首例胚胎移植成功首創動物組織體外培養法發現哺乳動物精子獲能現象體細胞核移植成功試管家兔誕生創立單克隆抗體技術胚胎分割移植成功分離和培養小鼠胚胎干細胞克隆羊多莉誕生獲得誘導多能干細胞單細胞基因組測序進行遺傳病篩查的試管嬰兒誕生我國科學家首次培育了體細胞克隆猴1890年1907年1951年1958年1959年1975年1978年1981年1996年2006年2014年2017年動物細胞工程的發展歷程

第2節動物細胞工程本節聚焦:動物細胞培養需要哪些基本條件？動物細胞培養的基本操作過程是什么？怎樣客觀分析干細胞在臨床上的應用所產生的效益與風險？第二章細胞工程一、動物細胞培養（基礎）二、動物細胞融合三、動物細胞核移植從社會中來通過細胞培養構建的人造皮膚思考：怎樣獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個細胞培養可供的移植皮膚？

燒傷病人圖片異體皮膚移植圖片問題一：體外培育皮膚細胞實際上是在體外模擬體內的生理條件進行的培養，你認為體外培養動物細胞需要滿足哪些條件？【思考】1.內環境中的營養成分有哪些？2.內環境的理化性質？3.培養動物細胞除了上述2種條件，還需滿足哪些條件？糖類、氨基酸、無機鹽、維生素……（合成培養基）+血清溫度、PH、滲透壓無菌、無毒的環境氣體環境1.營養①氣體的組成及作用O2CO2②培養裝置:培養皿或松蓋培養瓶（含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養箱。）置于維持培養液的pH細胞代謝所必需CO2培養箱總結：細胞培養的條件2.無菌、無毒的環境3.溫度、PH、滲透壓4.氣體環境問題二：若直接培養健康的皮膚組織，組織中的細胞與細胞緊密接觸在一起，會限制其生長和繁殖，怎樣解決這一問題？【思考】（P44旁欄思考）1.說明動物細胞間的物質主要是什么成分？2.用胃蛋白酶可以嗎？動物組織分散成單個細胞機械法、胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理蛋白質不可以，因為胃蛋白酶的最適PH為1.5左右，動物細胞培養的適宜PH為7.2-7.4問題三：皮膚細胞培養一段時間后，可能出現因有害代謝物積累、營養物質缺乏，而引起細胞分裂受阻的現象，如何避免這樣的情況發生？動物組織分散成單個細胞機械法、胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理加培養液細胞懸液培養液定時更換，以便清除代謝物，防止細胞代謝物積累，創造無毒的環境。問題四：皮膚細胞培養一段時間后，可能出現因細胞密度過大，以及貼壁細胞之間發生接觸抑制，而引起的細胞分裂受阻的現象，怎樣解決這個問題？【閱讀教材P44，回答下列問題】1.體外培養的動物細胞有哪些類型？2.什么是細胞貼壁？什么是接觸抑制？①懸浮生長細胞：細胞能夠懸浮在培養液中生長増殖②貼壁生長細胞：細胞需要貼附于某些基質（如培養瓶壁）表面才能增殖（主要類型）①細胞貼壁：貼壁生長細胞細胞往往貼附在培養瓶的瓶壁上。②接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂增殖。分瓶培養細胞貼壁過程貼壁生長與接觸抑制圓球形細胞剛開始鋪展貼壁生長（100×）培養的動物細胞貼壁生長并進行有絲分裂（100×）細胞單層貼壁生長鋪滿瓶壁后出現接觸抑制（100×）形成一層細胞可形成多層細胞細胞懸液細胞貼壁、接觸抑制動物組織塊分散成單個細胞機械法胰蛋白酶膠原蛋白酶處理加培養液細胞懸液原代培養傳代培養放入培養瓶在適宜條件中分瓶培養思考：什么是原代培養和傳代培養？（P45）判斷依據：是否分瓶！①原代培養：指動物組織經處理后的初次培養。②傳代培養：分瓶后的細胞培養。動物組織塊分散成單個細胞機械法胰蛋白酶膠原蛋白酶處理加培養液細胞懸液原代培養傳代培養放入培養瓶在適宜條件中分瓶培養問題五：進行傳代培養時，怎樣收集貼壁生長的細胞？如果是懸浮培養的細胞，收集的方法又會有怎樣的區別？傳代培養懸浮培養的細胞:直接用離心法收集貼壁細胞:用胰蛋白酶處理分散成單個細胞，再用離心法收集②制成細胞懸液，分瓶培養①收集

