2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修三2-2-1+動物細胞培養(yǎng)+學(xué)案

第2節(jié)動物細胞工程第1課時動物細胞培養(yǎng)學(xué)習(xí)目標:1.闡明動物細胞培養(yǎng)的過程。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。學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、動物細胞工程常用技術(shù)1.常用技術(shù)：、和等。2.基礎(chǔ)：。二、動物細胞培養(yǎng)1.概念：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細胞和的技術(shù)。2.培養(yǎng)條件(1)營養(yǎng)①成分：、、無機鹽、維生素等②培養(yǎng)基類型a．合成培養(yǎng)基：將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按嚴格配制而成的培養(yǎng)基。通常需要加入等天然成分。b．培養(yǎng)液：即培養(yǎng)基。(2)無菌、無毒的環(huán)境保證措施：①需要對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行處理。②需要在環(huán)境下進行操作。③需要定期培養(yǎng)液。(3)溫度、pH和滲透壓①哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以℃為宜②多數(shù)細胞生存的適宜pH為。③也是動物細胞培養(yǎng)過程中需要考慮的一個重要環(huán)境參數(shù)。(4)氣體環(huán)境①主要是O2和CO2O2作用是。CO2主要作用是。②保證措施:通常采用培養(yǎng)皿或，并將它們置于含有%空氣和%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)。3.動物細胞培養(yǎng)的過程(1)取材：新鮮的動物組織(2)分散成單個細胞方法：機械的方法或酶、酶(利用酶的專一性)等處理一段時間(3)制備細胞懸液:用將細胞制成細胞懸液(4)體外培養(yǎng)的動物細胞類型①生長增殖的細胞細胞懸液生長增殖細胞貼壁生長離心法收集細胞懸液生長增殖細胞貼壁生長離心法收集胰蛋白酶等處理，離心法收集細胞懸液培養(yǎng)細胞懸液新鮮動物組織細胞懸液單個細胞用機械的方法或解法培養(yǎng)培養(yǎng)(5)4．動物細胞培養(yǎng)的原理是。5．動物細胞的整個培養(yǎng)過程中可能多次用到胰蛋白酶或膠原蛋白酶，第一次使用的目的是使；貼壁細胞傳代培養(yǎng)時使用的目的是使，分散成單個細胞，便于分瓶后繼續(xù)培養(yǎng)。三、干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1.干細胞特點(1)干細胞可以分裂形成(2)在一定條件下,干細胞可以分化為其他類型的細胞2.干細胞分布:存在于、和臍帶血等多種組織和器官中3．胚胎干細胞(1)分布：(2)作用：具有分化為成年動物體內(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。(3)成果：科學(xué)家已分離出兔、牛、猴和人等的ES細胞，并證明了ES細胞可以在體外分化成心肌細胞、神經(jīng)元和造血干細胞等細胞4．成體干細胞(1)分布:(2)類型:神經(jīng)干細胞、干細胞、精原干細胞(3)作用:一般認為,成體干細胞具有組織特異性,只能分化成特定的,不具有發(fā)育成完整個體的能力5.iPS細胞及其應(yīng)用(1)定義：科學(xué)家通過體外誘導(dǎo)成等細胞，獲得類似胚胎干細胞的一種細胞，被稱為細胞，簡稱iPS細胞。(2)應(yīng)用：①利用iPS細胞治療了小鼠的鐮狀細胞貧血，②利用iPS細胞治療阿爾茨海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進展。(3)前程：iPS細胞的應(yīng)用前景優(yōu)于干細胞(4)制備方法①借助載體將導(dǎo)入細胞中②直接將導(dǎo)入細胞中③利用等來誘導(dǎo)課堂練習(xí)：1.動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細胞稱為干細胞。對右圖的相關(guān)敘述中，錯誤的是()A.a過程可表示干細胞的自我更新B.b、c過程表示干細胞具有分化能力C.a、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同D.a、b、c過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生了定向改變2.相對細菌和植物細胞而言，動物細胞離體培養(yǎng)更需關(guān)注培養(yǎng)基的滲透壓，這是因為動物細胞()A.沒有中央液泡，不能發(fā)生滲透作用B.滲透壓遠高于細菌或植物細胞的滲透壓C.沒有細胞壁，易吸水漲破D.生長緩慢，各生長階段對環(huán)境的滲透壓要求不同3．成體干細胞不包括下列哪種細胞()A．骨髓中的造血干細胞B．神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細胞C．睪丸中的精原干細胞D．由成纖維細胞誘導(dǎo)而成的iPS細胞答案一、1.動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合動物細胞核移植2.動物細胞培養(yǎng)二、1單個細胞生長增殖2.(1)①糖類②a．種類和所需量血清b．培養(yǎng)液：即液體培養(yǎng)基。(2)①滅菌②無菌③更換(3)①36.5士0.5②7.2-7.4③滲透壓(4)①細胞代謝所必需維持培養(yǎng)液的pH②松蓋培養(yǎng)瓶9553.(2)胰蛋白酶、膠原蛋白酶(3)培養(yǎng)液(4)體外培養(yǎng)的動物細胞類型①懸浮在培養(yǎng)液②貼附于某些基質(zhì)表面(5)酶分瓶接觸抵制原代傳代4．細胞增殖。5．組織細胞分散開細胞從瓶壁上脫離下來三、1.(1)新的干細胞2.早期胚胎骨髓3．胚胎干細胞(1)早期胚胎中(2)潛能4．(1)成體組織或器宜內(nèi)(2)造血(3)細胞或組織5.(1)纖維誘導(dǎo)多能干細胞(4)①特定基因②特定蛋白③小分子化合物課堂練習(xí)1.答案D解析a過程可表示干細胞的自我更新，干細胞通過細胞分裂產(chǎn)生新的干細胞，A正確；b、c過程表示干細胞具有分化能力，可以分化出特定功能的細胞，B正確；a、b、c過程中細胞的遺傳信息表達情況不同，即發(fā)生了基因的選擇性表達，C正確；a、b、c過程中遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變，D錯誤。2.答案C解析動物細胞雖然無中央液泡，但是有一定濃度的