动物细胞工程的主要技术(细胞培养)

考点2 动物细胞工程及应用1．动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。

其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。

(2)培养过程(3)培养条件 ①无菌、无毒环境⎩⎪⎨⎪⎧培养液和培养用具进行无菌处理培养过程加抗生素定期更换培养液，清除代谢产物②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。

③适宜的温度：36.5 ℃±0.5 ℃；适宜的pH ：7.2～7.4。

④气体环境⎩⎪⎨⎪⎧ 95%的空气：其中O 2为细胞代谢必需5%的CO 2：维持培养液的pH2．动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：动物细胞核具有全能性。

(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。

(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)(4)应用①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。

②保护濒危物种。

③生产医用蛋白。

④作为异种移植的供体。

⑤用于组织器官的移植。

3．动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合①原理：细胞膜的流动性。

②融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。

③意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。

(2)单克隆抗体①制备过程②优点：特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。

③用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。

提醒单克隆抗体制备过程B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。

(析图建模)下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，请据图分析：(1)图中B注射的物质是什么？其目的是什么？(2)在获取C细胞的过程中，筛选淘汰了哪些细胞？(3)C细胞有什么特点？(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。

答案(1)注射特定抗原；目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生浆细胞(效应B细胞)。

动物细胞培养[高中生物]　1.阐明动物细胞培养的条件和过程。

2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

一、动物细胞培养的条件和过程1．动物细胞工程常用技术(1)常用技术：动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。

(2)基础：动物细胞培养。

2．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)培养条件①营养a．合成培养基：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。

b．天然成分：血清。

c．培养液：即液体培养基。

②无菌、无毒的环境a．对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。

b．在无菌环境下进行操作。

c．培养液需定期更换，以清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。

③温度、pH和渗透压a．温度：以36.5 ℃±0.5 ℃为宜。

b．pH：以pH为7.2～7.4为宜。

c．适宜的渗透压。

④气体环境a．O2作用：细胞代谢所必需的。

b．CO2主要作用：维持培养液的pH。

c．气体组合：95%空气＋5%CO2。

(3)培养过程②过程(4)相关概念①细胞贴壁：悬液中分散的细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。

②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：指动物组织经处理后的初次培养。

④传代培养：分瓶后的细胞培养。

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，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH( )答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√探讨点　动物细胞培养1．动物细胞培养的原理是细胞增殖。

2．幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？提示　幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞更易培养，原因是这些细胞分裂能力强。

第三节动物细胞工程动物细胞与组织培养、细胞核移植与动物体细胞克隆学习目标：1.简述动物细胞培养的过程、条件及其应用；2.简述克隆动物的概念含义和基本原理；3.简述体细胞核移植技术和动物克隆技术，以及应用前景；课前导学：一、动物细胞工程包括的主要技术动物细胞工程的主要技术包括____ 、_____ 、___ ___、_______________、________________等技术。

其中_________________________是其他动物细胞工程技术的基础。

二、动物细胞与组织培养1．概念：动物细胞与组织培养是指在体模拟____ _ __，将动物细胞或组织在无菌、温度适宜和营养充足的条件下培养，使其、并维持原有和的技术。

2. 材料：动物或出生不久的的器官或组织。

3. 过程：（1）动物细胞培养：（2）动物组织培养：（3）动物细胞培养和动物组织培养的区别：动物细胞培养过程中需要用__________________等使________________________________________________。

