22第1課時動物細胞培養(yǎng)(學(xué)案)-高中生物人教版(2023年)選擇性必修第三冊

1課時動物細胞培育課標(biāo)內(nèi)容要求1.說明動物細胞培育是從動物體獲得相關(guān)組織、分散成單個細胞后，在適宜的培育條件下讓細胞生長和增殖的過程。動物細胞培育是動物細胞工程的根底。2．簡述干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值。核心素養(yǎng)對接1.科學(xué)思維：說明動物細胞培育的條件和動物細胞培育過程中細胞生長的特點；比較動物細胞培育與植物組織培育的不同。2．社會責(zé)任：說明干細胞在醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用及存在的問題。自主學(xué)習(xí)一、概念件下，讓這些細胞生長和增殖的技術(shù)。二、動物細胞培育的條件培育液和培育用具滅菌處理，無菌、無毒的環(huán)境無菌環(huán)境下進展操作更換培育液，去除代謝物養(yǎng)分物質(zhì)：糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等養(yǎng)分血清、血漿：補充培育液中尚未爭論清楚的成分36.50.5℃為宜溫度和pHp：7.～7.4O氣體環(huán)境

：細胞代謝所必需的22CO2

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

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

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

(×)制備肝細胞懸液時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．培育動物細胞的第一代(即第一次細胞增殖)被稱為原代培育。提示：原代培育指動物組織經(jīng)處理后的初次培育。6．培育保存接觸抑制的細胞在培育瓶壁上可形成多層細胞。提示：由于接觸抑制所以培育瓶壁上形成的應(yīng)當(dāng)是單層細胞。核心突破動物細胞培育

(×)(×)過程解讀原理：細胞增殖。選材：一般取自幼齡動物的器官或組織，由于這些組織或器官的生命力旺盛，分裂力量強。酶處理胞從瓶壁上脫離下來，便于分散后連續(xù)培育。物的準(zhǔn)時排出。③不能用胃蛋白酶處理：由于大多數(shù)動物細胞培育的適宜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胞分散開。相關(guān)概念的辨析(1)細胞貼壁和接觸抑制附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。為細胞的接觸抑制。(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象。代培育。②其次次：細胞培育過程中消滅接觸抑制，用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來，然后分散到多個培育瓶中連續(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胞正常代謝和生長的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長因子等。細胞培育時，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維持細胞有氧呼吸。合作探究：(1)細胞膜承受信息后，細胞停頓分裂又說明白什么？為什么動物細胞培育中有貼壁生長的特性？提示：動物細胞膜上有糖蛋白使細胞具有黏著性。依據(jù)癌細胞的特點，思考一下培育的癌細胞有沒有接觸抑制現(xiàn)象。此培育的癌細胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培育瓶中能夠生長成多層。練習(xí)以下關(guān)于動物細胞培育的表達中，正確的選項是( A．動物細胞培育的目的就是獲得分泌蛋白B．動物細胞培育前要用胰蛋白酶處理使細胞分散開C．動物細胞培育通常不會消滅接觸抑制現(xiàn)象D．可以通過細胞培育技術(shù)獲得完整的動物個體B [抑制現(xiàn)象；通過細胞培育技術(shù)只能獲得大量的細胞或細胞產(chǎn)物，而不能獲得完整的動物個體。]試驗小鼠皮膚細胞培育的根本過程如下圖。以下表達錯誤的選項是( )A．甲過程需要在無菌條件下進展B．乙過程可用胰蛋白酶處理皮膚組織C．丙過程是原代培育消滅接觸抑制現(xiàn)象D．丁過程是傳代培育細胞，不消滅接觸抑制現(xiàn)象D [取小鼠的皮膚組織應(yīng)在無菌條件下進展；乙過程可用胰蛋白酶處理皮膚組織，獲得單]植物組織培育與動物細胞培育的比較工程工程植物組織培育動物細胞培育理論根底植物細胞全能性細胞增殖培 類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、無機鹽、葡萄糖、維生素、氨基酸、基成分植物激素等促生長因子、動物血清等動物胚胎或誕生不久的幼齡動物的取材 植物幼嫩部位或花藥等器官或組織過程脫分化、再分化原代培育、傳代培育①都需要人工條件下的無菌操作，無菌培育；②都需要配制合成培育基；③一樣點都需要適宜的溫度、pH等條件合作探究：1.動物細胞培育和植物組織培育的目的有什么不同？體或細胞產(chǎn)物。動物細胞培育和植物組織培育過程中細胞分裂的方式一樣嗎？提示：一樣，都是有絲分裂。練習(xí)以下屬于動物細胞培育與植物組織培育區(qū)分的是( )A．動物細胞培育基與植物細胞培育基的成分有所不同B．動物細胞培育不需要在無菌條件下進展C．動物細胞培育可發(fā)生遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)變，而植物組織培育不能D．植物組織培育和動物細胞培育都表達了細胞的全能性A[動物細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，如培育動物細性，動物細胞最終不能被培育成的動物，不能表達動物細胞的全能性。]干細胞的種類及功能胚胎干細胞(ES細胞)成體干細胞

來源早期胚胎成體組織或器官

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

體外誘導(dǎo)體細胞產(chǎn)生

療疾病合作探究：(1)誘導(dǎo)多能干細胞用于治療人類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題？一方面，由于是自身細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的，所以無免疫排斥反響。練習(xí)1．(不定項)人臍帶間充質(zhì)干細胞在特定誘導(dǎo)條件下，可分化為脂肪、肝、神經(jīng)等多種組織細胞。以下圖表示培育人臍帶間充質(zhì)干細胞的大致過程。以下有關(guān)表達正確的選項是( )A．人臍帶間充質(zhì)干細胞屬于一種iPS細胞B．通過離心除去上清液可以除去胰蛋白酶C．過程①通常用胰蛋白酶處理D．消滅接觸抑制前，培育瓶中的細胞數(shù)量有可能呈“J增長BCD [iPS細胞是經(jīng)人工誘導(dǎo)產(chǎn)生的，臍帶間充質(zhì)干細胞不是誘導(dǎo)多能干細胞。]2．關(guān)于ES細胞和iPS細胞及其應(yīng)用的說法，正確的選項是( )A．ES細胞存在于早期胚胎中，能分化成各種功能細胞，不能形成生物個體B．ES細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胞D [ES細胞存在于早期胚胎中，能分化成各種功能細胞，進一步形成組織、器官甚至生物個體。成體干細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1．以下哪項條件不是動物細胞培育所需要的( A．無菌、無毒的環(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．動物細胞培育過程的挨次是( )①原代培育 ②傳代培育 ③胰蛋白酶處理組織，形成單個細胞，制成細胞懸液A．①②③C．②①③

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