221動物細胞培養(yǎng)-高二生物高效教學課件（人教版2019選擇性必修3）

課前3分鐘：閱讀P43-44，快速找答案1）動物細胞工程的3大技術(shù)（牢記）2）動物細胞培養(yǎng)的4大條件3）找?guī)讉€名詞：細胞貼壁、接觸抑制、原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)

是指應(yīng)用細胞生物學、分子生物學和發(fā)育生物學等多學科的原理和方法，通過細胞器、細胞或組織水平上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品一門綜合性的生物工程。根據(jù)操作對象的不同，可以分為植物細胞工程和動物細胞工程兩大領(lǐng)域。細胞工程細胞工程植物細胞工程動物細胞工程植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物體細胞雜交技術(shù)動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體動物細胞核移植技術(shù)克隆動物動物細胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)從社會中來

P43小面積燒傷：患者通過切除+植皮(自身)后恢復大面積燒傷？1）自身健康皮膚？非常有限免疫排斥反應(yīng)2）使用他人皮膚？通過細胞培養(yǎng)構(gòu)建的人造皮膚胚胎或幼齡動物的細胞幼齡個體細胞分化程度低、分裂能力強1.動物細胞培養(yǎng)（1）概念：（2）原理：取動物組織，將它分散成單個細胞，在適宜條件生長和增殖細胞分裂（增殖）幼齡動物or老齡動物？Why?(3)培養(yǎng)條件：+合成培養(yǎng)基血清含有尚未研究清楚的成分一般使用液體培養(yǎng)基，也稱培養(yǎng)液。②如何維持無菌、無毒的環(huán)境？③適宜的溫度、pH和滲透壓分別是多少？④氣體環(huán)境？分別有什么作用？裝置？無菌操作；定期更換培養(yǎng)液?；添加抗生素等（36.5±0.5）℃，，適宜的滲透壓95%空氣（細胞代謝必需）和5%CO2（維持pH）培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶置于CO2培養(yǎng)箱。①直接用合成然培養(yǎng)基嗎？Why？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1.動物細胞培養(yǎng)過程為什么將組織分散成單個細胞呢？可用什么方法？2.體外培養(yǎng)動物細胞有哪些類型？3.什么是細胞貼壁？什么是接觸抑制？4.什么是原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？5.為什么要進行分瓶培養(yǎng)？怎么處理？6.動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有什么異同？閱讀教材P44-45,思考并回答下列問題：1.動物細胞培養(yǎng)(4)培養(yǎng)條件：原代培養(yǎng)

培養(yǎng)分瓶制成細胞懸液傳代培養(yǎng)制成細胞懸液CO2培養(yǎng)箱

培養(yǎng)分散成單個細胞

取動物組織(幼齡動物)動物細胞培養(yǎng)過程(探究)1）Why選幼齡動物（或胚胎）組織器官4）什么是原代培養(yǎng)？細胞貼壁？

接觸抑制？傳代培養(yǎng)？3）分散細胞時為何不選用胃蛋白酶？

3min閱讀,思考以下問題：2）如何制成細胞懸液？動物組織塊分散成單個細胞解決懸浮生長貼壁生長(大多數(shù)）細胞密度過大、有害代謝物積累、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等接觸抑制傳代培養(yǎng)用機械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理制成細胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)①原代培養(yǎng)：指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。②細胞貼壁：某些細胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能增殖，這類細胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。③接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂增殖的現(xiàn)象。④傳代培養(yǎng)：分瓶后的細胞培養(yǎng)。加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶內(nèi)懸浮生長的細胞:直接用離心法收集貼壁細胞:用胰蛋白酶處理分散成單個細胞，用離心法收集細胞分裂受阻②制成細胞懸液，分瓶培養(yǎng)①收集細胞思考：（1）將組織分散成單個細胞時為什么要用胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）處理？胃蛋白酶可以嗎？兩次用酶處理的目的相同嗎？將細胞分散成單個細胞。但時間不能太長！不能破壞細胞膜的蛋白質(zhì)。胃蛋白酶會失活。第一次目的是使細胞分散成單個細胞，第二次目的是使細胞從瓶壁上脫落下來，分再散，便于繼續(xù)培養(yǎng)。（2）培養(yǎng)前為什么分散成單個細胞？

①成塊組織中細胞與細胞靠在一起，彼此限制了生長與增殖。②利于與培養(yǎng)液充分接觸，保證O2與營養(yǎng)供應(yīng)和代謝物及時排出。（3）接觸抑制現(xiàn)象說明細胞膜具有什么功能？該功能與細胞膜上的哪種物質(zhì)有關(guān)？細胞膜接受信息后，細胞停止分裂又說明該信息傳遞給了哪個結(jié)構(gòu)？

接觸抑制現(xiàn)象說明細胞膜能進行細胞間的信息交流。與糖蛋白有關(guān)。

細胞膜接受信息后，細胞停止分裂說明胞膜接受的信息能夠傳遞到細胞核。（4）“細胞增殖到互相接觸的時候，糖蛋白識別了這種信息，就會使細胞停止繼續(xù)繁殖，出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象”試結(jié)合上述解釋，舉例說明哪種細胞無接觸抑制現(xiàn)象，并闡述原因。癌細胞；癌細胞的細胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少。細胞懸液細胞貼壁、接觸抑制單層細胞多層細胞比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的是否體現(xiàn)全能性相同點植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較獲得細胞或細胞產(chǎn)物常用固體培養(yǎng)基完整的植株葡萄糖、動物血清常用液體培養(yǎng)基細胞增殖植物細胞的全能性新的細胞群，不形成個體快速繁殖植物蔗糖、植物激素1.培養(yǎng)過程中細胞都進行有絲分裂，不涉及減數(shù)分裂；2.均需無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件。是否傳代培養(yǎng)部分細胞的遺傳物質(zhì)可能會發(fā)生變化，增殖緩慢，甚至完全停止大部分細胞衰老死亡少數(shù)細胞會克服細胞壽命的自然極限，獲得不死性，這些細胞已經(jīng)發(fā)生了突變，正朝癌細胞發(fā)展10~50代繼續(xù)培養(yǎng)（50代以后）（有限細胞系）（無限細胞系）目前使用或冷凍保存的細胞通常為

