2.2.1动物细胞培养课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

1.植物细胞培养的定义。 2.动物细胞培养的定义。 3.动物细胞培养的条件： ①营养物质（添加血清等天然成分） ②无菌无毒的环境 ③温度、PH和渗透压 ④气体环境（95%的空气和5%的CO2） 课前记忆（课前3分钟，大声背诵，立即检查） 第2节 动物细胞工程 Part1 动物细胞培养 2 课标要求： 1.动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术 2.阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分数成单个细胞后，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 学习目标： 1.通过对动物细胞培养的学习，能够说出动物细胞培养的条件及其过程。 2.通过对干细胞培养及其应用的学习，能够说出iPS的应用前景。 高考链接 本节内容在高考中考查主要以考察基础知识为主，得分率较高。 5 1、动物细胞培养技术（基础） 2、动物细胞融合技术 3、动物细胞核移植技术 动物细胞工程 的基本技术 1、概念： 从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 2、目的： 获得大量细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 3、原理： 细胞增殖（有丝分裂） 那么，动物细胞的培养需要哪些条件呢？ 动物细胞培养 一般用液体培养基， 也称为培养液 6 一、动物细胞培养的条件 糖类、氨基酸、无机盐、维生素 … 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 充足的营养、稳定的内环境 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 培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分 血清含有多种未知的促细胞生长因子，保证细胞能够顺利生长和增殖 细胞工程 8 一、动物细胞培养的条件 糖类、氨基酸、无机盐、维生素 … 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 ①培养液、培养用具灭菌处理以及在无菌环境下进行操作； ②添加抗生素，以防培养过程中污染； 定期更换培养液，以便清除代谢物。 ①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以___________ 为宜； ②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________ ； ③适宜的渗透压： 维持细胞正常的形态和功能。 36.5±0.5℃ 7.2-7.4 维持培养液的pH 95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱 O2：细胞代谢所必需 细胞工程 疑难突破一：动物细胞培养的过程 学生活动：构建动物细胞培养过程模型，并思考下列问题： （1）培养前用什么方法分散成单个细胞？ （2）体外培养动物细胞有哪些类型？ （3）什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？ （4）什么是原代培养和传代培养？ （5）为什么要进行分瓶培养？怎么处理？ （6）动物细胞培养与植物组织培养有什么相同之处与不同之处？ 动物细胞培养过程模型 取动物组织 分散成单个细胞 悬浮生长 贴壁生长 传代培养 细胞悬液 原代培养 细胞分裂 受阻 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶 说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？ 说明细胞间的物质主要是蛋白质。 胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就失去活性，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。 二、动物细胞培养的过程 ①悬浮生长类： ②贴壁生长类： 能够悬浮在培养液中生长增殖。 需要贴附于某些基质表面才能生长增殖。 （大多数细胞） 培养瓶或培养皿内表面的要求：光滑、无毒、易于贴附。 大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。 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。 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。 （3）体外培养的动物细胞类型 分裂停 止原因 （4）分瓶、进行传代培养 ①收集细胞 悬浮生长类： 直接用离心法收集 贴壁生长类： 重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集 ②将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养 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。 将分瓶后的细胞培养成为传代培养。 【思考】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。 原代培养： 传代培养： 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 培养基性质 培养基特有成分 培养结果 培养目的 相同点 获得细胞或细胞产物 常用固体培养基 植物体 葡萄糖、动物血清 常用液体培养基 细胞增殖 细胞的全能性 许多细胞 快速繁殖等 蔗糖、植物激素 1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； 2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 二、动物细胞培养的过程 比较植物组织培养与动物细胞培养 14 三、干细胞培养及其应用 1.干细胞的概念： 2.干细胞的来源： 3.干细胞的类型： 动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。在一定的条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。 早期胚胎、骨髓和脐带血 等多种组织和器官中。 细胞工程 15 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。 胚胎干细胞 分布 特点 应用实例 在体外分化成心肌细胞、 神经元细胞和造血干细胞等 局限性 必须从胚胎中获取 ，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。 ES细胞 三、干细胞培养及其应用 细胞工程 16 成体组织或器官内 造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中） 神经干细胞（神经系统中） 精原干细胞（睾丸中） 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 成体干细胞 分布 举例 特点 应用实例 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） 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 造血干细胞→ 神经干细胞→ 治疗细胞损伤造成的疾病 三、干细胞培养及其应用 细胞工程 17 通过体外诱导小鼠成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞 ①将特定基因或特定蛋白导入细胞 （成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞） 诱导多能干细胞 概念 制备方法 应用 优点 ②用小分子化合物诱导形成。 ①诱导过程无须破坏胚胎； 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。 可治疗镰状细胞贫血症； 在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展 iPS细胞 细胞工程 18 诱导多能干细胞 （iPS细胞） 多种体细胞 定向诱导分化 体外诱导小鼠成纤维细胞 移植 取成纤维细胞等 iPS细胞 转入相关因子 细胞发生转化 分化 胰岛细胞 神经元 血细胞 肠上皮细胞 心肌细胞 肝细胞 病人 iPS细胞用于治疗人类疾病示意图 iPS细胞的应用前景： 临床治疗人类疾病如： 白血病、帕金森病、阿而茨海默病等 细胞工程 无菌、无毒 营养 温度、pH和渗透压 气体环境 制备细胞悬液 原代培养 传代培养 动物细胞培养 动物细胞培养的条件 动物细胞培养的过程 干细胞的培养和应用 干细胞的种类、特点及应用 iPS细胞的培养和应用 课堂小结 整理反刍 1.反思本节课的教学目标有没有达成 2.理清本节课学习的三个应用具体有哪些，整理好课本笔记内容。 3.完成课本课后习题和学案上的有关内容 Lavf57.25.100 $$