2.2.1动物细胞培养+课件+2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2章

细胞工程

第2节

动物细胞工程首例胚胎移植成功首创动物组织体外培养法发现哺乳动物精子获能现象体细胞核移植成功试管家兔诞生创立单克隆抗体技术胚胎分割移植成功分离和培养小鼠胚胎干细胞克隆羊多莉诞生获得诱导多能干细胞单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。1890年1907年1951年1958年1959年1975年1978年1981年1996年2006年2014年2017年课本P33科技探索之路:动物细胞工程（含胚胎工程）课本P43

【从社会中来】在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限。1）使用他人皮肤？患者自身的不够用，如何解决？2）自身健康皮肤？来源不足，又会产生免疫排斥反应怎样获得大量的自体健康皮肤？能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？动物细胞培养课标要点学法指导1.分析动物细胞培养需要满足的基本条件2.尝试建构动物细胞培养的基本流程3.认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础1．结合教材描述和插图理解动物细胞培养的条件2．构建动物细胞培养的流程图，区分原代培养和传代培养3.基于对动物细胞培养过程的认识，尝试对皮肤移植等医学问题做出理性解释和判断【学习目标】第2节

动物细胞工程常用技术：动物细胞工程的基础三、动物细胞核移植二、动物细胞融合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。原理：结果：细胞分裂（增殖）获得大量动物细胞地位：定义：一、动物细胞培养糖类（葡萄糖）、氨基酸、无机盐、维生素……无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境活动一、动物细胞培养的条件请结合课本P44内容，同桌合作完成导学案中的以下问题：2分钟1.动物细胞培养所用培养基从成分来源划分是什么类型？从物理性质划分呢？【探究迁移】2.如何维持无菌、无毒的环境？3.适宜的温度、pH分别是多少？适宜的渗透压的目的是什么？4.适宜的气体环境包括？分别有什么作用？如何保持该气体环境？糖类、氨基酸、无机盐、维生素……无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基，也称培养液。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的培养基。活动一、动物细胞培养的条件1.动物细胞培养所用培养基从成分来源划分是什么类型？从物理性质划分呢？【探究迁移】植物组织培养和微生物的分离和纯化所用培养基的物理性质？2.如何维持无菌、无毒的环境？3.适宜的温度、pH分别是多少？适宜的渗透压的目的是什么？4.适宜的气体环境包括？分别有什么作用？如何保持该气体环境？对培养液和所有培养用具进行灭菌处理、无菌环境下操作定期更换培养液，清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。温度：（36.5±0.5）℃；pH：7.2-7.495%空气和5%CO2的混合气体；给病人输氧所用的气体?目的？维持细胞正常的形态和功能

O2是细胞代谢所必需的，CO2的作用是维持培养液的pH；用培养皿或松盖培养瓶、置于CO2培养箱培养。【典例1】下列有关动物细胞培养的叙述，错误的是()A．培养过程中，应定期更换培养液，以便清除细胞代谢物B．为了防止培养过程中杂菌的污染，可向培养液中加入适量的干扰素C．培养过程中，添加CO2的目的是维持培养液的pHD．通常需要在合成培养基中加入血清等天然成分B抗生素【典例2】为研究血清在细胞培养中的作用，某小组进行了相关实验并得到了如图所示的结果。下列有关叙述不正确的是()

A.相同条件下，正常细胞的增殖速率小于癌细胞B.血清应在加入培养液后与培养液一起进行高压蒸汽灭菌C.由图示结果可知，血清的有无对癌细胞的影响小于对正常细胞的影响D.利用含细胞悬液的培养瓶培养细胞的过程中应定期更换培养液B破坏血清中的营养成分活动二、动物细胞培养的过程结合课本P44-45内容，快速完成导学案中的以下问题：3分钟1.用文字和箭头表示动物细胞培养的大致流程。2.如何将动物组织分散成单个细胞？3.体外培养的动物细胞有哪些类型？4.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？5.什么是原代培养和传代培养？如何区分？6.为什么要进行分瓶培养？分瓶培养前怎么收集细胞？传代培养取动物组织分散成单个细胞细胞悬液原代培养取动物组织分散成单个细胞解决悬浮生长贴壁生长(大多数）细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等接触抑制传代培养用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理细胞悬液原代培养分瓶培养①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。②细胞贴壁：某些细胞需要贴附于某些基质表面才能增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。③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。④传代培养：分瓶后的细胞培养。加培养液在培养皿或培养瓶内悬浮培养的细胞:直接用离心法收集贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集细胞分裂受阻②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞请背诵记忆：动物细胞培养的过程请结合动物细胞培养过程，小组讨论，合作完成以下问题：4分钟1.（P45思考讨论）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？2.（P44旁栏）进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？能否长时间处理细胞？3.为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？4.动物细胞培养的整个过程几次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶？分别有何目的？5.“细胞增殖到互相接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续繁殖，出现接触抑制的现象。”试结合上述解释，举例说明哪种细胞无接触抑制现象，并阐述原因。拓展提升拓展提升1.（P45思考讨论）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？2.（P44旁栏）进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？能否长时间处理细胞？幼龄动物的细胞和分化程度越低的细胞更容易培养。用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.5～2.0,当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。不能：细胞膜含有蛋白质，长时间处理会损伤细胞。因为幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛。3.为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？4.动物细胞培养的整个过程几次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶？分别有何目的？①细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；②分散有利于与培养液充分接触，保证O2与营养供应和代谢物及时排出。至少两次：第一次使用的目的是使组织细胞分散开；第二次及之后使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。5.“细胞增殖到互相接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续繁殖，出现接触抑制的现象。”试结合上述解释，举例说明哪种细胞无接触抑制现象，并阐述原因。癌细胞；癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少,癌细胞失去接触抑制，适宜条件下，可以在培养液无限增殖下去。P51海拉细胞癌细胞的特点？1.无限增殖；2.形态结构发生变化；3.细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，易分散转移多层细胞单层细胞10代细胞50代细胞无限增殖保持正常二倍体核型（染色体数目、大小和形态特征综合）少数：细胞核型改变，常出现异常染色体，失去接触抑制、形状不规则，获得不死性（永生性）（遗传物质没改变）拓展：

细胞工程实践中使用或保存的细胞通常为培养10代以内的细胞，为什么？原代培养大部分：衰老死亡【典例3】实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图，下列叙述错误的是()A．培养液中往往添加一定量抗生素，以防止培养过程被污染B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理C．丙过程属于原代培养，此过程的细胞能保持正常的二倍体核型D．丁过程属于传代培养，此过程大多数细胞会发生突变，朝着

癌细胞方向发展D如图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。下列相关叙述正确的是()A．用胃蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉干细胞B．生物反应器中应充以95%空气和5%CO2的混合气体，CO2的作用是刺激细胞呼吸C．培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长D．“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，但环境污染严重【典例4】C比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培养基性质培养基特有成分培养过程培养结果相同点常用固体培养基新植株葡萄糖、动物血清常用液体培养基细胞增殖细胞的全能性许多细胞蔗糖、植物激素1.培养过程中细胞都进行

分裂，不涉及

分裂；2.均需

操作，需要适宜的

等条件【小结】

原代培养、传代培养脱分化、再分化植物组织培养和动物细胞培养的比较温度、pH有丝减数无菌【到社会中去】美国：细胞培养获得人造鸡肉获批上市2023年6月，美国农业部批准加州两家企业的人造鸡肉上市销售中国：细胞培养获得人造皮肤用于临床医学2022年9月，国内某医院烧伤外科在国内首次开展“自体表皮细胞移植技术”修复大面积烧伤创面并