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动物细胞组织培养的原理动物细胞组织培养是指把动物体内的某种细胞组织从体内取出后，通过一系列特定条件，在人工培养环境下维持其正常的生理代谢活动，使其细胞分裂生长，形成一定数量和质量的同质性细胞群。
细胞培养可以提供许多有益的信息，如细胞功能、基因表达、分子生物学和生物化学的信息等，因此被广泛应用于医学、疫苗制备、药物筛选及生物学研究领域。
组织培养的原理是建立在细胞生长、分裂、分化等基本生理现象的基础上，并遵循生物化学、细胞生物学等相关学科的理论，并强调理论与实践相结合的原则。
组织培养主要包括3个基本环节：细胞分离、无菌培养、细胞检查与鉴定。
下面分别进行详细介绍：1. 细胞分离细胞分离是组织培养的第一步，也是最关键的一步，决定了细胞生长及细胞群体的质量。
细胞的来源可以是新鲜组织或建立的细胞系。
组织分离后，需要进行消化，并选用合适的细胞培养基进行培养。
细胞的消化通常通过酶类的作用来完成。
不同的细胞类型需要不同的酶消化方法。
消化酶的种类、酶的浓度、消化时间等因素也会影响细胞分离的质量和效率。
2. 无菌培养细胞分离后，必须进行无菌技术处理，才能将其移入细胞培养器中进行培养。
在细胞培养的过程中，细胞必须保证一个良好的培养环境，包括正常的温度、低细胞密度、合适的营养和生长因子等条件。
细胞密度必须保持在合适的浓度，以避免背靠背的细胞引起的细胞死亡，同时保证细胞生长的速度与增殖，而且必须维持在同一浓度范围内。
营养液中的成分要具有必要的营养物质，如氨基酸、维生素、激素等。
对于一些需要特定培养条件的细胞，需要加入特定的生长因子和细胞因子，如白细胞介素、表皮生长因子等，以支持细胞的生长分裂和分化。
3. 细胞检查与鉴定在培养的过程中需要不断的对细胞进行检查和鉴定，如观察细胞的生长状态和数量，核形态和染色质形态的变化等，并对细胞特性进行检测和鉴定，如细胞的种类和分化状态，遗传学特征和分子特征等。
鉴定可以通过组织形态学、生物学特性、生化成分、免疫学特征、细胞遗传学等方面进行。
━动物细胞的培养■ 动物细胞与组织培养是从动物体内取出细胞或组织，模拟体内的生理环境，在无菌、适温和丰富的营养条件下，使离体细胞或组织生存、生长并维持结构和功能的一门技术。
★特性：■ 倍增时间长，生长缓慢，易受污染；■ 无细胞壁，对机械搅拌或剪切力敏感；■ 细胞间主要以聚集体形式存在，大多数需要粘附在载体表面才能生长；■ 原代细胞一般繁殖50代左右即退化死亡，只有癌细胞和发生转化的细胞才能无限生长下去。
━接触性抑制：是指由于细胞相互接触而抑制细胞运动性的现象，使得正常细胞并不会相互重叠，而是呈单层细胞生长。
━密度抑制：细胞接触汇合成片后，只要营养充分，细胞仍能进行增殖分裂。
但当细胞密度达到一定程度后，营养相对缺乏，代谢产物增多，密度保持不变。
━动物大规模培养技术：悬浮培养、微载体培养、微囊化培养、中空纤维法等━原代培养：接种组织块直接长出单层细胞或组织分散成单个细胞在进行培养。
━传代培养：从原代培养的细胞继续转接培养。
★常用细胞━组织工程：应用细胞生物学和工程学原理，将人体某部分的组织细胞种植和吸附在生物材料的支架上进行人工培养繁殖、扩增，然后移植到人体内所需要的部位，从而达到器官修复或再造的治疗目的。
━干细胞：一类具有自我更新和分化能力的细胞。
■ 根据功能分类：单能干细胞、多能干细胞与全能干细胞；■ 根据来源分类分为：成体干细胞、胚胎干细胞（ES细胞）。
━干细胞增殖特性：①缓慢性②自稳性①缓慢性：干细胞的增殖速度一般比较慢。
而一旦机体需要时，干细胞就可以进入分化过程，其增殖速度开始加快。
这种缓慢增殖的特点利于干细胞对特定的外界信号做出反应，以决定进行增殖还是分化程序。
缓慢增殖还可以减少基因发生突变的可能性，使干细胞尽量避免产生自身突变。
②自稳性：自我更新维持自身数目的恒定。
━胚胎干细胞：ES细胞，是一种全能干细胞，是从着床前胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞系，可以分化成任何一种组织类型的细胞。
动物细胞与组织培养教学目标1．知识目标：（1）．简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
（2）．动物细胞培养与组织培养的比较。
2．能力目标：(1)运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础(2)通过小组间的交流与合作，提高学生的语言表达能力及思维的严密性。
3．情感、态度和价值观目标：(1)通过对动物细胞培养的学习体会生物科学技术的发展和进步。
(2)通过联系知识与生产实践的关系，激发学生对生物学科的兴趣热爱。
教学重点难点重点：动物细胞培养的过程及条件。
难点：动物细胞培养的过程及条件；相关概念的比较与辨析。
教材分析《动物细胞培养和核移植》是苏教版高中生物选修三《现代生物科技专题》第二章第3节《动物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习动物细胞培养这一基础技术和核移植技术的过程和应用。
本节内容是本章的重点同时又是近几年的热点，，又是后面学习动物细胞融合和单克隆抗体的基础。
教学设计建议有了第二节的基础，学生对本节内容易于理解。
因此，本节教学采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
具体建议如下。
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？（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。
关于动物细胞的培养过程，教师可参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解，讲解中要注意区分原代培养和传代培养这两个概念。
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。
教学过程设计(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：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（三）合作探究、精讲点拨。
探究一：动物细胞培养教师：大家提出的这些问题很好，看得出课前认真预习了。
那么我们今天主要来解决这些问题。
多媒体展示动物细胞培养的过程，教师对过程进行简单介绍并提出思考问题，并让学生对所提出的问题进行讨论，四人一组，相互交流。
多媒体展示探究思考题。
(1)动物细胞培养的概念要点有哪些?(2 )什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？(3) 如何打破接触抑制？(4)细胞传代培养代数有什么特点？(5) 如何保证无菌、无毒环境？(6) 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？(7) 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？(8) 为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？(9) 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？在学生分组讨论的过程中教师巡回指导。
(课堂实录)小组讨论完毕，老师组织学生分小组回答问题，并在黑板上记录每个小组的得分，得分分为三种，回答、补充、质疑。
老师对回答不完整的问题进行补充和解释。
设计意图：通过引导，学生能深入领会动物细胞培养的过程和培养过程中的特点，同时对细胞株、细胞系进行补充，并引导学生对植物组织培养进行比较，来加深知识间的连贯，使学生触类旁通，对细胞工程有一个整体的认识。
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
自主学习（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______________________，然后，________________________________________让这些细胞_______________________。
