第三章 动物细胞工程（精品课堂）-2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程【精彩三年】课程探究与巩固教师用书word（浙科版）浙江专用

第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础 课程目标 知识目标 核心素养 1.概述动物细胞培养的过程 2．举例说明动物细胞培养的应用价值 1．认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础 2．认识动物细胞培养是动物细胞工程常用的技术手段，加深对科学、技术、社会相互关系的认识，学会运用生物学原理解释生物学社会议题 知识点一　动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养 1．动物细胞培养：从动物体获得相关组织，__分散成单个细胞__后，在适宜环境下让细胞生长和增殖的过程。 2．动物细胞培养的适宜条件 (1)温度：大多数情况下，细胞生长的最适宜温度是__37__℃__， 温差一般不超过±0.5 ℃。 (2)pH：大多数细胞适宜的pH为__7.2～7.4__，偏离此范围对细胞产生有害影响。造成培养基pH波动的主要物质是细胞代谢产生的__CO2__，可通过给培养箱提供恒定的__5%__的CO2浓度，使之与培养基中的__NaHCO3__处于平衡状态，调节pH的相对稳定。 (3)__95%__的空气可以保证细胞呼吸对氧气的需要。 (4)__无菌、无毒__的条件 ①培养材料、__培养基__、培养环境、操作过程严格控制无菌。 ②在培养基中加入抗生素能抑制__细菌和真菌__的生长，从而预防污染。常用的抗生素有青霉素、链霉素、卡那霉素和庆大霉素等。 ③动物细胞培养液中常含有在高温条件下变性失去功能的物质，如__血清__等，因而对培养液的这些成分采用__过滤__除菌。 ④为防止细胞代谢产生的有毒物质危害细胞，应定期更换__培养液__。 3．动物细胞的生长和增殖需要充足的营养物质。培养动物细胞的培养基通常为__液体培养基__。 (1)基本成分：水、无机盐、__氨基酸__、维生素、糖类、__生长因子__等。 (2)按培养基来源分类： 名称 成分 不足 联系 天然培 养基 主要来自动物体液或动物组织分离提取液，如血清、__淋巴液__、鸡胚浸出液等。成分与细胞在体内需要的成分比较接近，含有丰富的营养物质及各种__生长因子__等，渗透压、pH也与体内环境相似 成分__复杂__， 来源__受限__ 合成培 养基 根据细胞生存所需物质的__种类和含量__，用人工方法模拟合成的，便于对各种成分进行人工控制和标准化 人们并没 有完全了 解动物细 胞所需要 的全部物 质 实际工作中往往将天然培养基与人工合成培养基结合使用，如在合成培养基中添加一定比例的__血清__或其他天然成分 小思考：幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？ 【答案】细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养；分化程度越低的细胞，增殖能力越强，所以分化程度低的细胞更容易培养。 知识点二　动物细胞培养包括原代培养和传代培养 1．培养过程和细胞生长特点 培养 过程 细胞生 长特点 ①贴附生长：贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与细胞间的相互接触和细胞与细胞外基质之间的相互接触。体外培养时，绝大多数细胞仍然保持贴附生长的特性，必须贴附在某一固相支持物上生长。 ②接触抑制：当细胞由于移动而相互靠近发生__接触__时，细胞不再移动，接触区域的细胞膜皱褶样活动停止，最终__细胞分裂停止__，这种现象称为接触抑制 2．原代培养和传代培养 (1)原代培养：细胞或组织离开有机体后的__首次培养__。 (2)传代培养 ①需要传代培养的原因：随着时间的延长，体外培养的细胞数量不断增加。当增长到一定程度后，由于发生__接触抑制__或__培养空间__的限制及营养物质的消耗枯竭，生长会__逐渐减慢__，甚至停止并死亡。 ②操作：将原培养瓶内的细胞分离并稀释后转到__多个培养瓶__中，在新的培养基中进行传代培养。 ③要求：一般来说，原代培养的贴壁细胞达到生长基质的__80%__表面面积后可进行传代培养。若传代过晚，可影响下一代细胞的__动能状态__。贴壁生长的细胞需经__酶__消化制成细胞悬液后才能传代。 3．细胞系 (1)概念：原代培养物经__首次__传代成功后即成细胞系。 (2)连续细胞系(__无限细胞系__)：能连续培养下去的细胞系。其被认为是发生转化了的细胞系(遗传物质发生改变)，有的连续细胞系是__恶性细胞系__，有的连续细胞系虽已获得了不死性，但保留接触抑制现象，不致癌，是__良性无限细胞系__。 (3)有限细胞系：不能连续培养下去的细胞系。二倍体细胞通常为__有限细胞系__，如人的成纤维细胞可传__30～50__代，相当于150～300个细胞周期。 4．细胞株 (1)概念：通过一定