動物細胞培養(yǎng)教案

2.2.1動物細胞培養(yǎng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡述動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。

2.掌握干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用。

學(xué)科素養(yǎng)：1.科學(xué)思維：構(gòu)建動物細胞培養(yǎng)的流程圖。

2.科學(xué)探究：分析討論動物細胞培養(yǎng)的條件。

3.科學(xué)責(zé)任：了解干細胞培養(yǎng)的進展、應(yīng)用前景及安全問題，認同

干細胞培養(yǎng)在疾病治療方面的應(yīng)用價值。

知識點一動物細胞培養(yǎng)的條件

自主梳理

1.動物細胞培養(yǎng)的概念：指從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散

成細胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細胞

和的技術(shù)。

2.地位：是動物細胞工程的基礎(chǔ)。

3.動物細胞培養(yǎng)的條件

(1)營養(yǎng)

:將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴(yán)格配制而成

的培養(yǎng)基。

①成分

a.營養(yǎng)成分：糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等。

b.在合成培養(yǎng)基中通常需要加入等一些天然成分。

②狀態(tài)：液體培養(yǎng)基，也稱為o

⑵無菌、無毒的環(huán)境

①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行處理以及在環(huán)境

下進行操作。

②定期更換,以便清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞

自身造成危害。

⑶溫度、pH和滲透壓

①溫度：哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以℃為宜。

②pH：多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2?7.4。

③滲透壓：是重要環(huán)境參數(shù)，滲透壓要適宜，以維持細胞正常形態(tài)。

(4)氣體環(huán)境

①是細胞代謝所必需的，C0?的主要作用是o

②在進行細胞培養(yǎng)時，通常采用或，并將它們

置于含有________空氣和C02的混合氣體的中進行

培養(yǎng)。

答案：

1.單個生長增殖

2.動物細胞培養(yǎng)

3.(1)合成培養(yǎng)基①b.血清②培養(yǎng)液(2)①滅菌無菌②培

養(yǎng)液(3)①36.5±0.5(4)①維持培養(yǎng)液的pH②培養(yǎng)皿松蓋培

養(yǎng)瓶95%5%CO2培養(yǎng)箱

［互動探究］

1.動物細胞培養(yǎng)的原理是什么？

提示：細胞增殖

2.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：幼齡動物的細胞和分化程度低的細胞更易培養(yǎng)，原因是這些細

胞分裂能力強。

3.動物細胞培養(yǎng)時，除了添加糖類、氨基酸等必要的營養(yǎng)成分外，

往往還需添加血清等一些天然成分，原因是什么？

提示：人們對細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，血清等一些天

然成分的營養(yǎng)成分比較齊全，可以彌補人工培養(yǎng)基的不足。

歸納提升

1.培養(yǎng)條件的分析

⑴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

養(yǎng)時，一般需添加10%?20%的血清或血漿。

⑵氣體環(huán)境：CO?調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH,O2維持細胞有氧呼吸。

2.動物細胞培養(yǎng)的兩點說明

⑴動物細胞培養(yǎng)所用的是液體培養(yǎng)基，且并非完全的合成培養(yǎng)基，

因為還添加了動物血清等天然成分。

⑵動物細胞培養(yǎng)過程中，應(yīng)該對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行滅菌而非消

毒。

針對訓(xùn)練

1.一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的條件有（）

①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③培養(yǎng)液中需加血清等一些天然成

分④溫度與動物體溫相近⑤需要Oz

⑥加C02維持培養(yǎng)液的pH

A.①②③④⑤⑥B.①②③④

C.①③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④⑥

答案：A

解析：動物細胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒；在細胞培養(yǎng)液中需添

加血清等一些天然成分；培養(yǎng)溫度一般與動物體溫相近；動物細胞培

養(yǎng)還需要和C02,是細胞代謝所必需的，C02可維持培養(yǎng)液的pH。

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.沒有成熟大液泡，滲透壓調(diào)節(jié)能力差

