2.2.1动物细胞培养和核移植技术
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2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞特点 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。 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
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
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
9.回答下列有关动物细胞培养的问题： ⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目， 最好选用细胞分裂到 中 期的细胞用显微镜进行 观察。 ⑸在细胞培养过程中，通常在 冷冻 条件下保存 细胞，因为在这种条件下，细胞中 酶 的活性 降低，细胞的 新陈代谢 速率降低。 ⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发 生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织 当作 抗原 进行攻击。
动物克隆过程的实际是细胞核移植
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
思考题
5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找 出操作过程的不同点？ 多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高 产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞； 多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞， 而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体 细胞。 6、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明 理由？ 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、 活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功 将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像 供体动物，操作也方便
人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植
有机物：糖、氨基酸、促生长因子
(2)营养
动物血清、血浆：P补46充旁培栏养题液及中小没有知完识全搞清
楚的补成充分合成培养基中所缺乏的营养物质及激素等。
36.5±0.5℃
细胞代谢
7.2~7.4
培养液的PH7
5.应用: 连线表示动物细胞培养的应用及实例
可根据变异细胞占细胞总数的比 例来判断毒性的大小。
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。克隆动物的DNA绝大部分来自供体细胞核，但还有少 量DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞的细胞质。此外， 生物的性状还受环境的影响。
17Biblioteka 思考题1、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操 理由：______________________________ 作过程的不同点？ 胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性较容易。
5胚)体胎细细胞胞是核分移化使植程技度细术低得，胞到恢的复克从其隆全牛瓶能从性生壁较殖容胰方上易式。蛋上脱看白属落于酶下来，便于分装后继续培养。
2、克隆动物遗传物质的来源？
10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
归纳：克隆动物的基因型、性别、主要性状、染色体组成均与供核个体相同。
10~50 5)体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于
2.相关概念: (1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (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_停__止__分__裂__增__殖__的现象。 (3)原代培养:指动物组织消化后的_初__次__培__养__。 (4)传代培养:贴满瓶壁的细胞,出现_接__触__抑__制__后,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__的培 养过程。
高中生物专题2细胞工程2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学案新人教版选修3
2．2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年，四川少年小林点燃鞭炮，导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”，烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面，医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块，儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌，估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机，孩子的痊愈指日可待。
思考：1．小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？2．选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？3．自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身的皮肤？方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事，表达了人类对复制自身的幻想。
1978年，美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书，内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中，然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中，经过足月的怀孕，最后生下了一个健康的男婴，这个男婴就是一个克隆人。
现在，克隆人已经不是科幻小说里的梦想，而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果，一些生物技术发达的国家，现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人，真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗？我们应该怎样正确看待克隆技术呢？一、动物细胞工程和动物细胞的培养1．动物细胞工程2.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，让这些细胞生长和增殖。
(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
生物：2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》教案(2)(新人教版选修3)
2、动物细胞培养的应用和概念：
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.
动物细胞的培养过程
见书：
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
•思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？
答：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。
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
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
获得细胞或细胞分泌蛋白
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
核移植技术
1.克隆羊培育过程
胚胎移植技术
2.体细胞核移植技术的应用前景
3.体细胞核移植技术存在的问题
课后笔记：有了第一节的基础，学生对本节内容易于理解，因此，在教学中我采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
学生在比较中学习知识，加深对知识的理解
学习这部分内容
可先让学生列举所知道的克隆动物
课堂巩固
学案与测评的反馈练习
作业
学案与测评练习
板书设计：动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
1.发展历史:
2、动物细胞培养的应用和概念：
3.动物细胞培养的条件:
4.动物细胞培养技术的应用:
5．植物组织培养和动物细胞培养的比较
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。
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.
