22第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(學(xué)案)-高中生物人教版(2023年)選擇性必修第三冊(cè)

1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培育課標(biāo)內(nèi)容要求1.說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞培育是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織、分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜的培育條件下讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞培育是動(dòng)物細(xì)胞工程的根底。2．簡(jiǎn)述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。核心素養(yǎng)對(duì)接1.科學(xué)思維：說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞培育的條件和動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中細(xì)胞生長(zhǎng)的特點(diǎn)；比較動(dòng)物細(xì)胞培育與植物組織培育的不同。2．社會(huì)責(zé)任：說(shuō)明干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用及存在的問(wèn)題。自主學(xué)習(xí)一、概念件下，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的技術(shù)。二、動(dòng)物細(xì)胞培育的條件培育液和培育用具滅菌處理，無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)展操作更換培育液，去除代謝物養(yǎng)分物質(zhì)：糖類(lèi)、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素等養(yǎng)分血清、血漿：補(bǔ)充培育液中尚未爭(zhēng)論清楚的成分36.50.5℃為宜溫度和pHp：7.～7.4O氣體環(huán)境

：細(xì)胞代謝所必需的22CO2

：維持培育液的pH三、動(dòng)物細(xì)胞培育的過(guò)程懸浮生長(zhǎng)：細(xì)胞懸浮在培育液中生長(zhǎng)增殖。密度過(guò)大時(shí)，由于有害代謝物積存和培育液中養(yǎng)分物質(zhì)缺乏，細(xì)胞分裂受阻。細(xì)胞貼壁：多數(shù)細(xì)胞貼附在瓶壁上生長(zhǎng)。接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到外表相互接觸時(shí)，細(xì)胞停頓分裂生長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。原代培育：指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培育。傳代培育：分瓶后的細(xì)胞培育。傳代培育時(shí)，懸浮生長(zhǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集；貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞要先用胰蛋白酶等處理，再用離心法收集。四、干細(xì)胞的培育及其應(yīng)用干細(xì)胞功能：在肯定條件下，可以分化成其他類(lèi)型的細(xì)胞。干細(xì)胞的存在：早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。干細(xì)胞的種類(lèi)推斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)

根底診斷多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中其培育液所需的適宜pH為6.8～7.0。提示：多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程中其培育液所需的適宜pH為7.2～7.4。

(×)動(dòng)物細(xì)胞培育要定期更換培育液，其目的是便于去除代謝物，防止代謝物積存對(duì)細(xì)胞自身造成損害。 (√)動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞的全能性。提示：動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)的原理是細(xì)胞增殖。

(×)制備肝細(xì)胞懸液時(shí)先用剪刀剪碎肝組織，再用胃蛋白酶處理。 (×)提示：應(yīng)當(dāng)用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。5．培育動(dòng)物細(xì)胞的第一代(即第一次細(xì)胞增殖)被稱為原代培育。提示：原代培育指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培育。6．培育保存接觸抑制的細(xì)胞在培育瓶壁上可形成多層細(xì)胞。提示：由于接觸抑制所以培育瓶壁上形成的應(yīng)當(dāng)是單層細(xì)胞。核心突破動(dòng)物細(xì)胞培育