2、动物细胞培养的过程：取动物组织块----------- _____________________--------------胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理-------------_______________________________------------制成细胞悬液-------______________________-----------------------分瓶----------________________________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。
答案：（一）动物细胞培养1、分散成单个细胞；放在适宜的培养基中；生长和增殖。
2、剪碎组织；分散成单个细胞；原代培养（贴壁生长）；传代培养10代以内，遗传物质未改变。
3、（1）无菌、无毒的环境；（2）适宜的温度和PH；（3）全面的营养物质；（4）95%空气加5%二氧化碳的混合气体环境。
4、（2）应用于基因工程背景案例部分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设计导学提纲[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。
探究一：动物细胞培养1．概念要点有哪些？2、动物细胞培养的过程：（1）什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？（2）如何打破接触抑制？（3）细胞传代培养代数有什么特点？3、动物细胞培养的条件：4、延伸：1、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？2、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？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、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？答案：[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。
探究一：动物细胞培养1．概念要点有哪些？（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。
2、动物细胞培养的过程：（1）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（2）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。
（3）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，当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性。
所以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。
3、动物细胞培养的条件：（1）如何保证无菌、无毒环境？（1）对培养液和所有培养用具进行无菌处理；（2）通常还需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素；（3）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。
4、延伸：1、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？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
独特之处有：1）、液体培养基2）、成分中有动物血清等2、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？因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养4、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（三）反思总结：知识小结部分植物组织培养和动物细胞培养的比较解析例题【例1】一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件（①无毒的环境②无菌的环境④温度与动物体温相近需要O2，不需要CO2⑥CO2能调培养液pHA. B. C. D.解题提示：动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，培养液中添加一定量的抗生素；合成培养基中，需加血清、血浆等一些天然成分；温度、pH分别为36.5±0.5 ℃、7.2～7.4。
O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH答案：D【例2】关于动物细胞培养的错误叙述是（A.B.C.D.动物细胞培养只能传50解题提示：选取胚胎或幼龄动物的器官或组织是因为它们分裂能力较强。
动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，易被胰蛋白酶催化分解，从而使细胞分离出来。
当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂增殖，需定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，配成细胞悬浮液。
动物细胞培育传至50代左右，部分细胞的遗传物质发生改变，答案：D【例3】在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是（A.B.C.D.解题提示：在动物细胞培养前，先用胰蛋白酶使细胞相互分散开，以增加与培养液的接触面答案：A【例4】离体的植物组织或细胞在适当培养条件下发育成完整的植株，离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体，原因是（A.B.C.D.解题提示：答案：B1、题组训练1．下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是( )A．培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清B．原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞C．动物细胞培养一般能够传到40～50代，但其遗传物质发生了改变D．动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞2、动物细胞培养的细胞来自于( )A．任何个体的细胞B．只能取自动物胚胎细胞C．只能取自幼龄动物的组织细胞D．胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞3、回答下列有关动物细胞培养的问题：（1）在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的。
此时，瓶壁上形成细胞层数是。
要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是。
（2）随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现细胞，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成细胞，该种细胞的黏着性，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量。
（3）现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是。
（4）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期的细胞用显微镜进行观察。
（5）在细胞培养过程中，通常在条件下保存细胞，因为在这种条件下，细胞中的活性降低，细胞的速率降低。
（6）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进行攻击。
答案：1------2：CD3、⑴相互接触接触抑制单层（或一层）胰蛋白酶⑵衰老甚至死亡不死性降低减少⑶由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色（或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色）⑷中⑸冷冻（或超低温、液氮）酶新陈代谢⑹抗原。