动物细胞的培养过程
见书：
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
•思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？
答：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。
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
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
获得细胞或细胞分泌蛋白
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
核移植技术
1.克隆羊培育过程
胚胎移植技术
2.体细胞核移植技术的应用前景
3.体细胞核移植技术存在的问题
课后笔记：有了第一节的基础，学生对本节内容易于理解，因此，在教学中我采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
学生在比较中学习知识，加深对知识的理解
学习这部分内容
可先让学生列举所知道的克隆动物
课堂巩固
学案与测评的反馈练习
作业
学案与测评练习
板书设计：动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
1.发展历史:
2、动物细胞培养的应用和概念：
3.动物细胞培养的条件:
4.动物细胞培养技术的应用:
5．植物组织培养和动物细胞培养的比较
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。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术拓展
动物细胞特点？ • 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。 • 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
有关概念
• 细胞贴壁：培养贴附性细胞时,细胞要能贴附于底物上才能生长 繁殖。 注：也有一些细胞（如淋巴细胞）能够持续在悬浮状态下生长 。 • 接触抑制：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 • 原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞（分装前的 细胞培养）。 • 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分 装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。
无限传代
已遗细 改传胞 变物系 质：
细胞克隆的主要用途就是分离出突 变细胞系
• 连续用同一种培养基进行定向筛选就会收 获纯系 但是培养基有选择培养基和完全培养基两 种，用选择培养基定向培养筛选就可获得 分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
动物细胞培养时候，有的连续细胞系获得 不死性，但保留了接触抑制的现象，不致 癌。
胚胎移植技术
试管动物（婴儿）培养过程
卵细胞 体外受精 受精卵 精子
母体子宫内
胚胎
孕育、产出
新个体
动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官 剪碎用胰蛋白酶处理 为什么用胰蛋白酶处理？ 单个细胞 加培养液稀释 原代培养特点：细胞贴壁、 配置细胞悬液 原 代 接触抑制 转入培养瓶 遗细 培 传胞 养 物株 分瓶传代培养
总结：动物细胞培 养过程
传代10代以内，遗传物质不改变， 保持正常二倍体核型。
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） 40-50代细胞 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。
有关概念
• 细胞贴壁：培养贴附性细胞时,细胞要能贴附于底物上才能生长 繁殖。 注：也有一些细胞（如淋巴细胞）能够持续在悬浮状态下生长 。 • 接触抑制：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 • 原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞（分装前的 细胞培养）。 • 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分 装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。
无限传代
已遗细 改传胞 变物系 质：
细胞克隆的主要用途就是分离出突 变细胞系
• 连续用同一种培养基进行定向筛选就会收 获纯系 但是培养基有选择培养基和完全培养基两 种，用选择培养基定向培养筛选就可获得 分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
动物细胞培养时候，有的连续细胞系获得 不死性，但保留了接触抑制的现象，不致 癌。
胚胎移植技术
试管动物（婴儿）培养过程
卵细胞 体外受精 受精卵 精子
母体子宫内
胚胎
孕育、产出
新个体
动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官 剪碎用胰蛋白酶处理 为什么用胰蛋白酶处理？ 单个细胞 加培养液稀释 原代培养特点：细胞贴壁、 配置细胞悬液 原 代 接触抑制 转入培养瓶 遗细 培 传胞 养 物株 分瓶传代培养
总结：动物细胞培 养过程
传代10代以内，遗传物质不改变， 保持正常二倍体核型。
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） 40-50代细胞 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。
2.2.1 动物体细胞核移植技术
思考与讨论
③. 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？
不是，克隆动物的线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
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，核供体动 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、习性也不可能和核供体动物完全相同， 从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。
◆此实验应用到的技术： 动物细胞培养、动物体细胞核移 植、胚胎移植
电脉冲刺激
重组胚胎
胚胎移植
代孕母体 供体奶牛遗 传基础相同 的牛
思考与讨论
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？ 为了使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价 值的动物提供的体细胞。 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， 想一想，这是为什么？ 10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，能保证供体细 胞正常的遗传基础。
