【高中生物】动物细胞培养课件 2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

随着近年来人们对生命的不断认识以及相关科学技术的发展，在新冠肺炎的预防、诊断、治疗中都有着很多实践。这些应用中有哪些是动物细胞工程技术的产品所带来的发展呢？带着以上问题我们一起学习第二章第2节动物细胞工程。动物细胞培养第2节第1课时第2章细胞工程人教版高中生物

选择性必修31阐明动物细胞培养的条件和过程(重点)。2简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值(重点)。><目标一动物细胞培养的条件和过程1.1动物细胞培养的概念、原理操作原因：原理：细胞增殖

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？将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。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。

从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。1.2动物细胞培养的条件培养基的构成：一般使用液体培养基，也称为培养液+合成培养基血清等天然成分无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境糖类、氨基酸、无机盐、维生素……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含有尚未全部研究清楚的细胞所需的营养物质。无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以___________为宜；②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________；③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。1.2动物细胞培养的条件糖类、氨基酸、无机盐、维生素……定期更换培养液，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。36.5±0.5℃7.2-7.4①培养液、培养用具：灭菌处理；②在无菌环境下进行操作；95%空气

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5%CO2的CO2培养箱无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境糖类、氨基酸、无机盐、维生素……1.2动物细胞培养的条件CO2培养箱维持培养液的pH5%CO2

O2：细胞代谢所必需培养皿松盖培养瓶培养容器：1.3动物细胞培养的过程悬浮培养的细胞: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，用离心法收集取动物组织用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理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制成细胞悬液原代培养分瓶培养加培养液在培养皿或培养瓶内细胞分裂受阻②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞1．进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？为什么？蛋白质。不可以用胃蛋白酶。多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时的处理。活动1分析动物细胞培养2．“细胞增殖到互相接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止分裂繁殖，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圆球形细胞刚开始铺展贴壁生长（100×）培养的动物细胞贴壁生长并进行有丝分裂（100×）细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后出现接触抑制（100×）单层细胞多层细胞活动1分析动物细胞培养1.动物细胞培养的相关处理(1)使细胞分散开的原因：一是能保证细胞所需要的营养供应；二是能保证细胞内有害代谢物的及时排出。(2)使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。(3)动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，第一次使用的目的是使组织细胞分散开；贴壁细胞传代培养时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。(4)在进行传代培养时，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处理，使之分散成单个细胞，再用离心法收集。2.植物组织培养与动物细胞培养的比较项目动物细胞培养植物组织培养理论基础细胞增殖植物细胞的全能性培养前处理无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，将组织分散成单个细胞无菌、离体取材动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织植物幼嫩的部位或花药等培养基性质液体固体培养基成分糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等结果细胞培养产生大量细胞，不形成新个体可产生新个体应用人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等相同点①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂1.小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，细胞周期基本相同，但上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上；而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是

A.需将细胞置于含有95%空气和5%O2的培养箱中培养B.对这两种动物细胞培养时，可用胰蛋白酶或胃蛋白酶分散细胞C.培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象D.传代培养时对这两类细胞的处理方式是相同的√解析在进行细胞培养时，需将细胞置于含有95%空气(细胞代谢必需的)和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养，A错误；对动物上皮细胞培养时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞，不能用胃蛋白酶，B错误；上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且贴附在培养瓶内壁上，若存在接触抑制现象，则细胞在瓶壁上只有一层，所以培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象，C正确；上皮细胞在培养时贴附在培养瓶内壁上，传代培养需要用胰蛋白酶处理，而淋巴细胞则常常悬浮在培养液中，所以传代培养时对这两类细胞的处理方式是不同的，D错误。2.如图所示是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死细胞密度统计结果，下列相关叙述错误的是

A.实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染C.曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累等D.培养至第6d时，新产生的细胞数等于死细胞数√解析曲线bc段表示活细胞密度减少，而此时间段内死细胞密度增加，产生这种变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累等，C正确；培养至第6d时，活细胞数等于死细胞数，D错误。><目标一干细胞培养及其应用动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。1.干细胞概念：2.存在部位：__________、_____和________等

多种器官和组织中。

脐带血骨髓早期胚胎3.种类：活动2观看视频，感受干细胞具有广阔的应用前景①胚胎干细胞②成体干细胞胚胎干细胞ES细胞分布特点应用实例局限性活动2观看视频，感受干细胞具有广阔的应用前景早期胚胎中具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。成体干细胞分布举例特点应用实例活动2观看视频，感受干细胞具有广阔的应用前景成体组织或器官内造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）神经干细胞（神经系统中）精原干细胞（睾丸中）具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病造血干细胞

→神经干细胞→治疗细胞损伤造成的疾病诱导多能干细胞概念制备方法优点应用活动2观看视频，感受干细胞具有广阔的应用前景通过体外诱导成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞可治疗镰状细胞贫血症；在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。①将特定基因或特定蛋白导入细胞

（成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞）②用小分子化合物诱导形成。iPS细胞回归情境新冠肺炎重症患者有可能会出现肺部不可逆的纤维化，对于这种病人，肺移植是唯一可行的治疗手段，对降低死亡率有较大意义。肺移植的手术难度很高，而且肺的合适供体很难找，手术以后器官还容易出现免疫排斥反应，请应用本节所学的知识，思考有什么解决办法？取成纤维细胞转入相关因子细胞转化为iPS细胞诱导iPS细胞定向分化为特定组织器官移植回病人体内1.(2021山东师大附中高二期中)小鼠的某种上皮细胞与某种淋巴细胞体外培养时，细胞周期基本相同，但上皮细胞在培养时，呈现扁平不规则多角形，且黏附在培养瓶内壁上；而该淋巴细胞则常常悬浮在培养液中。下列有关叙述正确的是(

)A.需将细胞置于含有95%空气和5%O2的培养箱中培养B.对这两种动物细胞培养时，可用胰蛋白酶或胃蛋白酶分散细胞C.培养消化道上皮细胞更易观察判断细胞是否具有接触抑制现象D.传代培养时对这两类细胞的处理方式是相同的√2.如图所示是某动物细胞培养时，培养液中活细胞和死亡细胞密度统计结果，下列相关叙述错误的是（

）A.实验中要控制胰蛋白酶溶液浓度和处理时间，以免损伤细胞B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素，以避免杂菌污染C.曲线bc段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累等D.培养至第6d时，新产生的细胞数等于死细胞数√3.某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，若后来他患了胰岛素依赖型糖尿病，就可以通过脐带血中的干细胞为其治疗。关于这个实例说法正确的(

)A.用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D.如果要移植用他的干细胞培养出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物√4．（2022·黑龙江省双鸭山市高二期中）诱导性多能干细胞（iPS细胞），是