2.2 1 动物细胞培养(课件PPT)-【赢在微点·轻松课堂】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版，多选）

高中生物学 选择性必修3 赢在微点 轻松课堂 生物学 第2章 细胞工程 第2节　动物细胞工程 一　动物细胞培养 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 稳健启程•新知初步构建 课前•自主预习 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 跟随名师·探究核心考点 课堂•合作探究 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 —— —— 沙场点兵·放飞激情梦想 随堂•达标自测 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 点击 导航 课堂•合作探究 课前•自主预习 第2节　一　动物细胞培养 随堂•达标自测 轻松课堂 高中生物学 选择性必修3 第 ‹#› 页 赢在字里行间 课程目标 核心素养 1.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程,动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。 科学思维　构建动物细胞培养的流程图,区分原代培养和传代培养。 生命观念、科学思维　理解动物细胞培养的条件,尤其是添加动物血清的目的、CO2的作用等。 科学思维、社会责任　比较胚胎干细胞和成体干细胞的异同,并分析其应用。 知|识|梳|理 一、动物细胞培养的条件 1.概念。 从动物体中取出相关的组织,将它分散成__________,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞__________和__________的技术。 单个细胞 生长 增殖 培养液 培养用具 无菌 代谢物 2.条件。 (1)营养 (2)无菌、无毒的环境:对__________和所有__________进行灭菌处理,以及在__________环境下进行操作;定期更换培养液以清除__________,防止对细胞自身造成危害。 (3)温度、pH和渗透压 (4)气体环境 二、动物细胞培养的过程 1.过程。 停止分裂增殖 分瓶 初次培养 分瓶 2.相关概念。 (1)分类:一类细胞能够悬浮在__________中生长增殖;另一类细胞往往需要贴附在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为__________。 (2)接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面__________时,细胞_____________的现象称为细胞的接触抑制。 (3)原代培养:__________之前的细胞培养,即动物组织经处理后的__________称为原代培养。 (4)传代培养:__________后的细胞培养称为传代培养。 培养液 细胞贴壁 相互接触 组织特异 三、干细胞培养及其应用 1.来源:存在于__________、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。 2.分类。 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 __________ 成体组织或器官内的干细胞,包括__________细胞、神经干细胞、__________干细胞 特点 分化为成年动物体内任何一种类型的细胞,进一步形成所有组织、器官甚至个体的潜能 具有__________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 早期胚胎 早期胚胎 骨髓造血干 精原 应用 与组织、器官的发育、再生和修复密切相关: (1)造血干细胞治疗________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的重要手段; (2)神经干细胞治疗________________和神经系统退行性疾病方面有重要应用价值 白血 神经组织损伤 免疫排斥 3.诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。 (1)来源:__________细胞、已分化的T细胞和B细胞。 (2)特点:诱导过程无需破坏__________;可来源于__________体细胞;避免__________反应;应用前景优于胚胎干细胞。 (3)应用前景:阿尔茨海默病、心血管疾病等领域。 成纤维 胚胎 病人自身 √ 自|主|检|测 判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)动物细胞培养时,需要对细胞进行一次脱分化处理和两次胰蛋白酶处理。 ( ) (2)恒温条件下进行动物细胞培养,细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而改变。 ( ) (3)为了防止培养过程中发生微生物污染,应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌。 ( ) (4)成体干细胞具有组织特异性。 ( ) (5)iPS细胞可以来自病人自身体细胞。 ( ) × √ × × 知识点一　动物细胞培养的过程 1.动物细胞培养的流程图。 取动物组织单个细胞制成细胞悬液原代培养 制成细胞悬液传代培养 2.体外培养的动物细胞分类。 (1)能悬浮在培养液中生长增殖。 (2)需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,大多数细胞属于这种类型。 3.动物细胞培养中的重要概念。 (1)细胞贴壁。 用培养液将分散的动物细胞制成细胞悬液,再将细胞悬液放入培养瓶内,置于适宜的环境中培养,细胞悬液中分散的细胞往往贴附在瓶壁上。 (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,这种现象称为细胞的接触抑制。应对接触抑制现象的方法是将贴壁细胞重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖。 特别提醒　正常细胞在培养瓶的瓶壁上形成的是单层细胞;癌变细胞没有接触抑制现象,可以在培养瓶壁上形成多层细胞。 (3)原代培养。 动物组织经处理后的初次培养。 (4)传代培养。 分瓶后的细胞培养称为传代培养。 特别提醒　(1)取材:培养的动物细胞大部分取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织,这是因为这些器官或组织中的细胞生命力旺盛,分裂能力强。 (2)用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块,使组织细胞分散开,这样做的目的:①使细胞与培养液充分接触,一方面保证细胞所需氧气和营养的供应,另一方面保证细胞内代谢产物的及时排出;②使得在细胞水平操作的其他技术得以实现。 (3)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蛋白等,对细胞造成损伤。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。 (4)动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶,第一次使用的目的是使组织细胞分散开;贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,分散成单个细胞,便于分瓶后继续培养。 (5)进行传代培养的原因:悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞在生长增殖时,除受上述因素的影响外,还会发生接触抑制现象。这时就需要对细胞进行分瓶培养,让细胞继续增殖。 【典例1】　如图为猪输卵管上皮细胞培养过程示意图。下列有关叙述正确的是 (　　) A.甲→乙和丙→丁过程需要用胃蛋白酶处理 B.丙为原代培养,丁为传代培养,二者都需在添加血清的合成培养基中进行 C.丙过程会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,而丁过程不会出现此现象 D.