(×)(×)過(guò)程解讀原理：細(xì)胞增殖。選材：一般取自幼齡動(dòng)物的器官或組織，由于這些組織或器官的生命力旺盛，分裂力量強(qiáng)。酶處理胞從瓶壁上脫離下來(lái)，便于分散后連續(xù)培育。物的準(zhǔn)時(shí)排出。③不能用胃蛋白酶處理：由于大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培育的適宜pH為7.2～7.4，而胃蛋白酶發(fā)揮作用的最適pH2.0左右，因此不能用胃蛋白酶使細(xì)胞分散開(kāi)。相關(guān)概念的辨析(1)細(xì)胞貼壁和接觸抑制附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。為細(xì)胞的接觸抑制。(2)原代培育和傳代培育：區(qū)分兩種“培育”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象。代培育。②其次次：細(xì)胞培育過(guò)程中消滅接觸抑制，用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來(lái)，然后分散到多個(gè)培育瓶中連續(xù)培育，為傳代培育。培育條件的分析添加血清、血漿的作用：血清和血漿中含有多種維持細(xì)胞正常代謝和生長(zhǎng)的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長(zhǎng)因子等。細(xì)胞培育時(shí)，一般需添加10%～20%的血清或血漿。氣體環(huán)境：CO2調(diào)整培育液pH，O2維持細(xì)胞有氧呼吸。合作探究：(1)細(xì)胞膜承受信息后，細(xì)胞停頓分裂又說(shuō)明白什么？為什么動(dòng)物細(xì)胞培育中有貼壁生長(zhǎng)的特性？提示：動(dòng)物細(xì)胞膜上有糖蛋白使細(xì)胞具有黏著性。依據(jù)癌細(xì)胞的特點(diǎn)，思考一下培育的癌細(xì)胞有沒(méi)有接觸抑制現(xiàn)象。此培育的癌細(xì)胞無(wú)接觸抑制現(xiàn)象，在培育瓶中能夠生長(zhǎng)成多層。練習(xí)以下關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培育的表達(dá)中，正確的選項(xiàng)是( A．動(dòng)物細(xì)胞培育的目的就是獲得分泌蛋白B．動(dòng)物細(xì)胞培育前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開(kāi)C．動(dòng)物細(xì)胞培育通常不會(huì)消滅接觸抑制現(xiàn)象D．可以通過(guò)細(xì)胞培育技術(shù)獲得完整的動(dòng)物個(gè)體B [抑制現(xiàn)象；通過(guò)細(xì)胞培育技術(shù)只能獲得大量的細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物，而不能獲得完整的動(dòng)物個(gè)體。]試驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培育的根本過(guò)程如下圖。以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是( )A．甲過(guò)程需要在無(wú)菌條件下進(jìn)展B．乙過(guò)程可用胰蛋白酶處理皮膚組織C．丙過(guò)程是原代培育消滅接觸抑制現(xiàn)象D．丁過(guò)程是傳代培育細(xì)胞，不消滅接觸抑制現(xiàn)象D [取小鼠的皮膚組織應(yīng)在無(wú)菌條件下進(jìn)展；乙過(guò)程可用胰蛋白酶處理皮膚組織，獲得單]植物組織培育與動(dòng)物細(xì)胞培育的比較工程工程植物組織培育動(dòng)物細(xì)胞培育理論根底植物細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖培 類(lèi)型固體或半固體培育基液體培育基養(yǎng)礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、維生素、氨基酸、基成分植物激素等促生長(zhǎng)因子、動(dòng)物血清等動(dòng)物胚胎或誕生不久的幼齡動(dòng)物的取材 植物幼嫩部位或花藥等器官或組織過(guò)程脫分化、再分化原代培育、傳代培育①都需要人工條件下的無(wú)菌操作，無(wú)菌培育；②都需要配制合成培育基；③一樣點(diǎn)都需要適宜的溫度、pH等條件合作探究：1.動(dòng)物細(xì)胞培育和植物組織培育的目的有什么不同？體或細(xì)胞產(chǎn)物。動(dòng)物細(xì)胞培育和植物組織培育過(guò)程中細(xì)胞分裂的方式一樣嗎？提示：一樣，都是有絲分裂。練習(xí)以下屬于動(dòng)物細(xì)胞培育與植物組織培育區(qū)分的是( )A．動(dòng)物細(xì)胞培育基與植物細(xì)胞培育基的成分有所不同B．動(dòng)物細(xì)胞培育不需要在無(wú)菌條件下進(jìn)展C．動(dòng)物細(xì)胞培育可發(fā)生遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)變，而植物組織培育不能D．植物組織培育和動(dòng)物細(xì)胞培育都表達(dá)了細(xì)胞的全能性A[動(dòng)物細(xì)胞培育所用的培育基與植物組織培育所用的培育基的成分不同，如培育動(dòng)物細(xì)性，動(dòng)物細(xì)胞最終不能被培育成的動(dòng)物，不能表達(dá)動(dòng)物細(xì)胞的全能性。]干細(xì)胞的種類(lèi)及功能胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)成體干細(xì)胞

來(lái)源早期胚胎成體組織或器官

功能及應(yīng)用一步形成組織、器官甚至生物個(gè)體育成完整個(gè)體的潛能誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)

