动物细胞工程

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选修3-2.2动物细胞工程

选修3-2.2动物细胞工程

植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 细胞全能性 固体培养基 蔗糖 植物激素
已分化的组织→愈 伤组织→胚状体、 丛芽→完整植株
动物细胞培养 细胞增殖 液体培养基 葡萄糖 动物血清
动物组织→单个细 胞→细胞悬液→原 代培养→传代培养
原理
培养基状态 培养基特有成分 培养过程 生长特点 接种前处理 培养目的
动物细胞培养过程中需注意的问题 2、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。
二、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
可以补充培养 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等 基中缺乏的物 质如生长因子, 通常需加入动物血清等一些天然成分 保证细胞顺利 的生长增殖
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。
一、动物细胞核移植技术和克隆动物
3、体细胞核移植技术的应用前景
受精卵发育成新个体的生殖方式。
无性生殖:不经过两性生殖细胞结合,直接由母体
的一部分发育成新个体的生殖方式。如细胞有丝分裂、 植物组织培养、动物体细胞核移植等。
克隆:群细胞或者生物个体。现在指个体水平的 核移植技术、细胞水平的动物细胞培养、基因水平的 DNA复制等。
⑷为什么用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以 内的细胞? 培养的动物细胞一般当传代至10~50代左右时,

动物细胞工程动物细胞与组织培养课件

动物细胞工程动物细胞与组织培养课件

动物细胞工程动物细胞与组织培养课件汇报人:2024-01-10•动物细胞工程概述•动物细胞培养技术•动物细胞与组织的体外培养目录•动物细胞工程的应用案例•展望与挑战01动物细胞工程概述定义与特点定义动物细胞工程是以动物细胞为研究对象,通过细胞培养、细胞融合、基因转移等技术手段,实现动物细胞和组织的体外培养、繁殖和生产,以及动物疾病治疗和生物医学研究的技术。

