2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.動(dòng)物細(xì)胞工程(1)常用技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、______________和________________等。(2)基礎(chǔ)：_______________。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)概念：從動(dòng)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(xì)胞______和______的技術(shù)。動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖預(yù)習(xí)檢查小組長(zhǎng)檢查，課代表收集問(wèn)題(2)培養(yǎng)條件①營(yíng)養(yǎng)a.合成培養(yǎng)基：將細(xì)胞所需的___________(糖類(lèi)、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素等)按______和________嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基。b.天然成分：使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需要加入______等一些天然成分，原因是________________________________________________。c.培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞一般使用____________，也稱(chēng)為_(kāi)________。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類(lèi)所需量血清血清中含有尚未全部研究清楚的細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)液體培養(yǎng)基培養(yǎng)液②無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境a.對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行______處理。b.在______環(huán)境下進(jìn)行操作。c.培養(yǎng)液需定期______，以便清除________，防止細(xì)胞代謝物______對(duì)細(xì)胞自身造成危害。③溫度、pH和滲透壓a.溫度：以36.5℃±0.5℃為宜。b.pH：以pH為_(kāi)________為宜。c.適宜的滲透壓。滅菌無(wú)菌更換代謝物積累7.2～7.4④氣體環(huán)境a.組成：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有______和_____。b.不同氣體的作用O2：____________________。CO2：___________________。c.培養(yǎng)容器：通常采用________或____________。d.培養(yǎng)儀器：含有____________________的混合氣體的_____________。

O2

CO2是細(xì)胞代謝所必需的維持培養(yǎng)液的pH培養(yǎng)皿松蓋培養(yǎng)瓶95%空氣和5%CO2CO2培養(yǎng)箱(3)培養(yǎng)過(guò)程①懸浮貼附②過(guò)程機(jī)械的方法胰蛋白酶原代傳代密度有害代謝物營(yíng)養(yǎng)接觸抑制(4)相關(guān)概念①細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞往往______在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。②接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到_______________時(shí)，細(xì)胞通常_____________的現(xiàn)象。③原代培養(yǎng)：指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的__________。④傳代培養(yǎng)：______后的細(xì)胞培養(yǎng)。貼附表面相互接觸停止分裂增殖初次培養(yǎng)分瓶特別提醒區(qū)分兩種“培養(yǎng)”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象。用胰蛋白酶對(duì)剪碎的動(dòng)物組織進(jìn)行處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng)，為原代培養(yǎng)；細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶處理使其從瓶壁上脫離下來(lái)分散成單個(gè)細(xì)胞，然后再用離心法收集，之后，將收集的細(xì)胞制成細(xì)胞懸浸，分瓶培養(yǎng)，為傳代培養(yǎng)。(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性(

)(2)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞(

)××動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)未體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性，其原理是細(xì)胞增殖。培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成單層細(xì)胞。(3)懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集，貼壁細(xì)胞需要用胰蛋白酶等處理后再用離心法收集(

)(4)培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的第一代(即第一次細(xì)胞增殖)被稱(chēng)為原代培養(yǎng)(