较植物组织培养基，动物细胞培养液的独特之处？
维持培养液的PH
①液体培养基
②成分中有动物血清等
想一想
为什么对动物细胞进行培养时要添加血清？
血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋 白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细胞合成蛋 白质的基本成分，有些动物细胞不能合成，必须由培养 液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、 增殖、贴附，还有很多未知的促细胞生长因子等其他活 性物质。因此，细胞培养要保证细胞能顺利生长和繁殖， 一般要添加10%----20%的血清。
4.体细胞核移植技术存在的问题
出生率非常低＜10％ 克隆动物存在着健康问题 克隆动物的食品安全性问题存在争议
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
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
接触抑制 传代培养
原代培养 (primary culture)
• 定义：把第1代细胞的培养与传10代以内的细 胞培养统称为原代培养。 •过程：从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将 细胞接种到培养瓶内 培养（1—2天换一 次培养液） 细胞贴壁生长 长成单层细 胞
先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处 理。
动物细胞培养过程 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细 胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。
胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6 时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适 宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜 pH为7.2～7.4。
一.动物细胞培养
(一)概念
从动物机体中取出相关组织，将它们 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。
(二)、动物细胞培养过程 阅读“动物细胞培养过程”并思考： 1、动物细胞培养的技术实施的原理是什么？ 特点 是什么？ 2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞 分散？ 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间 的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织 做动物细胞培养材料？ 6、简述动物细胞培养的操作过程。
原代培养与传代培养的区别
原代培养：
分装之前，10代以前பைடு நூலகம்
传代培养：
分装后继续培养，10代以后
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。 细胞株和细胞系的区别： 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。
新课标高中生物专题2细胞工程2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术课件新人教版选修
生长 特点
接种前 处理
培养条件
培养 目的
培养 结果
贴壁生长，细胞增殖不分化
诱导形成愈伤组织，细胞增 殖分化
细胞进行异养需氧代谢
灭菌、用胰蛋白酶处理，使 组织分散成单个细胞
灭菌
恒温、无菌、无需光照 常温、无菌、光照条件
①生产蛋白质生物制品 ①快速繁育无病毒植株
②获取大量细胞
②生产药物、食品添加剂、
③检测有毒物质
解析：克隆过程中细胞质遗传物质来自一方，而细胞核中遗传 物质来自另一方，所以小马的性状与甲马不完全一致。该过程只能 说明动物细胞核具有全能性，而不能证明动物细胞的全能性。
答案：C
3．关于克隆，除个体水平外，还有分子、细胞、器官等水平 的克隆。下列不属于克隆技术的是( )
A．从出生不久的小鼠心脏取下的细胞在体外离体培养成细胞 系
变。( × ) (5)传代培养的细胞因为以有丝分裂方式增殖，所以在传代过程
中其遗传物质保持不变。( × )
(6)只要培养条件适宜，细胞都可在体外无限繁殖。(× ) (7)可用于检测有毒物质、构建人造皮肤、大量生产药物蛋白。 (√ ) (8)为了防止培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成真空 以消毒、灭菌。( × )
(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其 原因是_血__清__可__以__补__充__合__成__培__养__基__中__缺__乏___的__物__质________________
________。细胞培养应在含 5%CO2 的恒温培养箱中进行，CO2 的作用是__维__持__培__养__液__的__p_H_________________________________。
①先用胰蛋白酶等处理贴满瓶壁的细胞
《动物细胞培养》一节教学设计及实践反思
《动物细胞培养》一节教学设计及实践反思导读：学校每学期每位老师都有一节校内公开课。
本学期我选择了《2.2.1动物细胞培养和核移植技术（第一课时）》即《动物细胞培养》作为公开课即录像课的教学内容。
在课前经过了自己精心准备但是具体实施的教学结果却不令人满意。
通过“有效上课”专题的学习研究，我认真反思了自己这节课不成功的原因，与大家交流。
说明：第一部分公开课时《动物细胞培养》的教学设计第二部分课后的几点教学反思第三部分反思后的《动物细胞培养》教学设计一、教学目标简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
二、教学重点、难点1. 教学重点动物细胞培养的过程及条件。
2. 教学难点动物细胞培养的过程及条件三、教材分析动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在动物细胞培养技术之后介绍的核移植技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体以及胚胎工程都要用到动物细胞培养技术。
掌握好这项技术才能为其他技术打好铺垫。
所以把动物细胞培养讲的清清楚楚、明明白白就十分重要了。
在动物细胞培养的教学中，可把这部分内容归纳成三个问题：（1）为什么要进行动物细胞的培养？——即培养的用途（2）什么是动物细胞的培养？（3）怎样进行动物细胞的培养？第三个问题是本节课的重点。
四、学情分析动物细胞在体内的增殖学生是了解的，在体外如何实现细胞增殖的，有什么特点以及培养后的细胞有什么用途都是可以激发学生的学习兴趣。
对于动物细胞培养的条件，则要从学生已有的内环境的知识出发，启发学生自己动脑思考这个问题，以加深对培养条件的理解。