4.培养条件：（1）温度：最适温度是°C左右。

（2）PH：最适PH范围是_______。

（3）气体：主要是和，气体的含量不仅影响培养环境的，还直接影响。

（4）营养物质：如、无机盐、氨基酸、维生素、核酸、嘌呤、嘧啶、和生长因子等。

5.培养基的种类：天然培养基：主要取自动物血清、动物组织提取液和鸡胚汁等，具有营养价值高、成分复杂的特点。

合成培养基：人工配制的，具有成分明确、便于控制实验条件的特点。

缺点是缺乏天然培养基中的某些无法代替的成分，因此需要加入。

6.培养类型：⑴原代培养：直接从动物体内取出的组织块，用胰蛋白酶使其分散成单个细胞，然后用培养基配成一定浓度的细胞悬浮液，转入培养瓶中进行培养的过程。

即初次培养。

⑵传代培养：原代培养到一定程度，细胞会出现，将原代细胞_________后转入新的培养瓶中继续培养的过程。

《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。

动物细胞工程原理
动物细胞工程是一种新兴的技术，它利用现代生物学、生物工程学和细胞学的知识和技术，对动物细胞进行基因工程、细胞培养和分离等操作，以达到人类医学、生物制药、农业和环境保护等多个领域的应用。

动物细胞工程原理主要包括以下几个方面：
1.基因工程：利用人工合成或克隆的基因，通过转染、电转化、病毒载体等方式将其导入细胞内，实现对细胞内基因的改变和调控，从而获取所需的功能或物质。

2.细胞培养：利用细胞培养技术，将动物细胞培养在培养皿或生物反应器中，提供适宜的营养物质和环境条件，使细胞生长繁殖，从而大量生产所需的物质。

3.分离纯化：通过生化分离、柱层析、电泳等技术，将所需的物质从培养基或细胞内分离纯化出来，以达到高纯度和高质量的要求。

4.质量控制：对于生产的物质，需要进行质量控制，包括物质的纯度、活性、稳定性和安全性等方面的检查，以确保生产出的物质符合规格和标准要求。

动物细胞工程技术在生物制药、基因治疗、组织工程、动物遗传改良和环境保护等领域具有广阔的应用前景。

动物细胞工程四个技术动物细胞工程是利用生物技术手段对动物细胞进行改造和利用，以满足各种需求和目的。

在动物细胞工程中，有四个核心技术，分别是基因工程、细胞培养、细胞凋亡及体外受精。

一、基因工程技术基因工程技术是指通过改变生物体遗传物质中的基因结构和组成，以创造新型生物材料及功能，为动物细胞工程提供了重要的基础。

基因工程技术主要包括基因克隆、基因敲除及基因编辑等技术。

利用基因工程技术可以改变动物细胞的内部环境，使其具备更强或更有特殊功能的相关基因，从而实现用于人类治疗或生产上的目的。

二、细胞培养技术细胞培养技术是指在体外，通过一系列特定的培养条件和媒介，将动物细胞进行繁殖并生长的过程。

细胞培养技术包括细胞的贴壁培养、悬浮培养、半悬浮培养等，并且在不同类型的细胞培养中会使用到不同功能的培养生物介质。

细胞培养技术的应用范围广泛，可以用于生产生物制品、代替动物实验甚至遗传疾病的研究。

细胞凋亡技术也称细胞程序性死亡技术，是利用人工方法，使细胞在一定条件下触发内部信号和同步调控机制，达到自身死亡的目的。

细胞凋亡技术在基因治疗、癌症治疗、免疫抑制和生物材料研究中有广泛的应用，如利用细胞凋亡技术制备新型生物材料、使用细胞凋亡技术恢复生物环境平衡。

四、体外受精技术体外受精技术是指将人或动物体中的卵子和精子在体外培养培养的技术。

体外受精技术广泛应用于人类生殖医学、动物繁殖及营养因子筛选等领域。

目前，体外受精技术已经成为解决某些不孕症和遗传病以及生殖妇女年龄早期显著降低等问题的重要手段。

总之，四种技术对动物细胞工程的发展产生了重大的影响和推动作用。

这些技术的发展和应用必将推动动物细胞工程向更为广阔的领域和更高的水平推进。

第2章细胞工程第2节动物细胞工程一、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.原理：细胞增殖3.地位：动物细胞工程的基础4.关键操作：原代培养和传代培养。

（一）动物细胞培养的条件1.营养（1）成分①已知成分将细胞所需的营养物质（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。

①未知成分使用合成培养基时，通常需加入血清等一些天然成分。

（2）培养基的物理性质培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。

2.无菌、无毒的环境①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；①在无菌环境下进行操作；①还需要定期更换培养液。

