高中生物人教版 (2019)选择性必修3一 动物细胞培养导学案

第二节动物细胞工程

            -----  动物细胞培养

【学习目标】

1.概述动物细胞培养需要的基本条件（生命观念）

2.简述动物细胞培养的基本操作过程（科学思维）

3.说出干细胞的分类及作用（社会责任）

课前自主探究

一.动物细胞工程

段：包括                、                和                 等。

2.基础：               是动物细胞工程的基础。

二.动物细胞培养

1.概念：动物细胞培养就是从动物体中取出相关的          ，将它分散成         ，然后在适宜的

           下，让这些细胞                       的技术。

2.动物细胞培养的条件

①营养：将细胞所需的营养物质按        和         严格配制而成的培养基，称为合成培养基，通常需加入         等天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为          。

②       、       的环境：培养液和所有培养用具应进行          处理以及在无菌环境下进行操作。           需要定期更换，以便清除代谢物。

③温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多是          ℃；多数细胞适宜pH为              ；        也是动物细胞培养过程中需要考虑的重要环境参数。

④气体环境：95%      ＋5%      。O2是         所必需，CO2的主要作用是            。

3.动物细胞培养的过程：

取动物组织块→用       的方法或用                 等处理的方法，将组织分散成

            →制成           →转入培养瓶中进行      代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续      代培养。

（1）．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。密度过大时，由于              积累和培养液中                  等因素而分裂受阻。   

（2）．细胞贴壁：多数细胞贴附在          上生长。

（3）．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面                   时，细胞通常会停止

              的现象称为细胞的接触抑制。

（4）．原代培养：指动物组织经处理后的                 。

（5）．传代培养：分瓶后的细胞培养。传代培养时，悬浮生长的细胞直接用       法收集；贴壁生长的细胞要先用             等处理，再用       法收集。

三.干细胞培养及其应用

（1）．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成                          。

（2）．干细胞的存在：             、           和           等多种组织和器官中。

（3）．干细胞的种类

判断对错：

1．多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为6.8～7.0。 (   )

2．动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成伤害。                (   )

3．动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。 (   )

4．制备肝细胞悬液时用胃蛋白酶处理。 (   )

5．培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。 (   )

6．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。 (   )

课堂合作探究

探究一、动物细胞培养的条件及过程

【情景探究】：

1.应选择什么样的组织或器官进行培养？为什么

2、分散成单个细胞培养的原因？

3. 用酶两次处理的目的分别是什么？能否用胃蛋白酶处理？

例1．实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。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．丙过程是原代培养出现接触抑制现象  D．丁过程是传代培养细胞，不出现接触抑制现象

探究二、植物组织培养与动物细胞培养的比较

【合作探究】1.动物细胞培养和植物组织培养的目的有什么不同？

2．动物细胞培养和植物组织培养过程中细胞分裂的方式相同吗？

例2.下列属于动物细胞培养与植物组织培养区别的是(　　)

A．动物细胞培养基与植物细胞培养基的成分有所不同

B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行

C．动物细胞培养可发生遗传物质改变，而植物组织培养不能

D．植物组织培养和动物细胞培养都体现了细胞的全能性

探究三、干细胞的种类及功能

【合作探究】1.诱导多能干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是什么？

2.诱导多能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？

课前自主探究

一.动物细胞培养   动物细胞融合  动物细胞核移植   动物细胞培养

二.1.组织  单个细胞   培养条件   生长和增殖

 2.①种类  所需量     血清  培养液 ②无菌  无毒  灭菌  培养液③36.50.5  7.2-7.4    渗透压④ 空气 CO2     细胞代谢  维持培养液的pH

2.机械   胰蛋白酶、胶原蛋白酶   单个细胞   细胞悬液  原  传

（1）有害代谢物  营养物质缺乏   （2）培养瓶的瓶壁  （3）相互接触   分裂增殖  （4）初次培养 （5） 离心  胰蛋白酶   离心

3.（1）其他类型的细胞  （2）早期胚胎 骨髓  脐带血

（3）① 早期胚胎  所有组织  器官  个体 ②造血干细胞 神经干细胞  精原干细胞  特定的细胞或组织 完整个体 ③免疫排斥反应

判断对错：×√××××

课堂合作探究

探究一

1.一般取自幼龄动物的器官或组织，因为这些组织或器官生命力旺盛，分裂能力强。

2. 一是使每个细胞能与培养液接触，保证细胞所需要的营养供应；二是能保证细胞内有害代谢产物的及时排出。

3. 第一次使用的目的是使组织细胞分散开；第二次使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，便于分散后继续培养。

胃蛋白酶发挥作用的最适pH为2.0左右，由于大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失活，因此不能用胃蛋白酶使细胞分散开。

探究二、

1.动物细胞培养是为了获得大量的动物细胞或细胞产物；植物组织培养是为了获得新个体。

2．相同，都是有丝分裂。

探究三、

1.诱导多能干细胞具有发育的全能性，可以被诱导分化形成新的组织细胞，经移植可使坏死或退化部位得以修复并恢复正常功能。

2. 通过干细胞体外诱导分化，可以培育出人造器官，从而解决供体器官不足的问题。另一方面，由于是自身细胞经诱导分化形成的，所以无免疫排斥反应。

例1、D例2、A