学习了植物细胞工程的基础上再去联系动物细胞培养技术，并能作出二者的比较。
五、教学过程（我将本节所以设置的问题或问题组或活动编号）5.1课堂导入：师展示两幅烧伤程度不同的病人图片。
提问如何治疗呢？生答。
师进一步提问：如何获得大量健康的自体皮肤来治疗？生答。
5.2新知学习师：通过培养皮肤细胞可获得健康皮肤细胞，那么什么是动物细胞培养?培养过程有什么特点以及培养的细胞用途有哪些呢？本节课一起来解决？师展示图片:动物细胞培养的概念。
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体细胞核移植技术存在的问题
1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度 低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易 于培养？思考一下，这是什么道理？ 细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关 系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动 物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则 相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老 年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的 分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培 养。
4. （2007年海南高考）某研究小组进行药物试验时，以动物肝 细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞 有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。 请回答下列有关动物细胞培养的问题： （3）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其 生长 停止 。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代， 多。若用动物的肝脏 甲细胞比乙细胞可以传代的次数更 胰蛋白酶 组织块制备肝细胞悬液，需用 消化处理。 （4）为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液 中加入适量的 抗生素 。 （5）已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关， 要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞 分为A、B两组，A组细胞培养液中加入 药物Y ，B组细胞 培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等 量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的mRNA 或 者 蛋白质 合成水平的差异，确定Y的药效。
3、动物细胞培养的基本概念
（2）原代培养与传代培养 ①、原代培养：将动物组织消化 后的初次培养称为原代培养。
②传代培养：贴满瓶壁的细胞重新用 胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养， 让细胞继续增殖，称为传代培养。
3、动物细胞培养的基本概念 （3）接触抑制 细胞在贴壁生长过 程中，随着细胞分裂， 数量不断增加，最后形 成一个单层，此时细胞 间相互接触，细胞停止 分裂增殖，数量不再增 加。
.
动物组织细胞间隙中含有一定 2、动物细胞培养的过程 量的弹性纤维等蛋白质，将细 胞网络起来形成具有一定弹性 胚胎或幼龄动物的组织器官 和韧性的组织和器官。 比老龄动 剪碎 胰蛋白酶 物的组织 细胞增殖 用胰蛋白酶分散 细胞悬液 能力强， 细胞，说明细胞 贴壁生长 有丝分裂 10代以内，保持正常二倍体核型 原代培养 间的物质主要是 接触抑制 旺盛。分 蛋白质。动物细 化程度越 10代细胞 传代培养 胞培养适宜的 低，增殖 PH为7.2—7.4， 能力越强， 细胞株 此环境下胃蛋白 越容易培 细胞增殖 酶（2.0）没有 养。 50代细胞 缓慢，核 活性，而胰蛋白 型可能变 酶(7.2-8.4)的活 动物细胞培养 细胞系 化 性较高。
传至10代后不 随细胞增多，细胞就 易传下去 会停止分裂增殖
细胞株 细胞系遗传物质改变
细胞 悬液
10代 细胞
50代 细胞
传代培养
无限传 代
原代培养
细胞固定在瓶壁上生长和 分裂。
贴壁生长细胞分裂 生长到相互接触时就停 止分裂增殖的现象叫接 触抑制。
4、动物细胞培养的条件
(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、维生素 动物血清等。） 补充培养基中缺 乏的物质 (3)、温度和PH 温度：36.5+（-）0.5℃, PH：7.2－7.4 (4)、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
离体培养的细胞对 微生物和有毒物质 没有防御能力
讨论
P46
多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中， 根据你所学的内环境的知识，思考以下问题： 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？
充足营养（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量 元素等合成成分及血清等天然成分。）
2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？
比较项目 原 理 植物组织培养
细胞的全能性 固体培养基 蔗糖、植物激素 植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株等
动物细胞培养
细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、动物血清
培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的
细胞株、细胞系 获得细胞或 细胞产物
比较植物组织培养和动物细胞培养（原理、 培养结果） ？
动物细胞特点： 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐 渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞 而言。 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。
3、用动、植物的体细胞进行离体培养，下列 叙述正确的是 A.都要用到CO2培养箱 B.都须用液体培养基 C.都要在无菌条件下进行 D.都可体现细胞的全能性
