2.2.1 动物细胞培养-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二生物选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 不定项）

第2节　动物细胞工程 高效课时(一)　动物细胞培养 课程标准 核心素养 1.概述动物细胞培养需要的基本条件。 2.阐明动物细胞培养的基本过程。 3.简述干细胞在生物医学工程中的应用价值 1.生命观念：通过分析动物细胞培养的条件，形成生命的物质观、稳态与平衡观。 2.科学思维：通过构建动物细胞培养过程的流程图，培养归纳与概括能力及构建模型并运用模型分析问题的能力。 3.社会责任：通过分析干细胞的应用成果及涉及的伦理问题，培养关注科技发展及合理运用生物技术的社会责任意识 　高效导学01步　预习新知，落实必备知识 动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 一、动物细胞培养的概念 动物细胞培养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。 二、动物细胞培养的条件 1.营养 (1)合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基。 (2)培养液：培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。 (3)成分：培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质，如糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入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)在无菌环境下进行操作； (3)定期更换培养液以便清除代谢物。 3.温度、pH和渗透压 4.气体环境 三、动物细胞培养的过程 1.细胞贴壁：体外培养的动物细胞大多需要贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。 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，这种现象称为接触抑制。 3.原代培养：人们通常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。 4.传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养。 四、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。 2.类型：胚胎干细胞和成体干细胞等。 3.胚胎干细胞(简称ES细胞) (1)存在部位：存在于早期胚胎中。 (2)特点：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。 (3)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)存在部位：存在于成体组织或器官内。 (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)应用 ①将正常的造血干细胞移植到病人体内，恢复病人的造血和免疫功能，治疗白血病及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神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病方面有重要的应用价值。 5.诱导多能干细胞 (1)概念：通过体外诱导成纤维细胞等获得的类似胚胎干细胞的一类细胞，称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。 (2)优点 ①诱导过程无须破坏胚胎，不涉及伦理问题； ②iPS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。 【教材问题·心中明】 从社会中来·提示 P43可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增。目前，科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养，以获得适合临床上使用的人造皮肤。 ·提示 P44(1)用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。(2)胃蛋白酶作用的最适pH为1.5，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。 思考·讨论·提示 P451.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。同样，分化程度越低的细胞，增殖能力越强，越容易培养。 2.见本节培优点一[知识生成]3。 【概念辨析·试身手】 (1)在25 ℃的实验条件下可顺利完成大鼠神经细胞的培养。(×) 提示：动物细胞培养的适宜温度约为(36.5±0.5)℃。 (2)动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性。(×) 提示：动物细胞培养的原理是细胞增殖。 (3)动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶。(×) 提示：植物组织培养过程中可能用到纤维素酶和果胶酶，用不到胰蛋白酶。 (4)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2以刺激细胞呼吸。(×) 提示：动物细胞培养过程中通入5%的CO2的作用主要是维持培养液的pH。 (5)培养具有接触抑制现象的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。(×) 提示：培养具有接触抑制现象