)√×原代培養(yǎng)指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)，不一定是第一次細(xì)胞增殖。1）.來(lái)源：__________、骨髓和_________等多種組織和器官中。2）.類(lèi)型：______干細(xì)胞和______干細(xì)胞等。3）.胚胎干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱(chēng)ES細(xì)胞)(1)概念：存在于__________中，具有分化為_(kāi)_____動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類(lèi)型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有______和器官甚至_____的潛能。早期胚胎臍帶血胚胎成體早期胚胎成年組織個(gè)體3.干細(xì)胞及應(yīng)用(2)局限：胚胎干細(xì)胞必須從______中獲取，這涉及倫理問(wèn)題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。(3)成果：目前科學(xué)家已經(jīng)分離了兔、牛、猴和人等的ES細(xì)胞，并證明了ES細(xì)胞可以在體外分化成__________、________和造血干細(xì)胞等細(xì)胞。胚胎心肌細(xì)胞神經(jīng)元4）.成體干細(xì)胞(1)概念：______組織或器官內(nèi)的干細(xì)胞。(2)類(lèi)型成體骨髓中的______干細(xì)胞神經(jīng)系統(tǒng)中的______干細(xì)胞睪丸中的______干細(xì)胞造血神經(jīng)精原(3)特點(diǎn)：具有______________，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，______發(fā)育成完整個(gè)體的能力。組織特異性不具有(4)作用：有著自我更新能力及__________的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和_______等密切相關(guān)。(5)應(yīng)用①造血干細(xì)胞：治療_________及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、__________功能障礙等疾病。②神經(jīng)干細(xì)胞：治療神經(jīng)___________和神經(jīng)系統(tǒng)____________(如帕金森病、阿爾茨海默病等)。分化潛能修復(fù)白血病免疫系統(tǒng)組織損傷退行性疾病5）.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(1)概念：通過(guò)體外誘導(dǎo)________細(xì)胞等，獲得類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，被稱(chēng)為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱(chēng)iPS細(xì)胞)。(2)應(yīng)用：治療小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血；用iPS細(xì)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(jìn)展。(3)優(yōu)點(diǎn)：誘導(dǎo)過(guò)程無(wú)須破壞胚胎；iPS細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。成纖維(4)制備方法：借助______將特定______導(dǎo)入細(xì)胞中，直接將特定_____導(dǎo)入細(xì)胞中或者用_______________等來(lái)誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。(5)來(lái)源：成纖維細(xì)胞、已分化的_______、_______等。載體基因蛋白小分子化合物T細(xì)胞B細(xì)胞(1)干細(xì)胞都是來(lái)源于早期胚胎(

)(2)iPS細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，可以避免免疫排斥反應(yīng)(

)√×干細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中，包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞等。(3)不同類(lèi)型的干細(xì)胞，它們的分化潛能完全相同(

)×不同類(lèi)型的干細(xì)胞，它們的分化潛能是有差別的，如胚胎干細(xì)胞的分化潛能大于成體干細(xì)胞。任務(wù)一：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是__________。2.幼齡動(dòng)物的細(xì)胞與老齡動(dòng)物的細(xì)胞比較，分化程度低的細(xì)胞與分化程度高的細(xì)胞比較，哪些細(xì)胞更易于培養(yǎng)？為什么？細(xì)胞增殖提示幼齡動(dòng)物的細(xì)胞和分化程度低的細(xì)胞更易培養(yǎng)。原因是這些細(xì)胞分裂能力強(qiáng)。3.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么？用胃蛋白酶可以嗎？為什么？提示說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)；不可以使用胃蛋白酶；因?yàn)槎鄶?shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶(適宜pH為1.5左右)在此環(huán)境中沒(méi)有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胃蛋白酶不適用于細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的處理。4.“細(xì)胞增殖到互相接觸的時(shí)候，糖蛋白識(shí)別了這種信息，就會(huì)使細(xì)胞停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象”。試結(jié)合上述解釋?zhuān)e例說(shuō)明哪種細(xì)胞無(wú)接觸抑制現(xiàn)象，并闡述原因。提示癌細(xì)胞；癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少。核心歸納1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)處理(1)使細(xì)胞分散開(kāi)的原因：一是能保證細(xì)胞所需要的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)；二是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝物的及時(shí)排出。(2)使用胰蛋白酶時(shí)，要控制好作用時(shí)間，因?yàn)橐鹊鞍酌覆粌H能分解細(xì)胞間的蛋白質(zhì)，長(zhǎng)時(shí)間作用還會(huì)分解細(xì)胞膜蛋白等，對(duì)細(xì)胞造成損傷。核心歸納(3)動(dòng)物細(xì)胞的整個(gè)培養(yǎng)過(guò)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組織細(xì)胞分散開(kāi)；貼壁細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)使用的目的是使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)，分散成單個(gè)細(xì)胞，便于分瓶后繼續(xù)培養(yǎng)。(4)在進(jìn)行傳代培養(yǎng)時(shí)，懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞直接用離心法收集，貼壁細(xì)胞需要用胰蛋白酶處理，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，再用離心法收集。核心歸納2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)細(xì)胞增殖植物細(xì)胞的全能性培養(yǎng)前處理無(wú)菌；用機(jī)械的方法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，將組織分散成單個(gè)細(xì)胞無(wú)菌、離體取材動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)基成分糖類(lèi)、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等結(jié)果細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個(gè)體可產(chǎn)生新個(gè)體應(yīng)用人造皮膚的構(gòu)建、動(dòng)物分泌蛋白的規(guī)?；a(chǎn)快速繁殖、作物脫毒、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等相同點(diǎn)①都需人工條件下的無(wú)菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進(jìn)行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂核心歸納任務(wù)二：誘導(dǎo)多能干細(xì)胞如圖為iPS細(xì)胞的培養(yǎng)和利用過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)1→2過(guò)程的實(shí)質(zhì)是什么？提示