以內(nèi)，以保持細胞正常的二倍體核型(遺傳物質(zhì)

)；這一階段的細胞稱為細胞株細胞系的遺傳物質(zhì)一定改變了；10代不改變【關(guān)鍵點解讀1】原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)辨析1.含義不同:?動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)?當貼壁細胞分裂生長到貼滿瓶壁時用胰蛋白酶等處理，分瓶繼續(xù)培養(yǎng)的

過程稱為傳代培養(yǎng)2.細胞增殖特點不同:?原代培養(yǎng):細胞分裂旺盛。?傳代培養(yǎng):正常細胞的傳代培養(yǎng)的次數(shù)一般是有限的，一般傳至10代后就不易傳下去，一般來說細胞在傳至10-50代左右，增殖會逐漸緩慢，甚至停止。但有些細胞會克服細胞壽命的自然極限，獲得

。目前使用的（如用于核移植的供體細胞）或冷凍保存的正常細胞通常選用傳代

代以內(nèi)的細胞，這樣做的目的是

。不死性細胞10保持細胞正常的二倍體核型1.細胞株:傳代培養(yǎng)的細胞能傳到10~50代,這樣的傳代細胞稱為細胞株。2.細胞系:傳代培養(yǎng)的細胞在傳到50代后，部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生

,并且具有癌變的特點，能夠無限地傳代下去，這樣的傳代細胞稱為細胞系。【關(guān)鍵點解讀2】細胞株與細胞系辨析改變什么是干細胞？它有哪些類型？這些類型各有怎樣的特點和哪些方面的應(yīng)用？閱讀教材P46,思考并回答下列問題：（2）分布：（1）概念：（3）分類：電鏡下的胚胎干細胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中。包括胚胎干細胞和成體干細胞等。動物和人體內(nèi)仍保留的少數(shù)具有分裂和分化能力的細胞。在一定條件下，干細胞可以分化成其他類型的細胞。1.干細胞（1）胚胎干細胞（簡稱ES細胞）?分布：?特點：?應(yīng)用實例：?局限性：存在于

中具有分化為成年動物體內(nèi)的

類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至

的潛能。目前科學家已分離出了小鼠、兔、牛、猴和人等的ES細胞，在體外培養(yǎng)可分化成心肌細胞、神經(jīng)元細胞和造血干細胞等細胞。必須從

中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫(yī)學上的應(yīng)用。早期胚胎任何一種個體胚胎（2）成體干細胞?分布：?特點?常見類型存在于

組織或器官內(nèi)的干細胞造血干細胞神經(jīng)干細胞精原干細胞發(fā)現(xiàn)最早研究最多應(yīng)用最成熟具有

性，只能分化成

細胞或組織，

發(fā)育成完整個體的能力。成體（骨髓、外周血和臍帶血中）（神經(jīng)系統(tǒng)中）（睪丸中）組織特異特定的不具有?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

、

和

等密切相關(guān)。發(fā)育再生修復2006年，科學家通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞，將它稱為誘導多能干細胞（簡稱iPS細胞），并用iPS細胞治療了小鼠的鐮狀細胞貧血。【資料】（3）誘導多能干細胞?概念：通過

誘導小鼠

細胞，獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞?誘導方法：①借助載體將

或

導入細胞（成纖維細胞以及已分化

的

均可）；②用

誘導形成。?誘導多能干細胞優(yōu)點：①誘導過程

破壞胚胎；②

iPS

細胞可以來源于病人自身的

細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免

反應(yīng)。體外成纖維（簡稱iPS細胞）特定基因特定蛋白T細胞、B細胞小分子化合物無須體免疫排斥所以，科學家普遍認為iPS細胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細胞?！拘〗Y(jié)】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

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

，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類似胚胎干細胞；誘導無須破壞胚胎，應(yīng)用前景更廣泛早期胚胎成體組織或器官中組織特異性1.(2022湖北高考真題)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長緩慢，其原因不可能的是（

）A．實驗材料取自小鼠胚胎的腦組織B．為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封C．血清經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基D．所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性A2.(2023·廣州模擬)Vero細胞系來源于非洲綠猴腎上皮細胞，具有無限分裂和貼壁生長的特性。將新冠病毒接種到Vero細胞后，經(jīng)Vero細胞培養(yǎng)、新冠病毒滅活及提純，可制成新冠病毒滅活疫苗。下列敘述錯誤的是()A．Vero細胞可作為新冠病毒大量繁殖的“培養(yǎng)基”B．向Vero細胞培養(yǎng)液中加入適量抗生素可防止雜菌污染C．分瓶前需要用胰蛋白酶處理貼壁生長的Vero細胞D．每傳代1次，培養(yǎng)瓶中的Vero細胞分裂1次D

C一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的表述是否正確。(1)培養(yǎng)環(huán)境中需要O2，不需要CO2。()(2)細胞要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。()(3)培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清。()(4)培養(yǎng)瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖。()練習與應(yīng)用××√×2.干細胞有著廣泛的應(yīng)用前景。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.干細胞