4. （2007年海南高考）某研究小组进行药物试验时，以动物肝 细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞 有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。 请回答下列有关动物细胞培养的问题： （1）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养， 培养液及其它培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数 多 量比乙细胞的数量 。 （2）在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血 清，其原因是 血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 。 细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用 维持培养液pH 。 是
1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变 的细胞是 A．细胞系 B．细胞株 C．原代细胞 D．传代细胞
2.关于动物细胞培养的错误叙述是
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动 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，所培育 的细胞会衰老死亡
使细胞和培养液充分接触
原理：细胞增殖
2、动物细胞培养的过程
请同学阅读P44－P46思考下列问题
1. 为什么要把组织剪碎、用 酶分解开？ 2. 用什么酶？为什么？用胃 蛋白酶行不行？ 3. 胰蛋白酶会不会把细胞消 化掉？ 4. 为什么要再分装？ 5. 什么是原代培养、传代培 养？ 6. 培养得到的细胞，如果暂 时不用时，怎么保存？ 7. 试说动物细胞培养的大致 过程。
不能最终培养 成生物体
无限传代
寻根问底
1.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质 外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对 细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶 的消化时间。
3、动物细胞培养的基本概念 （1）细胞株与细胞系 ①、细胞株：传代培养的细胞一般能传到 10－50代，遗传物质没有发生改变。 ②细胞系：传代培养的细胞传到50代后， 有部分细胞的遗传物质发生改变，并且具有癌 变的特点，能无限地传代下去。 ③细胞株和细胞系的区别：细胞株的遗传 物质未改变，存在接触抑制。一般传至10代后 就不易传。细胞系的遗传物质改变，具有癌细 胞的特点，失去接触抑制，无限增殖。
动物细胞培养 动物 细胞 工程 常用 技术 动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
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、动物细胞培养概念
动物胚胎或 幼龄动物的组织、器官 细胞生命力旺盛，分裂能力强
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。
P44旁栏
1.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？ 用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主 要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH 大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用 的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的 适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活 性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋 白酶适宜用于细胞培养时的消化。
适宜温度、PH和气体环境；无菌无毒环境
5、动物细胞培养技术的应用
（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、 干扰素、单克隆抗体等。 （2）获得大量自身的皮肤细胞，用于皮 肤移植。 （3）用于检测有毒物质。
（4）用于生理、病理、药理等方面的研究， 为治疗和预防疾病提供理论依据。
6、植物细胞和动物细胞培养的比较
P46旁栏
2.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？ 血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激 素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白；氨 基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分， 其中有些氨基酸动物细胞不能合成（称为必需 氨基酸），必须由培养液提供；血清激素有胰 岛素、生长激素等及多种生长因子，促进细胞 的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要 保证细胞能顺利生长和繁殖，一般要添加10%---20%的血清。
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？
为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要 利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至 受体细胞之前，必须将受体于核移植的供体细胞一般都选用传代10代 以内的细胞，想一想，这是为什么？
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、动物细胞核移植概念
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，使其重组并发育成为 一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个 体。（克隆动物） 细胞分化程度低，恢复全能性容易 分 胚胎细胞核移植： 类 体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易
无核卵 母细胞
重 组 细 胞
移植 归纳: a.共分成两大阶段：核移植和胚胎移植 b.取卵母细胞作受体细胞的原因是:卵母细胞体 积大、易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和 营养条件。 c.严格来说新个体有母细胞的细胞质,所以严格 上说还有些母本的性状。
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
讨论
P49
讨论
P49
