江苏专版2023-2024学年新教材高中生物第2章细胞工程第2节动物细胞工程第1课时动物细胞培养课件新人教版选择性必修3

第2节

动物细胞工程第1课时

动物细胞培养学习目标1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，分析动物细胞培养需要的基本条件。2.尝试构建动物细胞培养的基本流程，比较动物细胞培养和植物组织培养的异同。3.概述干细胞的分类，探讨干细胞在临床上的应用及面临的风险，理性看待生物技术。01基础落实·必备知识全过关02重难探究·能力素养全提升01基础落实·必备知识全过关知识点一

动物细胞工程的概念和动物细胞培养的条件1.

动物细胞工程（1）

常用技术：动物细胞培养、动物细胞融合和________________等。（2）

基础：______________。动物细胞核移植动物细胞培养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____________的技术。生长和增殖（2）

培养条件①营养条件：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，称为____________，在使用时,通常需要加入______等一些天然成分。②无菌、无毒的环境：在体外培养细胞时，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换，以便____________,防止其积累对细胞自身造成危害。合成培养基血清清除代谢物

松盖培养瓶

知识点二

动物细胞培养的过程1.

过程胰蛋白酶原代有害代谢物接触抑制传代2.

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，__________________的现象。（3）

原代培养：指动物组织经处理后的__________。细胞停止分裂增殖初次培养（4）传代培养：分瓶后的细胞培养。知识点三

干细胞培养及其应用1.来源：早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。2.

类型：胚胎干细胞和成体干细胞等。

早期胚胎（2）

成体干细胞①概念：成体组织或器官内的干细胞。②特点：一般认为，成体干细胞具有____________，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。③作用：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。组织特异性

免疫系统

（1）概念：通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，被称为诱导多能干细胞。

免疫排斥旁栏边角

想一想1.

［教材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。能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？_________________________________________________________________提示

可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增。2.

［教材P44旁栏思考］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？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.

［教材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？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

提示

细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养。同样，分化程度越低的细胞，增殖能力越强，所以更容易培养。

提示

该技术可能被用于治疗不孕症；获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物等。结论语句

辨一辨（1）

在体外培养动物细胞时，需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。

(

)

√（2）

培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。

(

)

√（3）

动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。

(

)

×（4）

培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。

(

)

×（5）

悬浮培养的细胞可直接用离心法收集。

(

)

√

√（7）

干细胞都是来源于早期胚胎。

(

)

×（8）

干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用。

(

)

√02重难探究·能力素养全提升主题一

动物细胞培养的条件及过程情境探究如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答下列问题。

将组织分散成单个细胞原代传代3.

如何区分原代培养和传代培养？必须进行传代培养的原因是什么?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.

请构建悬浮生长细胞和贴壁生长细胞在体外培养的基本流程。

提示

通常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，将分瓶后的细胞培养称为传代培养。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，贴壁细胞在生长增殖时，除受上述因素影响外，还会发生接触抑制现象。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4.

动物细胞培养和植物组织培养一样可以获得完整个体吗?____________________________________________________________________________________________提示

动物细胞培养时细胞只进行生长和增殖,不能得到完整个体,但是植物组织培养可以获得完整个体。方法突破

动物细胞培养与植物组织培养的比较比较项目动物细胞培养植物组织培养生物学原理细胞增殖植物细胞的全能性培养基性质液体固体培养结果子代细胞新的植株应用人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产等①快速繁殖②作物脱毒③培育作物新品种④细胞产物的工厂化生产培养条件比较项目动物细胞培养植物组织培养取材新鲜的组织植物器官、组织或细胞等培养对象分散的单个细胞离体的植物器官、组织或细胞等过程原代培养、传代培养脱分化、再分化细胞分裂、生长、分化特点①贴壁生长②接触抑制①脱分化:形成愈伤组织②再分化:形成芽、根等续表视角应用视角1

动物细胞培养的过程和原理

A

DA.甲过程需要在无菌条件下进行，需要对小鼠进行消毒B.乙过程需要将获得的皮肤细胞制成细胞悬液C.丙过程是原代培养，会出现接触抑制现象D.丁过程是传代培养，细胞增殖时一般不会贴附在瓶壁上[解析]

对离体动物细胞进行培养需要提供无菌、无毒的环境，需要对实验小鼠进行消毒处理，A项正确；乙表示对皮肤组织进行处理，使其分散成单个皮肤细胞，制成细胞悬液，B项正确；丙表示原代培养，离体的动物细胞经过原代培养，生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制现象，C项正确；丁表示传代培养，该过程只有少部分能够悬浮培养的细胞不会发生贴壁生长，可以直接用离心法收集进行传代培养，大部分细胞会出现贴壁生长的现象，D项错误。视角2

动物细胞培养与植物组织培养的比较3.

下列关于动物细胞培养和植物组织培养的比较的叙述，错误的是(

)

AA.两者培养基的成分有所不同，但都能得到优良个体B.为了得到单细胞悬液，两者所用的材料和方法有所不同C.在两者培养的过程中，往培养基中加入的酶不同D.培养过程中都易受到培养条件和外界压力的影响而发生变异[解析]

动物细胞培养和植物组织培养所用培养基的营养成分不同，动物细胞培养基中含血清和血浆，植物组织培养基中含有生长素和细胞分裂素，培养目的都是得到大量细胞，A项错误；在两者培养的过程中，动物细胞培养过程中为了得到单个细胞需要用胰蛋白酶处理，而植物组织培养过程中不需要，B、C两项正确；在两者培养的过程中，由于培养细胞一直处于不断分裂状态，因此容易受到培养条件和外界压力（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，D项正确。主题二

干细胞培养及其应用情境探究

1.

胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足的问题？其应用有什么限制？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示

通过胚胎干细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织、器官，从而解决供体器官不足的问题。胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了应用。

方法突破

三种干细胞的比较比较项目胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源早期胚胎成体组织或器官诱导高度分化的组织细胞形成特点具有分化成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视角应用1.

下列关于人体造血干细胞的叙述，错误的是(

)

BA.造血干细胞比胚胎干细胞的分化程度更高B.造血干细胞属于成体干细胞，但不具有组织特异性C.造血干细胞可不断增殖和分化，适当捐献造血干细胞不影响人体健康D.造血干细