特点动物细胞工程具有高度的技术性、复杂性和应用性,涉及多个学科领域,如生物学、医学、生物工程等。

它能够实现动物细胞的体外大规模培养,生产出大量的生物制品,如疫苗、单克隆抗体等,为人类疾病预防和治疗提供重要的技术支持。

利用动物细胞大规模培养技术,生产出大量的疫苗、单克隆抗体等生物制品,用于疾病的预防和治疗。

生物制品生产通过动物细胞培养和基因工程技术,实现新药的筛选和开发,提高药物研发的效率和成功率。

药物筛选与开发利用动物细胞工程技术,体外培养出人体组织和器官,用于移植和修复人体损伤的组织和器官。

组织工程通过动物细胞培养和基因工程技术,建立各种疾病模型,用于疾病的发病机制研究和药物筛选。

疾病模型建立动物细胞工程的应用德国科学家Rudolf Virchow首次提出“细胞来源于细胞”的著名论断,为动物细胞工程的发展奠定了基础。

1907年美国科学家Graham和Milstein首次成功实现了哺乳动物细胞的体外培养,开启了动物细胞工程的新篇章。

1958年美国科学家Kohler和Milstein首次成功制备出了单克隆抗体,为动物细胞工程在生物制品生产领域的应用奠定了基础。

1975年随着基因工程技术的发展和应用,动物细胞工程进入了一个新的发展阶段,实现了基因转移和基因编辑等先进技术的应用。

1990年代动物细胞工程的发展历程02动物细胞培养技术细胞生存和增殖条件动物细胞培养需要提供适宜的温度、湿度、pH值、营养物质等条件,以维持细胞的生存和增殖。

细胞贴壁与生长动物细胞在培养过程中需要贴附在培养器皿的表面才能生长,因此需要选择适当的细胞培养器皿和贴壁介质。

《动物细胞工程》 讲义

《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ppt课件

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4.气体环境 ①气体的组成及作用 95%空气(O2):细胞代谢所必需
5%CO2:维持培养液的pH ②培养装置: 培养皿或松盖培养瓶 置于 CO2培养箱中进行培养
(含有95%空气和5%CO2的混合气体)
培养皿
培养瓶
CO2培养箱
二、动物细胞培养的过程
①培养前用什么方法分散成单个细 胞? ②体外培养动物细胞有哪些类型? ③什么是细胞贴壁?什么是接触抑 制? ④什么是原代培养和传代培养? ⑤为什么要进行分瓶培养?怎么处 理? ⑥动物细胞培养与植物组织培养有 什么相同之处与不同之处?
像建立骨髓库一样,有研究团队正在尝试建立HLA(Human Leukocyte Antigen,人类白细胞抗原)多态性丰富的iPS细胞库,可以为 需要的人找到HLA匹配度较高的iPS细胞,这样不仅可以节省时间、成本 ,还能减轻异体干细胞移植后发生的免疫排斥反应。
二、拓展应用 现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅
基本营养:水、无机盐、有机碳源、有机氮源 特殊物质:维生素、血清
血清
含有尚未研究清楚的细胞所需的营养物质 营养基构成:合成培养基 + 血清等一些天然成分
将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成 的培养基。
培养基的类型:固体培养基 or 液体培养基(培养液)
一、动物细胞培养的条件 2.无菌、无毒的环境 措施1: 灭菌处理——对象? 培养液和所有培养用具 措施2: 操作在无菌环境下进行。 措施3: 培养液中适量添加 抗生素 。——抑制细菌生长 措施4:定期更换培养液——目的?清除代谢物,防止细胞代谢物积累对
【思考】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;

动物细胞工程技术的原理是

动物细胞工程技术的原理是

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。

动物细胞工程

动物细胞工程
动物细胞工程
演讲人: 日期:
目 录
• 动物细胞工程概述 • 动物细胞培养技术 • 动物细胞融合技术 • 动物细胞基因工程技术 • 动物克隆技术 • 动物细胞工程在医学领域的应用 • 动物细胞工程在农业领域的应用
动物细胞工程概述
01
定义与发展历程
定义
动物细胞工程是一门以动物细胞为基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖、 遗传操作及生物工程制品生产的综合性技术科学。
动物细胞工程在医
06
学领域的应用
疫苗生产与疾病治疗
疫苗生产
利用动物细胞培养技术生产病毒疫苗,如流感疫苗、麻疹疫苗等,通过细胞培养扩增病 毒,然后灭活或提取病毒抗原制备疫苗。
疾病治疗
动物细胞工程可用于生产治疗性蛋白,如单克隆抗体、重组蛋白等,用于治疗癌症、自 身免疫性疾病等。
组织工程和再生核移植技术原理及操作步骤
原理
核移植技术是将一个含有遗传物质的细胞核,通过显微操 作技术移植到一个已经去除细胞核的卵细胞中,使这个重 组细胞发育成一个与供体细胞基因型完全相同的个体。
1. 选择供体细胞和受体细胞
供体细胞一般选择传代10代以内的细胞,以保持其正常 的二倍体核型;受体细胞一般选择去核的卵母细胞。
性物质;同时,胚胎干细胞还可以用于基因治疗和细胞治疗等领域。
克隆动物的生产与伦理问题
克隆动物的生产
通过核移植技术和胚胎移植技术,可以生产出与供体细胞基因型完全相同的克隆动物。目前已经有多 种哺乳动物被成功克隆,如绵羊、牛、猪等。
伦理问题
克隆技术的出现引发了广泛的伦理争议。一方面,克隆技术可以用于生产优质肉用动物、濒危动物保 护等领域;另一方面,克隆技术也可能被用于复制人类等违背伦理道德的行为。因此,国际社会普遍 对克隆技术采取谨慎和限制的态度,制定相应的法律法规进行规范和管理。

《动物细胞工程》 讲义

《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

动物细胞工程

动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进展各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化〔产生型生物个体〕的技术体系,是生物技术〔生物工程〕的重要组成局部。

狭义细胞工程指对细胞个体进展的各种操作,广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进展的各种操作。

2.动物细胞工程争论的主要内容以狭义细胞工程为主,兼顾组织、器官工程等内容的争论。

(1)狭义细胞工程:争论体外分别、培育、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。

(2)组织工程:争论体外培育、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。

(3)器官工程:争论体外培育、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。

(4)动物胚胎工程:争论动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。

3.动物细胞工程争论的意义(1)是动物生殖的重要技术手段加快动物生殖速度:A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物 (2)是人类关心生殖技术的重要组成局部体外受精—胚胎移植技术,可以抑制雄性不育和雌性不孕;(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进展遗传操作,或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使假设干个动物性状进展有机组合,产生的生物个体;(4)生产药物直接培育细胞或组织,从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进展遗传操作,生产转基因动物,利用转基因动物生产药物〔生物反响器〕;(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生命个体,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生物种群(6)供给人类器官移植的材料人类器官移植进展很快,目前可以进展心脏、肝、肾脏移植,可以进展皮肤、角膜、骨髓细胞移植。

三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培育2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程试验〔实习〕内容1.试验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培育用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分别与培育4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培育细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程争论取得的重要进展1.采集、冷冻与人工授精技术的成熟和进展,为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了根底;2.雌性动物卵母细胞体外成熟培育技术的成功,使人们在体外完成动物生殖过程成为可能;3.体外受精与胚胎移植技术的成功,产生了试管婴儿,试管牛,试管猪,试管山羊,试管兔;4.细胞核移植技术的成功,使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功,为克隆动物和转基因动物生产供给了技术支撑;5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分别、体外扩增与诱导分化争论的成功,为人类医学进展供给了贵重的材料;胚胎干细胞,胰腺干细胞,神经干细胞,骨髓干细胞,皮肤干细胞,角膜干细胞6.转基因细胞〔细胞转染基因〕技术的成功,为转基因动物的生产制造了条件;7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术,即在一个生物体内,含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织;8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合,形成一个具有性状的细胞,这种技术称为细胞融合技术。

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动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进行各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化(产生新型生物个体)的技术体系,是生物技术(生物工程)的重要组成部分。

狭义细胞工程指对细胞个体进行的各种操作,广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进行的各种操作。

2.动物细胞工程研究的主要内容以狭义细胞工程为主,兼顾组织、器官工程等内容的研究。

(1)狭义细胞工程:研究体外分离、培养、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。

(2)组织工程:研究体外培养、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。

(3)器官工程:研究体外培养、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。

(4)动物胚胎工程:研究动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。

3.动物细胞工程研究的意义(1)是动物繁殖的重要技术手段加快动物繁殖速度:A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物(2)是人类辅助生殖技术的重要组成部分体外受精—胚胎移植技术,可以克服雄性不育和雌性不孕;(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进行遗传操作,或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使若干个动物性状进行有机组合,产生新的生物个体;(4)生产药物直接培养细胞或组织,从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进行遗传操作,生产转基因动物,利用转基因动物生产药物(生物反应器);(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生命个体,保存细胞、组织、胚胎,就意味着保存一个生物种群(6)提供人类器官移植的材料人类器官移植发展很快,目前可以进行心脏、肝、肾脏移植,可以进行皮肤、角膜、骨髓细胞移植。

三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培养2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程实验(实习)内容1.实验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培养用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分离与培养4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培养细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程研究取得的重要进展1.精液采集、精液冷冻与人工授精技术的成熟和发展,为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了基础;2.雌性动物卵母细胞体外成熟培养技术的成功,使人们在体外完成动物生殖过程成为可能;3.体外受精与胚胎移植技术的成功,产生了试管婴儿,试管牛,试管猪,试管山羊,试管兔;4.细胞核移植技术的成功,使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功,为克隆动物和转基因动物生产提供了技术支撑;5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分离、体外扩增与诱导分化研究的成功,为人类医学发展提供了宝贵的材料;胚胎干细胞,胰腺干细胞,神经干细胞,骨髓干细胞,皮肤干细胞,角膜干细胞6.转基因细胞(细胞转染基因)技术的成功,为转基因动物的生产创造了条件;7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术,即在一个生物体内,含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织;8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合,形成一个具有新性状的细胞,这种技术称为细胞融合技术。