細胞加培養液小結：動物細胞培養的過程用機械法

或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理取動物組織分散成單個細胞接觸抑制懸浮生長貼壁生長(大多數）解決方法傳代培養分瓶培養細胞懸液加培養液原代培養在培養皿或培養瓶內細胞密度過大、有害代謝物積累、營養物質缺乏等細胞分裂受阻懸浮培養的細胞:直接用離心法收集貼壁細胞:用胰蛋白酶處理分散成單個細胞，用離心法收集②制成細胞懸液，分瓶培養①收集細胞歸納動物細胞培養的概念：從動物體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后在適宜的培養條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細胞懸浮液胰蛋白酶原代培養傳代培養無限傳代單個細胞加培養液離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織根、芽植物體脫分化再分化接種至培養基動物細胞培養與植物組織培養有什么相同和不同之處？思考.討論植物組織培養動物細胞培養原理培養前處理取材培養基物理性質培養基特有成分特殊環境條件培養結果是否體現細胞全能性相同點植物細胞的全能性細胞增殖需離體用機械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細胞分散開離體植物器官、組織、細胞動物胚胎或幼齡動物的組織、器官固體培養基液體培養基(又稱培養液)植物激素血清再分化需光照氣體環境植物體許多細胞是否①培養過程中細胞都進行有絲分裂，不涉及減數分裂；②均需無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件。閱讀教材P46，回答下列問題：1.什么是干細胞？它有哪些類型？這些類型的干細胞各有怎樣的特點和哪些方面的應用？2.科學家是怎樣獲得iPS細胞的？這種細胞與胚胎干細胞相比，有哪些應用優勢？3.干細胞應用于臨床治療可能存在什么問題？4.你如何看待干細胞在臨床上的應用所產生的效益與風險？1．胚胎干細胞(簡稱ES細胞)(1)存在：早期胚胎中。(2)作用：具有分化為成年動物體內的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。(3)成果：目前科學家已經分離了兔、牛、猴和人等的ES細胞，并證明了ES細胞可以在體外分化成心肌細胞、神經元和造血干細胞等細胞。胚胎干細胞2．成體干細胞(1)存在：成體干細胞是成體組織或器官內的干細胞。(2)分類：包括造血干細胞、神經干細胞和精原干細胞等。(3)作用：成體干細胞具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發育成完整個體的能力。成體干細胞(1)概念：科學家通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞，將它稱為誘導多能干細胞。(2)應用：用iPS細胞治療阿爾茨海默病、心血管疾病等領域的研究取得了新進展。移植取成纖維細胞等iPS細胞轉入相關因子細胞發生轉化分化胰島細胞神經元血細胞腸上皮細胞心肌細胞肝細胞病人iPS細胞用于治療人類疾病示意圖誘導多能干細胞（iPS細胞）ips細胞研究最新進展2022年3月21日，中科院與合作伙伴在《nature》雜志上發表了一項重量級世界首創研究，宣布發現了一種非轉基因、快速且可控的“雞尾酒”細胞重編程方法，通過體細胞誘導首次獲得了類似受精卵發育3天狀態的人類全能干細胞，這是目前全球在體外培養的“最年輕”人類細胞。若將其用于再生醫學，培育得到的器官更接近于真實器官，對人體器官的體外再生解決器官短缺等問題有著重要意義。無菌、無毒營養溫度、pH和滲透壓氣體環境制備細胞懸液原代培養傳代培養動物細胞培養動物細胞培養的條件動物細胞培養的過程干細胞的培養和應用干細胞的種類、特點及應用iPS細胞的培養和應用課堂小結一、概念檢測練習與應用P381.判斷下列有關動物細胞培養的表述是否正確。（1）培養環境中需要O2，不需要CO2。（

）（2）細胞要經過脫分化形成愈傷組織。（

）（3）培養液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清（

）（4）培養瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理,分瓶后才能繼續增殖（

）×√××2.干細胞有著廣泛的應用前景。下列相關敘述錯誤的是()A.干細胞是從胚胎中分離提取的細胞B.造血干細胞可以分化為各種血細胞C.不同類型的干細胞,它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細胞產生的特定細胞,可以在新藥的測試中發揮重要作用A二、拓展應用

現在關于iPS細胞的研究正在不斷深入。請你從以下兩個方面來查閱資料進行思考。

（1）由于誘導iPS細胞、促使其分化都需要時間，因此用某人特異的iPS細胞進行醫療只限于時間比較充裕的情形。從實際事故、疾病發生的不可預測性方面考慮，如果要將這些細胞用于緊急情況，應該提前采取什么措施?

像建立骨髓庫一樣，有研究團隊正在嘗試建立HLA(人類白細胞抗原)多態性豐富的iPS細胞庫。二、拓展應用