3.温度、pH和渗透压（1）适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5①为宜。

（2）适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。

（3）适宜的渗透压：维持适宜渗透压的目的维持细胞正常的形态和功能。

4.气体环境（1）组成：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。

（2）气体作用：①O2：O2是细胞代谢所必需的；①CO2：CO2的主要作用维持培养液的pH。

（二）动物细胞培养的过程①原代培养：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。

①传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养；①细胞贴壁：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；①接触抑制：当贴壁细胞生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。

1.取动物组织（1）取材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。

（2）取材原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。

2.制成细胞悬液（1）制成细胞悬液的步骤：①将组织分散成单个细胞；①用培养液将细胞制成细胞悬液。

（2）将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；①能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。

绪论1.细胞培养与组织培养：属于体外培养，是指生物细胞和组织在离体条件下的生长和增值。

细胞的离体培养称为细胞培养，组织的离体培养称为组织培养。

2.细胞融合：又称细胞杂交，是指两个或两个以上的细胞融合形成一个细胞的过程。

3.细胞核移植：是利用显微镜操作技术将细胞核与细胞质分离，然后再将不同来源的核与质重组，形成杂合细胞的过程。

4.干细胞：是动物体内具有分化潜能、并能自我更新的细胞，分为胚胎干细胞和组织干细胞。

5.转基因动物：是通过基因工程技术将外源的目的基因导入受体动物染色体内，外源基因与动物基因整合后随细胞的分裂而扩增，在体内表达并能稳定地遗传给后代的动物。

第一章1.细胞工程实验室与其他一般实验室的区别：要求保持严格无菌环境、避免微生物及其他有害因素的影响。

2.细胞工程能进行的六方面工作：无菌操作、培养、制作、清洗、消毒灭菌处理和储藏。

3.植物细胞工程实验室特殊的设置：光照条件的培养箱、试管苗需要温室和移植驯化室。

4.细胞工程实验室通用的仪器设备：超净工作台、二氧化碳培养箱、倒置显微镜、电热干燥箱、水纯化装置、低温装置、高压蒸汽消毒器。

5.实验室的生物安全分为p1，p2 ，p3 和p4四个生物安全等级，其中P4生物安全实验室等级最高。

第二章1.清洗的主要目的是清除培养器皿中的杂质和微生物等影响细胞生长的成分。

2.细胞培养过程中主要使用两类消毒方法:物理灭菌法法和化学消毒法。

物理法灭菌法：a.紫外线法适用于无菌室或超净工作台的台面等大面积消毒。

紫外线照射工作台面的距离不应超过1.5cm,照射时间以30min左右为宜。

（注意：紫外灯关闭5min后方可进入使用）b. 湿热消毒:适用于含有不耐热成分的培养基和试剂的消毒，为121.3℃，20min .（注意点：加足水、排尽气、气压降到0时才能打开盖）c.干热消毒法:适用于消毒玻璃仪器，160℃以上，并保持90~120min，以杀死细菌和芽孢 d.过滤除菌：是将液体或气体用微孔薄膜过滤,薄膜0.22~0.45um直径。

动物细胞工程动物细胞工程常用的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。

动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养动物细胞培养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，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。

动物细胞培养的过程：（1）将组织分散成许多单个细胞（方法：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，这样组织就会分散成单个细胞）（2）用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液（3）将细胞悬液放入培养瓶内，置于适当环境中培养（悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

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，这就要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒，易于贴附。

以后，细胞进行有丝分裂。

数量不断增多，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。

人们通常将底物组织消化后的初次培养称为原代培养。

）（4）贴壁细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液，分瓶继续培养，让细胞继续增殖。

（传代培养。

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，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。

当继续传代培养时，少部分细胞虎克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这些细胞已经发生了突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。

目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为十代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。

）动物细胞培养的条件（1）无菌、无毒的环境：即对培养液和所有培养用具进行无菌处理。

通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。

此外，应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害（2）营养：细胞体外培养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。