江蘇專版2023-2024學年新教材高中生物第2章細胞工程第2節(jié)動物細胞工程第1課時動物細胞培養(yǎng)課件新人教版選擇性必修3

第2節(jié)

動物細胞工程第1課時

動物細胞培養(yǎng)學習目標1.認同動物細胞培養(yǎng)是模擬體內(nèi)生理條件在體外進行的培養(yǎng)，分析動物細胞培養(yǎng)需要的基本條件。2.嘗試構建動物細胞培養(yǎng)的基本流程，比較動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的異同。3.概述干細胞的分類，探討干細胞在臨床上的應用及面臨的風險，理性看待生物技術。01基礎落實·必備知識全過關02重難探究·能力素養(yǎng)全提升01基礎落實·必備知識全過關知識點一

動物細胞工程的概念和動物細胞培養(yǎng)的條件1.

動物細胞工程（1）

常用技術：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合和________________等。（2）

基礎：______________。動物細胞核移植動物細胞培養(yǎng)2.

動物細胞培養(yǎng)（1）

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(yǎng)條件下，讓這些細胞____________的技術。生長和增殖（2）

培養(yǎng)條件①營養(yǎng)條件：將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴格配制而成的培養(yǎng)基，稱為____________，在使用時,通常需要加入______等一些天然成分。②無菌、無毒的環(huán)境：在體外培養(yǎng)細胞時，需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理以及在無菌環(huán)境下進行操作。培養(yǎng)液還需要定期更換，以便____________,防止其積累對細胞自身造成危害。合成培養(yǎng)基血清清除代謝物

松蓋培養(yǎng)瓶

知識點二

動物細胞培養(yǎng)的過程1.

過程胰蛋白酶原代有害代謝物接觸抑制傳代2.

相關概念（1）細胞貼壁：懸液中分散的細胞往往貼附在培養(yǎng)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，__________________的現(xiàn)象。（3）

原代培養(yǎng)：指動物組織經(jīng)處理后的__________。細胞停止分裂增殖初次培養(yǎng)（4）傳代培養(yǎng)：分瓶后的細胞培養(yǎng)。知識點三

干細胞培養(yǎng)及其應用1.來源：早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。2.

類型：胚胎干細胞和成體干細胞等。

早期胚胎（2）

成體干細胞①概念：成體組織或器官內(nèi)的干細胞。②特點：一般認為，成體干細胞具有____________，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力。③作用：有著自我更新能力及分化潛能的干細胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復等密切相關。組織特異性

免疫系統(tǒng)

（1）概念：通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得類似胚胎干細胞的一種細胞，被稱為誘導多能干細胞。

免疫排斥旁欄邊角

想一想1.

［教材P43從社會中來］在治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植。能不能用自體皮膚的單個細胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？_________________________________________________________________提示

可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進行培養(yǎng)、擴增。2.

［教材P44旁欄思考］進行動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細胞，這說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.

［教材P45思考·討論］幼齡動物的細胞與老齡動物的細胞比較，分化程度低的細胞與分化程度高的細胞比較，哪些細胞更易于培養(yǎng)？為什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

提示

細胞的增殖能力與供體的年齡有關，幼齡動物的細胞增殖能力強，有絲分裂旺盛，老齡動物的細胞則相反。所以，一般來說，幼齡動物的細胞比老齡動物的細胞易于培養(yǎng)。同樣，分化程度越低的細胞，增殖能力越強，所以更容易培養(yǎng)。

提示

該技術可能被用于治療不孕癥；獲得足夠量的生殖細胞來進行瀕危物種的克隆研究；獲得生殖細胞進行轉基因操作，再經(jīng)過受精、胚胎發(fā)育等過程來獲得轉基因動物等。結論語句

辨一辨（1）

在體外培養(yǎng)動物細胞時，需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理。

(

)

√（2）

培養(yǎng)動物細胞一般使用液體培養(yǎng)基，也稱為培養(yǎng)液。

(

)

√（3）

動物細胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動物細胞的全能性。

(

)

×（4）

培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞。

(

)

×（5）

懸浮培養(yǎng)的細胞可直接用離心法收集。

(

)

√

√（7）

干細胞都是來源于早期胚胎。

(

)

×（8）

干細胞將在再生醫(yī)學、藥物安全性與有效性檢測等領域發(fā)揮大作用。

(

)

√02重難探究·能力素養(yǎng)全提升主題一

動物細胞培養(yǎng)的條件及過程情境探究如圖是動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。

將組織分散成單個細胞原代傳代3.

