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

该高中生物学课件聚焦动物细胞培养技术，系统涵盖培养条件、操作过程及干细胞培养应用。以烧伤治疗中皮肤移植的实际问题导入，通过课本探讨与社会联系构建“问题-原理-应用”学习支架，衔接知识点逻辑。 其亮点在于融合生命观念（如细胞贴壁与功能关系）、科学思维（质疑培养是否体现全能性）和探究实践（胰蛋白酶使用原理讨论），结合肿瘤细胞接触抑制实例及情境练习题，提升学生应用能力。教师使用可强化教学逻辑，激发学生社会责任意识。

目 录 CONTENTS 1.动物细胞培养的基本条件 2.动物细胞培养的操作过程 动物细胞培养技术 高二生物公开课 3.干细胞培养及其应用 怎样培养呢？ 课本问题探讨：在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。那么，怎样才能获得大量的自体健康皮肤？能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？ 一、动物细胞培养的条件 1.概念（选必三P43--47） 原理： 细胞增殖 操作原因？ ①成块组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长与增殖; ②利于与培养液充分接触，保证O2与营养供应和代谢物及时排出。 （有丝分裂） 选材？动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。 质疑：动物细胞培养技术有没有体现动物细胞的全能性？ →未体现，只是细胞的增殖过程 那么，获得这些细胞或细胞产物的具体过程又是怎样的？ 2.培养条件： 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 含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。 培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分 一般使用液体培养基，也称为培养液 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。 ①培养液、培养用具：灭菌处理； ②无菌操作；③适量添加抗生素 定期更换培养液，以便清除代谢物。 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 CO2培养箱 松盖培养瓶 O2：细胞代谢所必需 二、动物细胞培养的过程： 1.体外培养的动物细胞分类： 体外培养的动物细胞可以分为两大类： 一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖； 另一类则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，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。 悬浮培养瓶 取动物组织 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 分散成单个细胞 培养皿 或培养瓶 原代培养 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） 因密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏等因素而分裂受阻。 存在的问题 接触抑制 细胞分裂受阻 解决方法 传代培养 分 瓶 悬浮培养的细胞:直接用离心法收集 贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 加培养液 制成细胞悬液 ①收集细胞 ②制成细胞悬液，分瓶培养 ◆可以用胃蛋白酶处理吗？ 不可以，PH不适宜。 ◆用胰蛋白酶分散细胞的原理？ 去掉组织细胞间蛋白 离心的作用？ 在沉淀中得到细胞，同时去掉上清液中的胰蛋白酶 为什么要将组织分散成单个细胞？ ①从体内取出的成块组织，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；②能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。 思考：“细胞增殖到互相接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续繁殖，出现接触抑制的现象”试结合上述解释，举例说明哪种细胞无接触抑制现象，并阐述原因。 癌细胞；癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少 肿瘤细胞失去接触抑制，条件适宜在培养液可以无限增殖下去。 2.干细胞的分类： ① 胚胎干细胞（ES细胞） ②成体干细胞（如造血干细胞、神经干细胞睾丸中的精原干细胞） ③诱导多能干细胞（iPS细胞） 1.干细胞的定义： 动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。 三、干细胞培养及其应用 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。 一是从自然胚胎中获取； 二是从通过细胞核移植技术克隆得到的胚胎 中获取（主要途径）。 成体干细胞 分布 特点 运用实例 成体组织或器官内 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 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→ 发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例 诱导多能干细胞 1、概念 通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞 3、诱导及流程 病人 各种类型的细胞 导入特定基因 导入特定蛋白 小分子化合物 成纤维细胞 T细胞 B细胞 iPS细胞 分化 取出 移植 2、来源：成纤维细胞、已分化的T细胞、B细胞、等。 诱导多能干细胞 获取方法 优点 运用 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。 ①借助载体将特定基因或直接特定蛋白导入细胞 ②用小分子化合物诱导形成。 ①可治疗镰状细胞贫血症 ②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 干细胞应用面临的问题: 存在着导致肿瘤发生的风险。 【1】下列哪项条件不是动物细胞培养所需要的?(　　) A.无菌、无毒的环境 B.充足的营养物质 C.适宜的温度和pH D.95%的空气和5%的O2 D 基础巩固 【2】实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A.甲过程需要在无菌条件下进行 B.乙过程可用胰蛋白酶处理皮肤组织 C.丙过程是原代培养,细胞会出现接触抑制现象 D.丁过程是传代培养,细胞不会出现接触抑制现象 D 【3】下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是(　　) A.两次使用胰蛋白酶处理的目的不同 B.原代培养可形成单层细胞 C.动物细胞培养技术的原理是细胞增殖 D.培养皿需置于含有95% O2和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 D 【4】下列关于胚胎干细胞(简称ES细胞)和诱导多能干细胞(简称iPS细胞)及其应用的说法,正确的是(　　) A.ES细胞存在于早期胚胎中,能分化成各种功能细胞,不能形成生物个体 B.ES细胞存在于成体组织和器官内,能分化成特定的组织 C.iPS细胞存在于成体组织和器官内,能分化成特定的组织 D.iPS细胞是人工诱导产生的,可诱导分化成为各种组织细胞 D 【5】某研究小组进行药物实验时,以动物肝细胞为材料,测定药物对体外培养细胞的毒性。可供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。 (1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培养条件均相同。一段时间后,观察到甲细胞数量比乙细胞数量　　　。(填“多”或“少 ”） (2)细胞培养应在含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行,其中CO2的作用是　　　　　　　　　　。 (3)在两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其生长　　　　。若用动物的肝组织块制备肝细胞悬液, 需要用　　　　　　　　　　　　　　　　　　 等处理。  (4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的　　　　　　。  【5】某研究小组进行药物实验时,以动物肝细胞为材料,测定药物对体外培养细胞的毒性。可供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。 答案 (1)多 (2)维持培养液的pH (3)停止　胰蛋白酶 (4)抗生素 Lavf57.25.100 $