为避免培养过程中的杂菌污染,丙、丁过程中培养瓶盖必须旋紧不漏气 答案与解析 解析　甲→乙和丙→丁过程需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,A项错误;丙为原代培养,丁为传代培养,二者都需在添加血清的合成培养基中进行,B项正确;丙过程和丁过程均会出现细胞贴壁生长和接触抑制现象,C项错误;为避免培养过程中的杂菌污染,保证其气体需要,丙、丁过程中需松动培养瓶盖,将其置于含95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中培养,D项错误。 答案　B 【微变式】　如图所示,关于动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是 (　　) A.甲中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强 B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成乙瓶中的细胞悬液 C.丙、丁瓶中的培养液为无菌、无毒的环境 D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH 答案与解析 解析　甲中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强,A项正确;将组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,制成乙瓶中的细胞悬液,不能用胃蛋白酶处理,B项错误;丙、丁瓶中的培养液为无菌、无毒的环境,C项正确;培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是维持培养液的pH,D项正确。 答案　B 知识点二　干细胞培养及应用 1.分类。 2.功能——有自我更新能力及分化潜能。 (1)胚胎干细胞(简称ES细胞)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。目前科学家已经分离了兔、牛、猴和人等的ES细胞,并证明了ES细胞可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞。 (2)一般认为,成体干细胞具有组织特异性,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。造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞。 3.应用。 干细胞与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,因而在医学上有着广泛的应用。 类型 应用 造血干细胞 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 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) 诱导多能干细胞 (iPS细胞) 可治疗小鼠的镰状细胞贫血,在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展 特别提醒　(1)胚胎干细胞必须从胚胎中获得,这涉及伦理问题,因而限制了它在医学上的应用。 (2)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,所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 【典例2】　胚胎干细胞可诱导分化成神经细胞,科学家开展了将其用于治疗因特定神经元死亡而导致的帕金森病的研究。下列关于胚胎干细胞的叙述错误的是 (　　) A.具有增殖能力 B.能诱导分化成成年动物体内各种细胞 C.不具有细胞周期 D.比神经细胞容易培养 答案与解析 解析　胚胎干细胞能连续进行有丝分裂,具有细胞周期,C项错误。 答案　C 【微变式】　下列有关胚胎干细胞的说法不正确的是 (　　) A.利用干细胞治疗某些顽疾,因为干细胞具有再生各种组织的潜能 B.在功能上,胚胎干细胞具有细胞的全能性 C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应 D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变 答案与解析 解析　胚胎干细胞体外培养,可以被诱导分化成人造组织器官用于器官移植,也可移植胚胎干细胞修复坏死、退化的组织细胞。骨髓移植必须进行配型实验,即使是配型合适的骨髓,移植造血干细胞后也会有排斥反应,只是排斥反应较小而已。异体骨髓移植,受体的血细胞来自异体骨髓造血干细胞的增殖,故血型有可能发生改变。 答案　C 网络构建　知识构建　把握核心脉络 1.一般来说,动物细胞体外培养需要满足的条件有 (　　) ①无毒的环境　②无菌的环境　③培养液中需加血清　④温度与动物体温相近　⑤需要O2和CO2　⑥加CO2维持培养液的pH A.①②③④⑤⑥ B.①②③④ C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥ 答案与解析 解析　动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒,在细胞培养液中需添加血清、血浆等一些天然成分,培养温度一般与动物体温相近。动物细胞培养还需要O2和CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2可维持培养液的pH。 答案　A 2.下列过程属于动物细胞原代培养的是 (　　) A.用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞的过程 B.从机体取得细胞后初次进行培养的过程 C.出现接触抑制现象后取下的细胞的培养过程 D.哺乳动物细胞在培养基中的悬浮生长过程 答案与解析 解析　原代培养是最初的细胞培养,即还没有分瓶培养前的细胞培养。 答案　B 3.(多选)关于动物体细胞培养过程中细胞的活动或特性,下列表述正确的是 (　　) A.细胞通常贴壁生长 B.细胞进行有丝分裂 C.细胞之间有接触抑制现象 D.细胞经过脱分化和再分化过程 答案与解析 解析　动物细胞培养过程中,悬液中分散的细胞很快贴壁生长,A项正确;动物细胞培养是细胞增多的过程,细胞增殖的方式为有丝分裂,B项正确;动物细胞在培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制,C项正确;动物细胞培养没有脱分化和再分化过程,D项错误。 答案　ABC 4.下列关于干细胞的叙述不正确的是 (　　) A.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血中 B.胚胎干细胞能分化为任何一种类型细胞 C.成体干细胞主要存在于成体骨髓、外周血和脐带血中 D.iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞 答案与解析 解析　成体干细胞是成体组织或器官内干细胞,包括骨髓造血干细胞、神经系统干细胞和精原干细胞,其中骨髓造血干细胞主要存在于成体骨髓、外周血和脐带血中,C项错误,A、B、D三项正确。 答案　C 5.下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述正确的是 (　　) A.用胃蛋白酶处理牛肌肉组织,获得分裂能力强的肌肉干细胞 B.生物反应器中应充以95%空气加5% CO2的混合气体,CO2的作用是刺激细胞呼吸 C.培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长 D.“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产,但环境污染严重 答案与解析 解析　用胰蛋白酶处理动物组织,可以使组织分散成单个细胞,利于动物细胞培养,不用胃蛋白酶是因为pH不合适,A项错误;动物细胞培养的气体环境:95%空气和5% CO2,CO2的作用主要是维持培养液的pH,B项错误;动物细胞培养过程中细胞悬液中的细胞会贴附在瓶壁上生长,如果想得到大量的产物,可以利用支架增大细胞吸附面积,有利于细胞贴壁生长,C项正确;理论上来说,仅来自1只动物的干细胞可制成的肉品数量,比宰杀1头牛多得多,有利于牛肉的工厂化生产,同时也可减少对土地、饮用水和饲料的利用,且温室气体等其他环境污染物也会减少,D项错误。 答案　C $$