人教版 (2019)选择性必修3一 动物细胞培养学案

选择性必修三第二章第2节　

动物细胞工程导学案

【学习目标】

1. 说明动物细胞培养的条件和动物细胞培养过程中细胞生长的特点；比较动物细胞培养与植物组织培养的不同。
2. 说明干细胞在医学、药物安全性与有效性检测等领域的应用及存在的问题。

【探究案】

【任务一】　动物细胞培养

1.动物细胞培养过程中有接触抑制现象，这一现象说明了细胞膜具有什么功能？细胞膜接受信息后，细胞停止分裂又说明了什么？

2.为什么动物细胞培养中有贴壁生长的特性？

3.根据癌细胞的特点，思考一下培养的癌细胞有没有接触抑制现象。

【知识拓展】

1．过程解读

(1)原理：细胞增殖。

(2)选材：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。

(3)酶处理

①用酶两次处理的目的：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。

②使细胞分散开的原因：一是能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不能用胃蛋白酶处理：由于大多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，而胃蛋白酶发挥作用的最适pH为2.0左右，因此不能用胃蛋白酶使细胞分散开。

2．相关概念的辨析

(1)细胞贴壁和接触抑制

①细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。

②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

(2)原代培养和传代培养：区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。

①第一次：用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养。

②第二次：细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来，然后，将其分散到多个培养瓶中继续培养，为传代培养。

3．培养条件的分析

(1)添加血清、血浆的作用：血清和血浆中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质，如蛋白质、氨基酸、未知的促生长因子等。细胞培养时，一般需添加10%～20%的血清或血浆。

(2)气体环境：CO2调节培养液pH，O2维持细胞有氧呼吸。

典型例题：

例1．下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是(　　)

A．动物细胞培养的目的就是获得分泌蛋白

B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开

C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象

D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体

例2．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

【任务二】　植物组织培养与动物细胞培养的比较

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？

【知识拓展】

例3.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

【任务二】　干细胞的种类及功能

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？

【知识拓展】

例4．(不定项)人脐带间充质干细胞在特定诱导条件下，可分化为脂肪、肝、神经等多种组织细胞。下图表示培养人脐带间充质干细胞的大致过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A．人脐带间充质干细胞属于一种iPS细胞

B．通过离心除去上清液可以除去胰蛋白酶

C．过程①通常用胰蛋白酶处理

D．出现接触抑制前，培养瓶中的细胞数量有可能呈“J”形增长

例5．关于ES细胞和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，也可诱导分化成为各种组织细胞

【课堂小结】