第3章 第1节 细胞培养是动物细胞工程的基础（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（浙科版2019）

培养学习志向·勇担社会责任 动物细胞工程学 生物工程是在生命科学发展到一定阶段诞生的学科，动物细胞工程是生物工程学科的重要分支。近二、三十年来，随着动物生物学科学理论的完善和科学技术的创新，动物细胞工程在理论、技术及实际应用上，已成为一个具有自身特点的系统的科学工程，同时也是生命科学基础理论和应用技术紧密结合的新型学科。 动物细胞工程学主要涉及实验动物细胞工程学、农业动物细胞工程学、野生动物细胞工程学，有的学者将部分水生动物也列入了动物细胞工程学的研究范围。 动物细胞工程的成果 实验动物细胞工程 实验动物细胞工程主要以啮齿动物如小鼠、大鼠、仓鼠和家兔等为实验材料或模式动物，建立动物模型，开展细胞工程学的基本理论和技术或方法的研究。 农业动物细胞工程 农业动物细胞工程或家畜细胞工程主要以大型家畜如牛、绵羊、猪、山羊、水牛、马和驼，甚至包括家养宠物狗和猫等为研究对象，针对生物工程技术在家畜生产中更为实际的应用而开展的理论和技术的研究。 野生动物细胞工程 野生动物细胞工程主要针对野生动物如猴、野牛、盘羊、貂、貉、狐、熊猫、虎和狮子等，旨在保护和拯救濒危动物或应用于人类生殖和医学治疗而进行的细胞工程学的应用性理论和技术的研究。 水生动物细胞工程 水生动物细胞工程主要以海洋或河、湖的水生动物如鱼、海胆、海鞘甚至包括两栖类动物如蛙等为研究对象，进行的细胞工程技术的理论和技术的研究。 人类细胞工程 人类细胞工程主要以人类本身为研究对象，针对人类的医学治疗和辅助生殖等进行的细胞工程技术的应用性理论和技术的研究。 第一节　细胞培养是动物细胞工程的基础 1.概述动物细胞培养的条件。 2．概述动物细胞培养的过程。 3．举例说明动物细胞培养的应用价值。 [主干知识梳理] 一、动物体细胞可在体外适宜条件下进行培养 1．动物细胞培养的概念 指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．动物细胞培养的条件 充足的营养 水、无机盐、氨基酸、维生素、糖类、生长因子等。 适宜的温度和pH 37±0.5 ℃；适宜的 pH：7.2～7.4。 气体环境 ①O2：需氧呼吸、细胞代谢(95%的空气)； ②CO2：维持pH的相对稳定(5%的CO2浓度) 无菌、无毒环境 ①培养基和培养用具等无菌处理； ②培养过程加抗生素杀菌 3．动物细胞培养基的种类及成分 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 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 二、动物细胞培养包括原代培养和传代培养 1．动物细胞培养过程(填图) 2．动物细胞体外培养的特点 贴壁生长 贴壁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 接触抑制 正常细胞在培养过程中不停顿地活动和运动，其外周的细胞膜呈现一些特征性的皱褶样活动，当细胞由于移动发生接触时，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 3．原代培养与传代培养 原代培养 概念 指细胞或组织离开有机体后的首次培养 一般操作 传代培养 概念 指将原代细胞从培养瓶中分离并稀释后转到多个培养瓶中继续培养 原因 原培养瓶中发生接触抑制或培养空间的限制及营养物质的消耗枯竭，细胞的生长逐渐减慢，甚至停止并死亡 时间选择 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 4．细胞系与细胞株 (1)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类型 类型 概念 特点 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 连续细胞系(无限细胞系) 能连续培养下去的细胞系 遗传物质发生改变，有的没有接触抑制现象，是恶性细胞系，有的保留接触抑制现象，是良性无限细胞系 (2)细胞株 概念 通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞 特点 一般具有恒定的染色体组型、病毒敏感性或抗性及其他生化特性 类型 可以连续多次传代的细胞株称为连续细胞株，可传代次数有限的细胞株称为有限细胞株 5．细胞克隆 概念 把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术，又称克隆培养 要求 必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个，即必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞 特点及意义 来源于一个共同的祖细胞，基因型一致，遗传性状均一，是研究遗传规律和生理特性的重要材料 三、动物细胞培养的意义 研究意义 ①能直接观察、分析细胞的形态结构和真正意义上的生命活动； ②培养正常或病变的细胞，可用于生理、病