第2章 第2节 1 动物细胞培养-（教师WORD）2021-2022学年高中生物【精讲精练】人教版选择性必修3 生物技术与工程 新课标辅导

第2节　动物细胞工程

一　动物细胞培养

【学习目标】

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——科学思维

2．认识到动物细胞培养是动物细胞工程的基础——科学思维

3．简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值——社会责任

知识点一　动物细胞培养的条件

[新知梳理]

1．动物细胞培养：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。

2．动物细胞培养的条件

(1)营养：培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。

①无机物：无机盐等；

②有机物：糖类、氨基酸、维生素和血清等一些天然成分。

(2)无菌、无毒的环境。

①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理。

②在无菌环境中进行操作。

③定期更换培养液，以清除代谢物。

(3)温度、pH和渗透压

①哺乳动物细胞培养的温度多以(36.5±0.5)_℃为宜；②多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4；③渗透压也是重要的环境参数。

(4)气体环境

①O2：细胞代谢所必需，②CO2：主要是维持培养液的pH。

[互动探究]

1．为了使动物细胞体外培养顺利进行，应营造怎样的环境？

提示：无菌、无毒的环境，培养液和所有培养器具进行无菌处理。

2．探究动物细胞培养时，为什么要在培养基中加入血清等天然成分？

提示：因血清中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质，如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等，人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚。因此细胞培养时，为保证细胞能顺利生长和繁殖，一般需添加血清等天然成分。

3．动物细胞培养过程中，一般是如何控制气体环境的？

提示：通常将培养皿或松盖培养瓶置于95%空气加5%CO2的培养箱中。

[归纳总结]

培养动物细胞的培养基的配制原则

1．营养要全面均衡。要满足培养细胞所需要的全部营养物质，包含有机物和无机物，甚至一些天然成分。还要注意各类物质的比例要协调。

2．保证无菌、无毒的环境。培养前对培养液和培养用具进行灭菌处理；培养过程中定期更换培养液。

3．pH的控制。配制培养基时利用缓冲物质，将pH调至7.2～7.4。培养过程中CO2维持培养液的pH。

4．保证通气。通常将培养基放入培养皿或松盖培养瓶中，并置于含有95%空气和5%CO2的培养箱中。

[题组通关]

1．一般来说，动物细胞体外培养需要满足的条件有(　　)

①无毒的环境　②无菌的环境　③培养液中需加血浆

④温度与动物体温相近　⑤需要O2　⑥加CO2维持培养液的pH

A．①②③④⑤⑥  B．①②③④

C．①③④⑤⑥  D．①②③④⑥

解析　动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，在细胞培养液中需添加血清、血浆等一些天然成分，培养温度一般与动物体温相近。动物细胞培养还需要O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。

答案　A

2．在动物细胞培养过程中，下列措施与控制无菌、无毒环境无关的是(　　)

A．对培养液进行高压蒸汽灭菌处理

B．对培养皿、培养瓶等进行干热灭菌处理

C．向培养液中添加动物血清

D．定期更换培养液

解析　在体外培养细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，需要对培养液和培养用具进行灭菌处理，定期更换培养液，清除代谢物，防止代谢物积累对细胞造成毒害。由于人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚，因此向培养液中添加动物血清等天然成分，满足细胞的营养需求。

答案　C

知识点二　动物细胞培养的过程

[新知梳理]

1．过程

2．细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

3．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象称为细胞的接触抑制。

4．原代培养：通常指分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。

5．传代培养：指分瓶之后的细胞培养。

[互动探究]

1．为什么幼龄动物组织比老龄动物组织更易培养？培养前为什么要将动物组织分散成单个细胞？

提示：幼龄动物组织代谢旺盛。分散后能与培养液充分接触，更易进行物质交换。

2．进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶可以吗？为什么？

提示：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。

不可以。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为2)在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于细胞培养时的处理。

3．动物细胞培养瓶内表面为何要光滑、无毒？

提示：易于培养细胞贴壁，进行生长增殖。

[归纳总结]

植物组织培养与动物细胞培养的比较

[特别提醒]　有关植物组织培养与动物细胞培养的三点提醒