基因的選擇性表達(dá)。(2)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？提示

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞，經(jīng)移植可使壞死或退化部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。(3)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問(wèn)題？提示

通過(guò)干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，可以培育出人造器官，從而解決供體器官不足的問(wèn)題。又由于人造器官是病人自身細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成的，所以可以避免免疫排斥反應(yīng)。1.(2023·河北保定高二調(diào)研)在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需要A.用胃蛋白酶處理以獲得單細(xì)胞懸液B.充入5%CO2以刺激細(xì)胞正常呼吸C.加入經(jīng)高壓蒸汽滅菌的血清以提供營(yíng)養(yǎng)D.定期更換培養(yǎng)液以清除代謝物√典例分析用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等處理動(dòng)物組織，以獲得單細(xì)胞懸液，A錯(cuò)誤；充入5%CO2的目的是維持培養(yǎng)液的pH，B錯(cuò)誤；加入血清為動(dòng)物細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)，高壓蒸汽滅菌會(huì)破壞血清中的活性成分，C錯(cuò)誤。2.如圖是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的接觸抑制現(xiàn)象，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.正常動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中均會(huì)出現(xiàn)接觸

抑制現(xiàn)象B.癌細(xì)胞無(wú)接觸抑制因而培養(yǎng)時(shí)可形成多層細(xì)胞C.出現(xiàn)接觸抑制時(shí)細(xì)胞將停止分裂活動(dòng)D.出現(xiàn)接觸抑制后需要用胰蛋白酶處理后才可進(jìn)行傳代培養(yǎng)√接觸抑制是體外細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)貼附型細(xì)胞生長(zhǎng)的特性，懸浮型細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，A錯(cuò)誤。3.(2023·江蘇鎮(zhèn)江高二期中)研究人員研究肥胖機(jī)理時(shí)發(fā)現(xiàn)了一種與脂肪細(xì)胞的分化形成有關(guān)的蛋白質(zhì)M，其細(xì)胞分化過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

A.已分化的細(xì)胞不可能繼續(xù)分化為其他類(lèi)型的細(xì)胞B.肌肉細(xì)胞與脂肪細(xì)胞中均含控制蛋白質(zhì)M合成的基因C.促進(jìn)蛋白質(zhì)M的合成是解決肥胖問(wèn)題的一條途徑D.間充質(zhì)細(xì)胞是一種成體干細(xì)胞，其分化過(guò)程具有組織特異性√已分化的細(xì)胞也可能繼續(xù)分化為其他類(lèi)型的細(xì)胞，如人體的干細(xì)胞可分化為間充質(zhì)細(xì)胞，間充質(zhì)細(xì)胞又分化為肌肉細(xì)胞或脂肪細(xì)胞，A錯(cuò)誤。4.(多選)肌萎縮性側(cè)索硬化癥即“漸凍癥”，該病病因之一是突變的基因?qū)е掠卸疚镔|(zhì)積累，使運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷。最新研究結(jié)果表明，利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)制作前驅(qū)細(xì)胞，然后移植給漸凍癥實(shí)驗(yàn)鼠，