2.2.1动物细胞培养课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选修性必修3

该高中生物学课件聚焦动物细胞工程，核心涵盖动物细胞培养（条件、过程）及干细胞培养与应用，以“细胞培养肉”情境导入，从动物细胞工程常用技术切入，先阐述动物细胞培养的概念、条件及原代/传代培养流程，再延伸至干细胞类型、iPS细胞诱导及应用，构建递进式知识支架。 其亮点在于通过真实情境激发探究实践，动物细胞培养条件与过程的细致解析渗透结构与功能观（生命观念），干细胞部分的思考讨论培养科学思维。采用情境导入与系统小结结合的教学方法，助力学生理解技术原理，培养科学素养，也为教师提供清晰教学框架，提升教学效率。

人教版高中生物学 选择性必修3《生物技术与工程》 第2章 第2节 动物细胞培养 （第1课时） 1.阐明动物细胞培养的条件和过程 2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值 3.阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。 4.阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景 教学目标 情境导入 细胞培养肉 动物细胞工程 动物细胞工程的常用技术 动物细胞培养 动物细胞融合 动物细胞核移植 是最基础的技术 动物细胞培养 1. 动物细胞培养 概念： 动物体 组织 单个细胞 细胞生长和增殖 取出 分散 适宜条件 指动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中让这些细胞生长和繁殖的技术 目的： 获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体 原理： 细胞分裂（增殖） 培养对象： 胚胎或幼龄动物的细胞 （分裂能力强，易培养） 思考：动物细胞的培养需要哪些条件呢？ 动物细胞培养 2. 动物细胞培养的条件 基本条件 其他条件 营养条件 无菌、无毒的环境 适宜的温度、pH和渗透压 适宜的气体环境 糖类、氨基酸 无机盐 维生素 …… 动物细胞培养是对体内细胞生长和增殖的模拟 合成培养基 血清 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。一般用液体培养基，也称培养液 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。 ①营养： 合成培养基 + 血清等天然成分 动物细胞培养 ②无菌、无毒环境： ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理 ②在无菌环境下进行操作 ③可根据实际情况适量添加抗生素 无菌 清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 无毒 ④定期更换培养液 动物细胞培养 ③温度、pH和渗透压： （1）适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5℃为宜。 （2）适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为7.2-7.4。 （3）适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。 ④气体环境 ①气体的组成及作用 95%空气 5%CO2 ②培养装置: 培养皿或松盖培养瓶 CO2培养箱 置于 维持培养液的pH 细胞代谢所必需（ O2 ） 动物细胞培养的过程 传代培养 取动物组织 原代培养 放入CO2培养箱中培养 放入CO2培养箱中培养 制成细胞悬液 将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经过处理后的初次培养称为原代培养。 将分瓶后的细胞培养称为传代培养。 3. 动物细胞培养的步骤 动物细胞培养的过程 思考：如何制成细胞悬液？ （1）将细胞分散成单个细胞。 （2）用培养液将细胞制成细胞悬液。 原因 ①从动物体取出的成块组织中，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。 ①取动物组织 ②制成细胞悬液 方法 ①机械的方法。 ②用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。 动物细胞培养的过程 细胞悬液 放入培养瓶 在适宜条件 在适宜条件 分瓶培养 原代培养 传代培养 悬浮生长细胞 贴壁生长细胞 动物细胞培养的类型： 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（细胞贴壁），大多数细胞属于此类。 动物细胞培养的过程 悬浮生长 贴壁生长 分瓶培养 (传代培养) 解决 原因 原代培养 问题 细胞分裂受阻 细胞贴壁: 悬液中分散的细胞贴附在瓶壁生长的现象。 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。 接触抑制 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 是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。 ③原代培养 动物细胞培养的过程 ④分瓶、进行传代培养 悬浮细胞 贴壁细胞 离心法收集 胰蛋白酶处理 制成细胞悬液 分瓶培养 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。 一次传代培养，细胞分裂3到5次就又会出现接触抑制，需要用____________处理后才能继续传代培养。 胰蛋白酶 原代培养 传代培养 细胞株 细胞系 遗传物质已经改变 遗传物质有的改变 洗涤、稀释、分瓶培养 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 无限传代 遗传物质不变 动物细胞培养的过程 干细胞培养及应用 干细胞培养及应用 1. 干细胞概述 受精卵 原始胚胎干细胞 囊胚 胎儿 成人 胚胎干细胞 成体干细胞 干细胞 概念 分布 特点 动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞 早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中 体积较小，细胞核大，核仁明显。 干细胞培养及应用 2.干细胞种类 ①胚胎干细胞：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。 胚胎干细胞 简称ES细胞 心肌细胞 神经细胞 造血干细胞 分化 分化 分化 体外培养 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。 干细胞培养及应用 ②成体干细胞：是成体组织或器官内的干细胞，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。 成体干细胞 造血干细胞 血细胞 神经系统 神经干细胞 精原干细胞 神经细胞 精原细胞 骨髓 睾丸 分化 分化 分化 干细胞培养及应用 3.干细胞应用 干细胞与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。 移植 修复或替换 正常 干细胞 患者 体内 受损的器官或组织 治愈疾病 正常的造血干细胞 移植 患者体内 修复或替换 受损的血细胞 治疗 白血病 造血系统、免疫系统功能障碍疾病 神经组织损伤和神经退行性疾病 帕金森病、阿尔茨海默病 正常的神经干细胞 移植 患者体内 修复或替换 受损神经组织 治疗 干细胞培养及应用 2006年，科学家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，将它称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞），之后用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。2007年，科学家通过类似的方法成功诱导出人类的iPS细胞。 4.诱导多能干细胞 干细胞培养及应用 ①iPS细胞的诱导及其流程 取出 病人 移植 转入相关因子，细胞发生转化 成纤维细胞 iPS细胞 分化 各种类型的细胞 干细胞培养及应用 成纤维细胞 T细胞和B细胞 iPS 细胞 导入特定基因 导入特定蛋白 小分子化合物诱导 治疗心血管疾病 治疗阿尔茨海默病 ①iPS细胞的诱导及其流程 ②iPS细胞应用的优点 诱导过程无需破坏胚胎。 iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，理论上可以避免免疫排斥反应。 科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 干细胞培养及应用 运用克隆技术获得患者“自身” 的胚胎干细胞，然后在合适的条件下，定向分化成患者所需的各种细胞类型，如胰岛细胞可用于移植和糖尿病的治疗。 将治疗性克隆技术与人胚胎干细胞的制备相结合，利用体外构建的自身组织与器官来使患者得以康复。 日本京都大学教授山中伸弥在2006 年， 选取了24 个对胚胎干细胞维持十分重要的基因，在小鼠的成纤维细胞中诱导表达，最后发现同时转入4 种基因（Oct4、Sox2、c-myc 和KLF4）就可诱导产生一种多能干细胞，称“诱导性多潜能干细胞”（iPS cell） 思考以下问题： ①胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题？其应用有什么限制因素？ ②为什么科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞？ ③科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，尝试说出几种获取iPS细胞的方法。 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 小结 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $