動物細(xì)胞工程從社會中來

在治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。但對這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。那么，怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個細(xì)胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？通過細(xì)胞培養(yǎng)構(gòu)建的人造皮膚

可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)增；

目前，科學(xué)家還在研究對皮膚干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，以獲得適合臨床上使用的人造皮膚；一、動物細(xì)胞培養(yǎng)1.概念：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。動物細(xì)胞培養(yǎng)需要哪些條件？2.原理：3.培養(yǎng)對象：：胚胎或幼齡動物的細(xì)胞較成體的細(xì)胞更易培養(yǎng)（原因：分化程度低，增殖能力強(qiáng)，更易于培養(yǎng)）細(xì)胞增殖（有絲分裂）4.培養(yǎng)的條件：①營養(yǎng)條件②其他條件無菌、無毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境糖類、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素等一、動物細(xì)胞培養(yǎng)合成培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基（需加入血清等天然成分）無菌技術(shù)添加抗生素定期更換培養(yǎng)液95%空氣＋5%CO2的混合氣體O2：細(xì)胞代謝所必需的CO2：________________維持培養(yǎng)液的pH取動物組織（動物胚胎或幼齡動物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集；貼壁細(xì)胞需用胰蛋白酶處理分散成單個細(xì)胞后，再離心法收集5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程培養(yǎng)結(jié)果：最終不能培養(yǎng)成動物體取動物組織（動物胚胎或幼齡動物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程（1）培養(yǎng)前為什么分散成單個細(xì)胞？①成塊組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了生長與增殖；

②利于與培養(yǎng)液充分接觸，保證

O2與營養(yǎng)供應(yīng)和代謝物及時排出。取動物組織（動物胚胎或幼齡動物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程（2）胰蛋白酶的作用：

。胃蛋白酶可以嗎？理由。

。將動物組織細(xì)胞間的蛋白質(zhì)成分酶解，使細(xì)胞分散開，獲得單個細(xì)胞不能，因?yàn)閯游锛?xì)胞培養(yǎng)適宜的PH為7.2—7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶沒有活性。(3)在用胰蛋白酶處理時間是否越久越好？

細(xì)胞膜含有蛋白質(zhì)，長時間處理會損傷細(xì)胞，要控制好時間。胃蛋白酶作用的最適pH約為2，當(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2～8.4。

______體外培養(yǎng)的細(xì)胞需要___________________才能生長增殖取動物組織（動物胚胎或幼齡動物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程（4）體外培養(yǎng)的動物生長類型①懸浮生長類：會因細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻。②貼壁生長類：除受密度、有害代謝物、營養(yǎng)物質(zhì)影響外，還會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象。貼附于某些基質(zhì)表面大多數(shù)（細(xì)胞貼壁）（1）細(xì)胞貼壁—懸液中分散的細(xì)胞貼附在瓶壁生長的現(xiàn)象；圓球形細(xì)胞剛開始鋪展貼壁生長（100×）培養(yǎng)的動物細(xì)胞貼壁生長,并進(jìn)行有絲分裂（100×）細(xì)胞單層貼壁生長鋪滿瓶壁后,出現(xiàn)接觸抑制（100×）貼壁（2）接觸抑制—

當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。深度思考根據(jù)癌細(xì)胞的特點(diǎn)，思考一下培養(yǎng)的癌細(xì)胞有沒有接觸抑制現(xiàn)象？取動物組織（動物胚胎或幼齡動物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程①收集細(xì)胞a.懸浮生長類：直接用離心法收集b.貼壁生長類：

重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個細(xì)胞，然后再用離心法收集。②將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)（5）分瓶培養(yǎng)的步驟：取動物組織（動物胚胎或幼齡動物）用機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理單個細(xì)胞加培養(yǎng)液細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng)5、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程（6）細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，稱為__________；

細(xì)胞懸液培養(yǎng)一段時間后，分瓶后再進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)，稱為__________。原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)1.過程①處理方法有:_____________________。2.過程②為____________________________3.培養(yǎng)的動物細(xì)胞有兩類:①懸浮在_______中生長增殖;②___________________生長增殖。4.過程③為_____培養(yǎng),進(jìn)行過程③的原因主要有:細(xì)胞密度過大、___________積累、_________缺乏和接觸抑制等。5.進(jìn)行過程③時,懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用_______收集;貼壁細(xì)胞需要使用_________等處理,然后用_______收集。機(jī)械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液中進(jìn)行原代培養(yǎng)培養(yǎng)液貼附于某些基質(zhì)表面離心法胰蛋白酶離心法傳代有害代謝物營養(yǎng)物質(zhì)植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理取材培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)基的特有成分特殊環(huán)境條件結(jié)果植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖離體植物器官、組織、細(xì)胞動物胚胎或幼齡動物的組織、器官固體液體(又稱培養(yǎng)液)植物激素血清四、植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較再分化需光氣體環(huán)境（CO2）獲得植株個體，體現(xiàn)全能性獲得大量細(xì)胞，不形成個體植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)過程2023/2/7外植體脫分化愈傷組織再分化根、芽幼苗完整植株移栽成活取動物組織制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)液進(jìn)行原代培養(yǎng)分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng)二、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用全能干細(xì)胞①成體干細(xì)胞：存在于成體組織或器官內(nèi)。A.造血干細(xì)胞：B.神經(jīng)干細(xì)胞：C.精原干細(xì)胞：一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）多種體細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞②誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（IPS）移植取成纖維細(xì)胞等iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化分化胰島細(xì)胞神經(jīng)元血細(xì)胞腸上皮細(xì)胞心肌細(xì)胞肝細(xì)胞病人iPS細(xì)胞用于治療人類疾病示意圖動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念和原理干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用營養(yǎng)條件；無菌、無毒的環(huán)境；溫度、pH和滲透壓；氣體環(huán)境原理：細(xì)胞的增殖在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)干細(xì)胞的分布干細(xì)胞的類型干細(xì)胞的應(yīng)用胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）成體干細(xì)胞動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動物組織單個細(xì)胞細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中主要應(yīng)用在醫(yī)學(xué)上【課堂小結(jié)】

利用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)能像植物組織培養(yǎng)一樣，使動物細(xì)胞發(fā)育成動物個體？不能想一想如：多莉羊1.概念：將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重新組合并發(fā)育成一個新的胚胎，最終發(fā)育為動物個體。胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植2.原理：動物細(xì)胞核的全能性3.分類：

三、動物細(xì)胞核移植技術(shù)動物胚胎細(xì)胞分化程度____，表現(xiàn)全能性______________動物體細(xì)胞分化程度____，表現(xiàn)全能性________________低相對容易高十分困難因此，動物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植克隆動物①供體：具有優(yōu)良性狀，提供

；②受體：去掉細(xì)胞核的

；③結(jié)果：重新組合的細(xì)胞發(fā)育成

，繼而發(fā)育成動物個體。無性繁殖顯微操作法MⅡ期顯微操作法MⅡ期（1）受體細(xì)胞：體外培養(yǎng)到MⅡ期的卵母細(xì)胞？選材原因：

A.卵母細(xì)胞體積大，易操作。

B.細(xì)胞質(zhì)中存在激活重構(gòu)需要的因子。如促成熟因子（MPF）-其水平高低可影響供體染色質(zhì)的狀態(tài)和復(fù)制。顯微操作法MⅡ期（2）刺激手段：A.電融合法使供受體細(xì)胞融合,形成重構(gòu)胚。

B.物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚,使其完成細(xì)胞

分裂和發(fā)育進(jìn)程。

如電刺激、Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等顯微操作法MⅡ期

（3）該過程用到哪些技術(shù)手段？

動物體細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植顯微操作法MⅡ期（4）你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植技術(shù)培育的克隆動物，是對體細(xì)胞供體動物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來源于供體動物。細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來源于供體動物和去核卵母細(xì)胞。供體克隆動物性別與供體一致還是受體一致？5.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景①畜牧業(yè)：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。②醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：A.建立轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系，再利用此技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因克隆動物可作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。乳腺生物反應(yīng)器②

醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：B.治療人類疾病時，轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)胞、組織或器官，可作為異種移植的供體。C.患