2.2 动物细胞工程 -【帮课堂】2021-2022学年高二生物同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）

2.2 动物细胞工程 教学目标 课程标准 目标解读 动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。 1. 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 2. 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。 3. 阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程。 4. 概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。 5. 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。 1. 阐明动物细胞培养的条件和过程。 2. 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。 3. 阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。 4. 阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。 教学重点 1. 动物细胞培养的条件和过程。 2. 干细胞在生物医学工程中的应用。 3. 单克隆抗体的制备和应用。 4. 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 教学难点 1. 单克隆抗体的制备过程。 2. 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 知识点01 动物细胞工程 动物细胞工程是应用细胞学的方法，按照我们人类的需要和预定的设计，有目的、有计划地保存、改变动物细胞和创造新的动物细胞，进而培育成新的物种或者品种的一门科学技术。 知识点02 动物细胞培养 概念：从动物机体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖的技术。 原理：细胞增殖 基本条件： 过程： 几个有关概念： 原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。（将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养，称为原代培养。） 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。 细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制，容易传代培养。 细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。 接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 应用： 1.蛋白质生物制品的生产：酶、生长因子、疫苗、单克隆抗体等 2.应用于基因工程：主要用于受体细胞 3.检测有毒物质，判断某种物质的毒性 4.细胞的生理、药理、病理研究 知识点03 干细胞培养及其应用 一、干细胞 概念：是来自于胚胎、胎儿或成人体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。 存在：存在于早期胚胎、骨髓和脐带等多种组织和器官中。 分类： 干细胞特征：通过有丝分裂，完成自我更新；在特定的生理条件下或实验条件下，可以分化成其他类型的细胞。 干细胞主要用途： （1）通过造血干细胞的移植可以治疗白血病、遗传性血液病（如地中海贫血、血液再生障碍性贫血、镰刀状细胞贫血）等疾病。 （2）自体器官移植 科学家正在研究用胚胎干细胞治疗神经退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）、糖尿病、心肌坏死等疾病。 （3）神经干细胞可治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）。 （4）揭示细胞分化和细胞凋亡的机理。 （5）用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。 二、胚胎干细胞 特点：(1)形态上：体积小、细胞核大、核仁明显。 (2)功能上：具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。 (3)在体外培养的条件下，可以只增殖，而不分化。可以冷冻保存，也可以进行遗传改造。 来源：由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。 用于研究的胚胎干细胞的来源：一是从自然胚胎中获取；二是从通过细胞核移植技术克隆得到的胚胎中获取（主要途径）。 主要用途： （1）治疗人类的某些顽症。 （2）培育出人造组织器官，用于器官移植。 （3）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。 三、诱导多功能干细胞（iPS细胞） 概念：是由一些多功能遗传基因导入皮肤等受体细胞中通过基因重新编排方法，“诱导”普通细胞回