细胞融合技术为单克隆抗体及其它药物生产,创造了条件;9.细胞重组技术一方面,细胞核与细胞质互换,研究细胞质对细胞核基因表达及组织发育的影响,另一方面,利用细胞核移植技术生产克隆动物与胚胎,为转基因动物生产创造条件。

第二章动物细胞与组织培养概论一、培养的基本概念动物组织细胞1.组织培养(Tissue culture)组织培养是指从动物体内取出组织模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下,使动物组织生存、生长并维持其结构与功能的过程。

2.细胞培养(Tissue culture)细胞培养是指从动物体内取出组织,分离获得细胞,并模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下,使动物细胞生存、生长,增殖并维持其结构与功能的过程。

3.器官培养(organ culture)器官培养是指从动物体内取出器官,模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下,使动物器官生存、生长并维持其结构与功能的过程。

二、动物组织细胞培养的作用1.可以长时间观察和研究活细胞的生命活动;2.理化环境可以人工控制;3.遗传性状均一;4.对外界环境刺激反应灵敏;5.省费用;6.为动物繁殖新技术提供理论依据和技术支撑;7.是动物遗传育种的重要技术手段; 8.为医学移植提供材料:细胞、组织、器官;9.利用细胞培养,生产生物制品(药物如疫苗,抗体); 10.保存珍惜动物遗传资源; 11.研究生命科学奥秘三、动物细胞在体外培养过程中发生的变化1.环境不同2.细胞与细胞联系不紧密3.细胞容易发生突变4.细胞群落结构趋于单一性5.体外培养的细胞与体内细胞相比较,基因组及遗传物未发生改变,但遗传物质的表达发生了改变。

6.形态发生一系列变化(2小时)(1)从分离到附着球形(圆形)→扁平状(延展细胞)→极性细胞(纺锤形、三角形,多角形)(2)细胞器和细胞核集中于细胞中央,胞质外周包裹透明状胶体(细胞骨架)(3)活细胞形态在光学显微镜下,细胞均质而透明,结构不明显,在相差显微镜下,可以看到细胞轮廓和内部结构,细胞中含有一个或两个细胞核核仁。

(4)弱(死)细胞形态细胞轮廓增强,细胞质中出现颗粒脂滴和空泡。

7.培养细胞对生存环境要求更严格,更脆弱,由于缺少保护机制和解毒机制,细胞需要无毒、无污染的环境。

四、体外培养细胞的类型1.根据培养细胞生长是否需要支持物,细胞分为两种类型(1)贴附型细胞:在体外培养过程中,需要附着在支持物上的细胞,被称为贴附型细胞。

如成纤维型细胞,上皮型细胞,游走型细胞(可以移动),多型细胞(神经细胞,难以确定稳定状态)。

(2)悬浮细胞:在体外培养过程中,不需要支持物,需要悬浮在培养液中的的细胞,被称为悬浮细胞。

如红细胞,白细胞。

2.根据培养细胞生物学特性,将培养细胞分为:神经细胞、上皮细胞、脂肪细胞、血细胞(红细胞、白细胞)、淋巴细胞、心肌细胞、骨骼细胞、生殖细胞五、组织培养细胞的生长和增殖过程1.体外培养细胞不同代数指数期细胞生长规律(1)原代培养期从动物体内取出新鲜组织,分离获得细胞,细胞在体外初次培养生长至第一传代期,细胞开始分裂,指数期细胞数量较少,大多数为异质细胞(不同类型细胞),为2倍体。

