第2章 第2节 一 动物细胞培养-2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3【精讲精练】人教版（教师用书word）

第2节　动物细胞工程 一　动物细胞培养 学习目标 1.运用结构与功能观分析并归纳概括动物细胞培养的条件。 生命观念 2.能基于事实和证据，采用归纳与概括等方法，以文字、模型构建的形式表示动物细胞培养过程。 科学思维 3.通过对干细胞特性的理解，认可能用干细胞解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥反应的实际问题。 社会责任 一、动物细胞培养的条件及过程 1．动物细胞培养的概念 是指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 3．动物细胞培养的过程 取动物组织 ↓ 分散组织细胞 ↓ 制成细胞悬液 ↓ 原代培养 ↓ 传代培养 [提醒]　使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞膜上的蛋白等，对细胞造成损伤。 二、干细胞培养及其应用 1．来源：__早期胚胎__、骨髓和__脐带血__等多种组织和器官中。 2．类型：__胚胎__干细胞和__成体__干细胞等。 3．胚胎干细胞 (1)概念：存在于__早期胚胎__中，具有分化为__成年__动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有__组织__和器官甚至__个体__的潜能。 (2)局限：胚胎干细胞必须从__胚胎__中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。 4．成体干细胞 (1)概念：__成体__组织或器官内的干细胞。 (2)类型 (3)特点：具有__组织特异性__，只能分化成特定的细胞或组织，__不具有__发育成完整个体的能力。 (4)作用：有着自我更新能力及__分化潜能__的干细胞，与组织、器官的发育、再生和__修复__等密切相关。 (5)应用 ①造血干细胞：治疗__白血病__、一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、__免疫系统__功能障碍等疾病。 ②神经干细胞：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)。 5．诱导多能干细胞 (1)概念：通过体外诱导__成纤维__细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞，被称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。 (2)应用：治疗小鼠的镰状细胞贫血；现在用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。 (3)优点：无须破坏胚胎；iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 判断正误 1．动物细胞培养是动物细胞工程的基础。(√) 2．体外培养动物细胞，只需给予充足的营养即可。(×) 3．在进行细胞培养时，需置于含有95% O2和5% CO2的混合气体环境中。(×) 4．体外培养的动物细胞都具有细胞贴壁和接触抑制的现象。(×) 5．人们通常将动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。(√) 6．造血干细胞主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。(√) 7．iPS细胞和胚胎干细胞均须从胚胎中获取，也都涉及伦理问题。(×) 探究点一　动物细胞培养的条件及过程 [问题情境] 阅读教材P43～45，如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据图回答： (1)动物细胞培养过程需要什么样的条件？ 提示：动物细胞培养需要细胞所需的各种营养物质，无菌、无毒的环境，适宜温度、pH和渗透压，适宜气体环境等条件。 (2)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？ 提示：幼龄动物的细胞和分化程度低的细胞更易培养，因为这些细胞分裂能力强。 (3)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？用胃蛋白酶可以吗？为什么？ 提示：蛋白质；不可以；多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)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使用。 (4)动物细胞培养和植物组织培养一样可以获得完整个体吗？ 提示：动物细胞培养时细胞只进行生长和增殖，不能得到完整个体，但是植物组织培养可以获得完整个体。 (5)动物细胞培养过程中有接触抑制现象，这一现象说明了细胞膜具有什么功能？细胞膜接收信息后，细胞停止分裂又说明了什么？ 提示：动物细胞培养过程中的接触抑制说明了细胞膜能进行细胞间的信息交流；细胞膜接收信息后，细胞停止分裂，说明了细胞膜接收的信息能够传递到细胞核。 [归纳总结] 1．图解动物细胞培养的过程 2．两组概念的辨析 (1)细胞贴壁和接触抑制 ①细胞贴壁：体外培养的细胞有些需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，称为细胞贴壁。 ②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 (2)原代培养