以下在每种灭菌步骤中都介绍其使用范围。 三、实验材料、用品