(2)传代期当原代细胞在体外培养,密度达到最大,出现片层时,将细胞群消化分离成单个细胞或多个细胞,在体外培养生长至饱和密度的过程,传代期可以持续进行数十代。

处于传代期细胞指数期细胞数量最大,细胞生长分裂速度最高。

(3)衰退期有限细胞系细胞开始衰老,分裂增殖能力下降,指数期细胞数量下降的过程。

2.同代数细胞分裂增殖规律(1)滞留期细胞质收缩,呈球形,细胞开始悬浮于培养液,随后,附着性细胞活细胞开始附着,具有代谢与运动能力,但不分裂。

(2)指数增长期细胞分裂旺盛,细胞分裂速度增加,细胞数量快速增加,细胞活力最大,细胞相互连接形成片层。

(3)平台期由于密度增大,细胞相互之间密切接触产生抑制效应导致细胞分裂速度减小,死亡速度增加,细胞数量处于稳定时期,细胞数量达到最大。

细胞有活力但分裂停止。

(4)衰老期由于密度制约,养分供应不足,细胞衰老死亡数量增加,细胞分裂速度减慢,细胞数量开始减少。

3.单个细胞生长过程(1)A 间期(2)G1期:DNA合成前期(3)S期:DNA合成期(4)G2期DNA合成后期,细胞分裂前期(5)M期:细胞分裂期(有丝分裂前、中、后、末期)4.培养细胞生长特点(1)贴附、伸展大多数哺乳类动物细胞在动物体内生长分裂发育过程中,需要附着在基质上,体外培养的许多细胞,也趋向于附着在细胞支持物上,如细胞附着在胶原蛋白、玻璃或塑料上。

(2)接触抑制在一般情况下,体外培养的细胞在生长过程中发生分裂和增殖,正常细胞不断运动,其外周细胞膜呈现一些特征性触褶运动,当两个细胞相互靠近时,另一个细胞停止运动并向另一个方向离开,当一个细胞被其他细胞包围不能运动时,细胞膜触褶运动和分裂增殖将会受到抑制。

(3)密度依赖性任何细胞分裂增殖,都需要一定的细胞密度,细胞密度过小,对细胞分裂增殖不利。

细胞密度过大,对细胞增殖也不利。

细胞密度对细胞分裂增殖的不可缺少的作用称为细胞密度的依赖性。

在细胞生活过程中,细胞个体之间存在着形态的和机能的联系,如上皮细胞之间存在桥粒,细胞之间存在着能量、物质和信息交换。

(4)细胞基质(Extracellular Matrix:ECM)细胞基质对于细胞生长、分裂、增殖与分化具有重要的作用。

体外培养细胞和定向诱导细胞分化时,必须考虑细胞基质的作用。

六、体外培养细胞生存的必须条件1.环境无污染,无毒环境无污染、无毒是保证培养细胞生存的首要条件。

环境无污染,是指在细胞培养过程中,培养液、培养器皿以及操作各个环节无细菌、病毒以及衣原体等有害物质进入。

环境无毒是指在细胞培养过程中,培养液、培养器皿以及操作各个环节无有毒有害物质进入培养系统。

2.温度体外培养的细胞只有保持在一定的恒温条件下,才能分裂、增殖和生长,环境温度过低或过高,都不利于细胞的生长。

一般情况下,促使细胞快速增殖的环境温度为动物的体液温度,对于哺乳类动物,体外培养细胞的理想温度是35℃~ 37℃,鸟类动物培养细胞理想温度是38.5℃。

3.CO2和O2 5% CO2对于大多数哺乳类动物细胞来说是适宜的。

4.pH值大多数细胞适宜于在7.2—7.4条件下生长,PH值低于6.8,高于7.6,对细胞分裂增殖都不利。

5.渗透压大多数细胞生长需要一定的渗透压,渗透压对于保持细胞膜的完整性以及维持细胞正常的代谢,具有重要作用。

大多数培养细胞所需要的渗透压为260 ~ 320mmol/l。

七、细胞体外培养所需的营养物质1.糖类主要为单糖如葡萄糖2.氨基酸精氨酸、胱氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、组氨酸、酪氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺。

3.维生素维生素A,维生素B,维生素C,维生素D,维生素E,维生素K,生物素4.促生长因子与激素促进细胞分裂、增殖与分化的蛋白质、类固醇类物质5.矿物质 K、Na、Ca、Mg、P、S,Fe、Cu、Zn、Se、Cr、Mn、Mu6.水用于细胞培养的水,需要无毒、无菌,一般用二蒸水或四蒸水。

八、与细胞工程有关的术语1.细胞株(cell细胞strain):形态均一,生长增殖比较稳定,生物性状稳定独特的一群细胞。

2.细胞系(cell line):形态均一,生长增殖比较稳定,生物性状稳定独特的一群细胞,能不断的经过传代而扩增。

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