3.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？ 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是来自于受体 卵母细胞。 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，核供 体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、习性也不可能和核供体动物完 全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物 100%的复制。
1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度 低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易 于培养？思考一下，这是什么道理？ 细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关 系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动 物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则 相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老 年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的 分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培 养。
4. （2007年海南高考）某研究小组进行药物试验时，以动物肝 细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞 有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。 请回答下列有关动物细胞培养的问题： （3）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其 生长 停止 。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代， 多。若用动物的肝脏 甲细胞比乙细胞可以传代的次数更 胰蛋白酶 组织块制备肝细胞悬液，需用 消化处理。 （4）为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液 中加入适量的 抗生素 。 （5）已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关， 要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响，可将甲细胞 分为A、B两组，A组细胞培养液中加入 药物Y ，B组细胞 培养液中加入无菌生理盐水，经培养后，从A、B两组收集等 量细胞，通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的mRNA 或 者 蛋白质 合成水平的差异，确定Y的药效。
3、动物细胞培养的基本概念
（2）原代培养与传代培养 ①、原代培养：将动物组织消化 后的初次培养称为原代培养。
②传代培养：贴满瓶壁的细胞重新用 胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养， 让细胞继续增殖，称为传代培养。
3、动物细胞培养的基本概念 （3）接触抑制 细胞在贴壁生长过 程中，随着细胞分裂， 数量不断增加，最后形 成一个单层，此时细胞 间相互接触，细胞停止 分裂增殖，数量不再增 加。
.
动物组织细胞间隙中含有一定 2、动物细胞培养的过程 量的弹性纤维等蛋白质，将细 胞网络起来形成具有一定弹性 胚胎或幼龄动物的组织器官 和韧性的组织和器官。 比老龄动 剪碎 胰蛋白酶 物的组织 细胞增殖 用胰蛋白酶分散 细胞悬液 能力强， 细胞，说明细胞 贴壁生长 有丝分裂 10代以内，保持正常二倍体核型 原代培养 间的物质主要是 接触抑制 旺盛。分 蛋白质。动物细 化程度越 10代细胞 传代培养 胞培养适宜的 低，增殖 PH为7.2—7.4， 能力越强， 细胞株 此环境下胃蛋白 越容易培 细胞增殖 酶（2.0）没有 养。 50代细胞 缓慢，核 活性，而胰蛋白 型可能变 酶(7.2-8.4)的活 动物细胞培养 细胞系 化 性较高。
传至10代后不 随细胞增多，细胞就 易传下去 会停止分裂增殖
细胞株 细胞系遗传物质改变
细胞 悬液
10代 细胞
50代 细胞
传代培养
无限传 代
原代培养
细胞固定在瓶壁上生长和 分裂。
贴壁生长细胞分裂 生长到相互接触时就停 止分裂增殖的现象叫接 触抑制。
4、动物细胞培养的条件
(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、维生素 动物血清等。） 补充培养基中缺 乏的物质 (3)、温度和PH 温度：36.5+（-）0.5℃, PH：7.2－7.4 (4)、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
离体培养的细胞对 微生物和有毒物质 没有防御能力
讨论
P46
多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中， 根据你所学的内环境的知识，思考以下问题： 1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？
充足营养（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量 元素等合成成分及血清等天然成分。）
2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？
比较项目 原 理 植物组织培养
细胞的全能性 固体培养基 蔗糖、植物激素 植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株等
动物细胞培养
细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、动物血清
培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的
细胞株、细胞系 获得细胞或 细胞产物
比较植物组织培养和动物细胞培养（原理、 培养结果） ？
动物细胞特点： 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐 渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞 而言。 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。
3、用动、植物的体细胞进行离体培养，下列 叙述正确的是 A.都要用到CO2培养箱 B.都须用液体培养基 C.都要在无菌条件下进行 D.都可体现细胞的全能性
4. （2007年海南高考）某研究小组进行药物试验时，以动物肝 细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞 有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。 请回答下列有关动物细胞培养的问题： （1）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养， 培养液及其它培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数 多 量比乙细胞的数量 。 （2）在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血 清，其原因是 血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 。 细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用 维持培养液pH 。 是
