第2节 第1课时 动物细胞培养（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 不定项版）

第2节　动物细胞工程 第1课时　动物细胞培养 课时目标 1.结合动物细胞的代谢和增殖特点，说明动物细胞培养的条件。(生命观念) 2．采用模型与建模的方法，阐明动物细胞培养的过程。(科学思维) 3．关注干细胞的研究进展及应用。(社会责任) [对应学生用书P41] 一、动物细胞工程和动物细胞培养的条件 1．动物细胞工程 (1)常用技术：动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。 (2)基础：动物细胞培养。 2．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。 3．动物细胞培养的条件 (1)营养 ①细胞所需要的各种营养物质：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等。 ②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。 ③天然成分：血清等。 ④培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。 (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以及在无菌环境下进行操作。 ②培养液需要定期更换，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 (3)温度、pH和渗透压 (4)气体环境 在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。 二、动物细胞培养的过程 1．体外培养的动物细胞类型 (1)悬浮在培养液中生长增殖。 (2)贴附于某些基质表面生长增殖。 2．过程 3．相关概念 (1)细胞贴壁：细胞贴附在培养瓶的瓶壁上。 (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。 (3)原代培养：动物组织经处理后的初次培养。 (4)传代培养：分瓶后的细胞培养。 三、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，简称ES细胞。 (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：骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞、睾丸中的精原干细胞等。 (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。 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种细胞，简称iPS细胞。 (2)优点：诱导过程无须破坏胚胎；可来源于病人自身体细胞，理论上可以避免免疫排斥反应。 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ◆漫画助学 干细胞可用于修复组织损伤 ◆名师点睛 1．动物细胞培养一般使用的液体培养基，并非完全的合成培养基，因为还添加了血清等天然成分。 2．进行动物细胞培养时，不能用胃蛋白酶分散细胞，主要是因为pH不合适。 3．动物细胞培养过程中，应该对培养液和培养用具进行灭菌处理。 4．动物细胞培养时，CO2培养箱内应含有5%的CO2和95%的空气。 5．正常细胞在培养瓶的瓶壁上形成的是单层细胞；癌变的细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶的瓶壁上形成多层细胞。 6．胚胎干细胞不仅可以诱导分化形成各种细胞，还可以诱导分化形成各种组织、器官，甚至是动物个体；但成体干细胞只能分化形成特定的细胞或组织，不能分化形成完整的动物个体。 7．iPS细胞是体外诱导产生的多能干细胞，虽然类似于胚胎干细胞，但一般认为不能诱导分化形成完整的生物个体。 ◆思维启迪 1．动物细胞培养的原理是什么？ 提示：细胞增殖。 2．动物细胞培养能否体现动物体细胞的全能性？为什么？ 提示：不能。动物细胞培养只是细胞的增殖，并没有发育成完整个体或分化成其他各种细胞。 ◆概念检测(对的画“√”，错的画“×”) 1．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。(　　×　　) 2．悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集。(　　√　　) 3．动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。(　　√　　) 4．干细胞都来源于早期胚胎。(　　×　　) 5．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。(　　√　　) 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [对应学生用书P43] 任务一 动物细胞培养的条件和过程 下图表示