如何區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？必須進行傳代培養(yǎng)的原因是什么?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.

請構建懸浮生長細胞和貼壁生長細胞在體外培養(yǎng)的基本流程。

提示

通常將分瓶之前的細胞培養(yǎng)，即動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，將分瓶后的細胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。懸浮培養(yǎng)的細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻，貼壁細胞在生長增殖時，除受上述因素影響外，還會發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4.

動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)一樣可以獲得完整個體嗎?____________________________________________________________________________________________提示

動物細胞培養(yǎng)時細胞只進行生長和增殖,不能得到完整個體,但是植物組織培養(yǎng)可以獲得完整個體。方法突破

動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)生物學原理細胞增殖植物細胞的全能性培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)結果子代細胞新的植株應用人造皮膚的構建、動物分泌蛋白的規(guī)模化生產(chǎn)等①快速繁殖②作物脫毒③培育作物新品種④細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)培養(yǎng)條件比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)取材新鮮的組織植物器官、組織或細胞等培養(yǎng)對象分散的單個細胞離體的植物器官、組織或細胞等過程原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)脫分化、再分化細胞分裂、生長、分化特點①貼壁生長②接觸抑制①脫分化:形成愈傷組織②再分化:形成芽、根等續(xù)表視角應用視角1

動物細胞培養(yǎng)的過程和原理

A

DA.甲過程需要在無菌條件下進行，需要對小鼠進行消毒B.乙過程需要將獲得的皮膚細胞制成細胞懸液C.丙過程是原代培養(yǎng)，會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D.丁過程是傳代培養(yǎng)，細胞增殖時一般不會貼附在瓶壁上[解析]

對離體動物細胞進行培養(yǎng)需要提供無菌、無毒的環(huán)境，需要對實驗小鼠進行消毒處理，A項正確；乙表示對皮膚組織進行處理，使其分散成單個皮膚細胞，制成細胞懸液，B項正確；丙表示原代培養(yǎng)，離體的動物細胞經(jīng)過原代培養(yǎng)，生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，C項正確；丁表示傳代培養(yǎng)，該過程只有少部分能夠懸浮培養(yǎng)的細胞不會發(fā)生貼壁生長，可以直接用離心法收集進行傳代培養(yǎng)，大部分細胞會出現(xiàn)貼壁生長的現(xiàn)象，D項錯誤。視角2

動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較3.

下列關于動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較的敘述，錯誤的是(

)

AA.兩者培養(yǎng)基的成分有所不同，但都能得到優(yōu)良個體B.為了得到單細胞懸液，兩者所用的材料和方法有所不同C.在兩者培養(yǎng)的過程中，往培養(yǎng)基中加入的酶不同D.培養(yǎng)過程中都易受到培養(yǎng)條件和外界壓力的影響而發(fā)生變異[解析]

動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分不同，動物細胞培養(yǎng)基中含血清和血漿，植物組織培養(yǎng)基中含有生長素和細胞分裂素，培養(yǎng)目的都是得到大量細胞，A項錯誤；在兩者培養(yǎng)的過程中，動物細胞培養(yǎng)過程中為了得到單個細胞需要用胰蛋白酶處理，而植物組織培養(yǎng)過程中不需要，B、C兩項正確；在兩者培養(yǎng)的過程中，由于培養(yǎng)細胞一直處于不斷分裂狀態(tài)，因此容易受到培養(yǎng)條件和外界壓力（如射線、化學物質(zhì)等）的影響而產(chǎn)生突變，D項正確。主題二

干細胞培養(yǎng)及其應用情境探究

1.

胚胎干細胞為什么可以解決供體器官不足的問題？其應用有什么限制？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________提示

通過胚胎干細胞體外誘導分化，可以培育出人造組織、器官，從而解決供體器官不足的問題。胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了應用。

方法突破

三種干細胞的比較比較項目胚胎干細胞成體干細胞誘導多能干細胞來源早期胚胎成體組織或器官誘導高度分化的組織細胞形成特點具有分化成為成年動物體內(nèi)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具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織,不具有發(fā)育成完整個體的能力視角應用1.

下列關于人體造血干細胞的敘述，錯誤的是(

)

BA.造血干細胞比胚胎干細胞的分化程度更高B.造血干細胞屬于成體干細胞，但不具有組織特異性C.造血干細胞可不斷增殖和分化，適當捐獻造血干細胞不影響人體健康D.造血干細