體外誘導(dǎo)體細(xì)胞產(chǎn)生

療疾病合作探究：(1)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞用于治療人類(lèi)的某些頑癥的原理是什么？壞死或退化部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。(2)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞為什么可以解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥的問(wèn)題？一方面，由于是自身細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的，所以無(wú)免疫排斥反響。練習(xí)1．(不定項(xiàng))人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在特定誘導(dǎo)條件下，可分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織細(xì)胞。以下圖表示培育人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞的大致過(guò)程。以下有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是( )A．人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞屬于一種iPS細(xì)胞B．通過(guò)離心除去上清液可以除去胰蛋白酶C．過(guò)程①通常用胰蛋白酶處理D．消滅接觸抑制前，培育瓶中的細(xì)胞數(shù)量有可能呈“J增長(zhǎng)BCD [iPS細(xì)胞是經(jīng)人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞不是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。]2．關(guān)于ES細(xì)胞和iPS細(xì)胞及其應(yīng)用的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是( )A．ES細(xì)胞存在于早期胚胎中，能分化成各種功能細(xì)胞，不能形成生物個(gè)體B．ES細(xì)胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織C．iPS細(xì)胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織D．iPS細(xì)胞是人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的，也可誘導(dǎo)分化成為各種組織細(xì)胞D [ES細(xì)胞存在于早期胚胎中，能分化成各種功能細(xì)胞，進(jìn)一步形成組織、器官甚至生物個(gè)體。成體干細(xì)胞存在于成體組織和器官內(nèi)，能分化成特定的組織。][課堂小結(jié)]課堂檢測(cè)1．以下哪項(xiàng)條件不是動(dòng)物細(xì)胞培育所需要的( A．無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境B．充分的養(yǎng)分物質(zhì)C．適宜的溫度和pHD．95%5%的氧氣D [二氧化碳培育箱的氣體條件是95%的空氣和5%的二氧化碳。]2．動(dòng)物細(xì)胞培育過(guò)程的挨次是( )①原代培育 ②傳代培育 ③胰蛋白酶處理組織，形成單個(gè)細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液A．①②③C．②①③

B．①③②D．③①②D [動(dòng)物細(xì)胞培育是用動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物器官通過(guò)胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液，再通過(guò)原代培育和傳代培育得到細(xì)胞株。]動(dòng)植物體的體細(xì)胞進(jìn)展離體培育，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是( A．都需用CO2培育箱B．都需用液體培育基C．都要在無(wú)菌條件下進(jìn)展D．都可表達(dá)細(xì)胞的全能性C [植物組織培育不需要用CO2培育箱，是用的固體培育基。動(dòng)物細(xì)胞培育是為了獲得更多的動(dòng)物細(xì)胞，不能表達(dá)細(xì)胞的全能性。]關(guān)于iPS細(xì)胞及應(yīng)用的說(shuō)法，正確的選項(xiàng)是( A．iPS細(xì)胞是從早期胚胎中獵取的B．造血干細(xì)胞是一種iPS細(xì)胞C．承受不同的方法可將成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生iPS細(xì)胞D．iPS細(xì)胞誘導(dǎo)基因突變可分化成各種組織細(xì)胞C [iPS細(xì)胞是體細(xì)胞體外誘導(dǎo)產(chǎn)生的干細(xì)胞，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞產(chǎn)生的方法有多種。iPS細(xì)胞分化成各種組織細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的過(guò)程。]某爭(zhēng)論小組進(jìn)展藥物試驗(yàn)時(shí)，以動(dòng)物肝細(xì)胞為材料，測(cè)定藥物對(duì)體外培育細(xì)胞的毒性。動(dòng)物細(xì)胞培育的問(wèn)題。將數(shù)量相等的甲細(xì)胞和乙細(xì)胞分別置于培育瓶中培育，培育液及其他培育條件均一樣。一段時(shí)間后，觀看到甲細(xì)胞數(shù)量比乙細(xì)胞數(shù)量 。在動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)，通常在合成培育基中參加適量血清，其緣由是 。細(xì)胞培育應(yīng)在含5%CO2的恒溫培育箱中進(jìn)展，CO2的作用是 。在兩種細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中，當(dāng)乙細(xì)胞鋪滿瓶壁時(shí)，其生長(zhǎng) 。藥物試驗(yàn)需要大量細(xì)胞兩種細(xì)胞頻繁傳代甲細(xì)胞比乙細(xì)胞可以傳代的次數(shù)更 假設(shè)用動(dòng)物的肝臟組織塊制備肝細(xì)胞懸液，需要用 處理。為了防止細(xì)胞培育過(guò)程中細(xì)菌的污染，可向培育液中參加適量的 。[