B.滲透壓遠高于細菌或植物細胞的滲透壓

C.沒有細胞壁，對培養(yǎng)基的滲透壓更敏感

D.生長緩慢，各生長階段對環(huán)境的滲透壓要求不同

答案：C

解析：動物細胞雖然無大液泡，但是有一定濃度的細胞液，能發(fā)生滲

透作用，故A錯誤；動物細胞滲透壓不一定高于細菌或植物細胞的滲

透壓，故B錯誤；由于動物細胞無細胞壁，外界滲透壓一旦變化，細

胞更容易變化如皺縮或膨脹，故C正確；動物細胞不一定生長緩慢，

各生長階段對環(huán)境的滲透壓要求不同，不是動物細胞離體培養(yǎng)更需關(guān)

注培養(yǎng)基的滲透壓的理由，故D錯誤。

知識點二動物細胞培養(yǎng)的過程

自主梳理

動物細胞培養(yǎng)過程示意圖

1.懸浮生長：細胞懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。密度過大時，由于

積累和培養(yǎng)液中等因素，細胞分裂受阻。

2.：細胞懸液中分散的細胞貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上的現(xiàn)象。

3.接觸抑制：當(dāng)貼壁細胞分裂生長到相互接觸時，細胞停

止分裂增殖的現(xiàn)象。

4.原代培養(yǎng)：分瓶之前的細胞培養(yǎng)，即動物組織后的初次

培養(yǎng)。

5.傳代培養(yǎng)：分瓶之后的細胞培養(yǎng)。在進行傳代培養(yǎng)時，懸浮培養(yǎng)

的細胞直接用離心法收集；貼壁細胞需要重新用等處理，使

之分散成單個細胞，然后再用離心法收集。之后，將收集的細胞制成

細胞懸液，分瓶培養(yǎng)。

答案：

1.有害代謝物營養(yǎng)物質(zhì)缺乏

2.細胞貼壁

3.表面

4.經(jīng)處理

5.胰蛋白酶

［互動探究］

1.（科學(xué)思維）動物細胞培養(yǎng)取材時，一般是取胚胎組織或幼齡動物

的組織或器官，請解釋原因。

提示：胚胎組織或幼齡動物的組織或器官分裂、增殖旺盛。

2.（生命觀念）進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明

細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶可以嗎？為什么？

提示：蛋白質(zhì)。不可以。多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2?7.4,

胃蛋白酶（適宜pH為2）在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境

中活性較高，因此胰蛋白酶適用于細胞培養(yǎng)時的處理。

3.（科學(xué)思維）培養(yǎng)瓶中的細胞培養(yǎng)到什么時候就不再分裂增殖？

提示：當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂增殖。

［歸納提升］

1.動物細胞培養(yǎng)過程

1

5

O

動物胚單細貼分O不

加培接觸瓶弋弋

胎或幼個胞壁死

剪碎細養(yǎng)液生抑制培田田

齡動物懸細

胰蛋一胞;液長養(yǎng)冠冠胞

組織塊白八

酶或膠」J

原蛋

培養(yǎng)

傳代

培養(yǎng)

白酶原代

。

增殖

細胞

理：

(1)原

官的

或器

組織

這些

因為

組織，

器官或

動物的

自幼齡

一般取

材：

⑵選

力強。

分裂能

旺盛，

生命力

處理

(3)酶

第

散開；

細胞分

使組織

的是

的目

使用

一次

的：第

理的目

兩次處

①用酶

培養(yǎng)。

后繼續(xù)

于分散

，便

下來

脫離

壁上

從瓶

細胞

是使

目的

用的

二次使

能

二是

應(yīng)；

養(yǎng)供

的營

需要

胞所

證細

是能保

因：一

開的原

胞分散

②使細

。

排出

及時

物的

謝產(chǎn)

害代

胞內(nèi)有

保證細

2~

為7.

宜pH

養(yǎng)的適

細胞培

數(shù)動物

于大多

理：由

白酶處

用胃蛋

③不能

白

胃蛋

能用

此不

，因

0左右

為2.

適pH

的最

作用

發(fā)揮

白酶

而胃蛋

7.4,

開。

胞分散

酶使細

制

觸抑

和接

貼壁

細胞

2.

，懸

中培養(yǎng)

宜環(huán)境

置于適

瓶內(nèi)，

入培養(yǎng)

懸液放

將細胞

壁：

胞貼

⑴細

。

胞貼壁

稱為細

上，

瓶壁