1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变 的细胞是 A．细胞系 B．细胞株 C．原代细胞 D．传代细胞
2.关于动物细胞培养的错误叙述是
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动 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，所培育 的细胞会衰老死亡
使细胞和培养液充分接触
原理：细胞增殖
2、动物细胞培养的过程
请同学阅读P44－P46思考下列问题
1. 为什么要把组织剪碎、用 酶分解开？ 2. 用什么酶？为什么？用胃 蛋白酶行不行？ 3. 胰蛋白酶会不会把细胞消 化掉？ 4. 为什么要再分装？ 5. 什么是原代培养、传代培 养？ 6. 培养得到的细胞，如果暂 时不用时，怎么保存？ 7. 试说动物细胞培养的大致 过程。
不能最终培养 成生物体
无限传代
寻根问底
1.胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质 外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对 细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶 的消化时间。
3、动物细胞培养的基本概念 （1）细胞株与细胞系 ①、细胞株：传代培养的细胞一般能传到 10－50代，遗传物质没有发生改变。 ②细胞系：传代培养的细胞传到50代后， 有部分细胞的遗传物质发生改变，并且具有癌 变的特点，能无限地传代下去。 ③细胞株和细胞系的区别：细胞株的遗传 物质未改变，存在接触抑制。一般传至10代后 就不易传。细胞系的遗传物质改变，具有癌细 胞的特点，失去接触抑制，无限增殖。
动物细胞培养 动物 细胞 工程 常用 技术 动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
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、动物细胞培养概念
动物胚胎或 幼龄动物的组织、器官 细胞生命力旺盛，分裂能力强
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。
P44旁栏
1.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？ 用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主 要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH 大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用 的适宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的 适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活 性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋 白酶适宜用于细胞培养时的消化。
适宜温度、PH和气体环境；无菌无毒环境
5、动物细胞培养技术的应用
（1）生产蛋白质生物制品：病毒疫苗、 干扰素、单克隆抗体等。 （2）获得大量自身的皮肤细胞，用于皮 肤移植。 （3）用于检测有毒物质。
（4）用于生理、病理、药理等方面的研究， 为治疗和预防疾病提供理论依据。
6、植物细胞和动物细胞培养的比较
P46旁栏
2.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？ 血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激 素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白；氨 基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分， 其中有些氨基酸动物细胞不能合成（称为必需 氨基酸），必须由培养液提供；血清激素有胰 岛素、生长激素等及多种生长因子，促进细胞 的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要 保证细胞能顺利生长和繁殖，一般要添加10%---20%的血清。
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？
为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要 利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至 受体细胞之前，必须将受体于核移植的供体细胞一般都选用传代10代 以内的细胞，想一想，这是为什么？
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、动物细胞核移植概念
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，使其重组并发育成为 一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个 体。（克隆动物） 细胞分化程度低，恢复全能性容易 分 胚胎细胞核移植： 类 体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易
无核卵 母细胞
重 组 细 胞
移植 归纳: a.共分成两大阶段：核移植和胚胎移植 b.取卵母细胞作受体细胞的原因是:卵母细胞体 积大、易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和 营养条件。 c.严格来说新个体有母细胞的细胞质,所以严格 上说还有些母本的性状。
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
讨论
P49
讨论
P49
3.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？ 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是来自于受体 卵母细胞。 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，核供 体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、习性也不可能和核供体动物完 全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物 100%的复制。