动物细胞培养课件 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

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1、目目 标标大概念4 细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品重要概念 4.2 动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞应用等技术次位概念：4.2.1 阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增值的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。第二章 细胞工程第二节 动物细胞工程动物细胞培养第1课时皮肤的自体移植灰灰绿绿色色小面积烧伤：患者通过切除+植皮(自身)后恢复患者自身皮肤的不够用，如何解决？大面积烧伤？目前，科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养，以获得适合临床上使用的人造

2、皮肤。从社会中来1）使用他人皮肤？2）培养自身细胞？）培养自身细胞？怎样才能获得大量的自体健康皮肤？怎样才能获得大量的自体健康皮肤？如何用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？如何用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？1.机体给其体内的细胞提供了哪些适宜的条件使其能够维持正常的生命活动？2.动物细胞培养实际上是模拟体内的生理条件来进行的，你认为体外培养动物细胞需要满足哪些条件呢？动物细胞培养的条件营养条件其他条件无菌、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、维生素等一、动物细胞培养的条件(1)培养前，为什么要将组织分散成单个细胞?(2)怎样将组织分散成单个细

3、胞?(3)细胞培养一段时间，分裂会受阻，这是什么现象?怎样解决这一问题?(4)尝试写出动物细胞培养的基本流程。阅读课本P44-45页，并思考以下问题:二、动物细胞培养的过程二、动物细胞培养的过程1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。（1）培养环境中需要O2，不需要CO2。（）（2）细胞要经过脱分化形成愈伤组织。（）（3）培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清（）（4）培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖（）(5)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性()(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()(7)悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞需

4、要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集()(8)动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH()课堂检测2.右图为动物细胞培养过程示意图，请回答以下几个问题：（1）容器A中的动物器官或组织首先要剪碎，然后用胰蛋白酶处理，其目的是_。（2）培养先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和_等。当细胞分裂生长到 时，就会停止增殖，需用胰蛋白酶处理后分瓶继续培养，称为_。（3）有一类不正常的动物细胞，体外培养不受接触抑制机制的制约而表现为“疯长”这类细胞最可能是_。动物血清使细胞分散成单个细胞表面相互接触传代培养癌细胞二、动物细胞培养的过程取动物组织制

5、成细胞悬液 进行传代培养 转入培养液进行原代培养分瓶取动物组织制成细胞悬液 进行传代培养 转入培养液进行原代培养分瓶二、动物细胞培养的过程原因:（2）制成细胞悬液：用_，或用_酶、_酶 等处理的方法，将组织分散成_，然后，用_将细胞制成细胞悬液。机械的方法胰蛋白胶原蛋白单个细胞培养液动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。（1）取动物组织:取材：二、动物细胞培养的过程（2）制成细胞悬液：用_，或用_酶、_酶等处理的方法，将组织分散成_，然后，用_将细胞制成细胞悬液。机械的方法胰蛋白胶原蛋白单个细胞培养液思考1：将组织分散成单个细胞原因？a.动物组织中，细胞与细胞靠

6、在一起，彼此限制生长和增殖；b.使细胞与培养液充分接触，易于进行物质交换二、动物细胞培养的过程（2）制成细胞悬液：用_，或用_酶、_酶等处理的方法，将组织分散成_，然后，用_将细胞制成细胞悬液。机械的方法胰蛋白胶原蛋白单个细胞培养液思考2：完成旁栏思考题：进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？思考3：用胰蛋白酶处理动物组织时，是否要控制处理的时间，处理时间过长会怎样？二、动物细胞培养的过程（2）制成细胞悬液：用_，或用_酶、_酶等处理的方法，将组织分散成_，然后，用_将细胞制成细胞悬液。机械的方法胰蛋白胶原蛋白单个细胞培养液思考2：完成旁栏思考题

7、：进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶行吗？动物细胞间的物质主要是蛋白质；不可以；胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH6时，胃蛋白酶会失活，而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无活性，无法发挥作用二、动物细胞培养的过程思考3：用胰蛋白酶处理动物组织时，是否要控制处理的时间，处理时间过长会怎样？使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分解细胞膜蛋白等，对细胞造成损伤。（2）制成细胞悬液：用_，或用_酶、_酶等处理的方法，将组织分散成_，然后，用_将细胞制成细胞悬液。机械的方法胰蛋

8、白胶原蛋白单个细胞培养液二、动物细胞培养的过程（3）进行培养(原代培养）操作过程：将_放入培养皿或培养瓶内，置于适宜环境中培养。细胞悬液能够_在培养液中生长增殖。悬浮 a.悬浮生长类：b.贴壁生长类：体外培养的动物细胞分为两种类型需贴附于某些_表面（如培养瓶壁）才能生长增殖。基质（主要类型）原代培养：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称为原代培养。a.悬浮生长类：能够悬浮在培养液中生长增殖。b.贴壁生长类：需贴附于某些基质表面（如培养瓶壁）才能生长增殖。特点特点:会因会因_过大、过大、_积累和培养液中积累和培养液中_缺乏等因素而缺乏等因素而分裂受阻分裂受阻。细胞密度有害代谢

9、物营养物质体外培养的动物细胞分为两种类型：细胞贴壁：细胞贴壁：细胞往往细胞往往 _在培养瓶的在培养瓶的_的现象。的现象。贴附 瓶壁 接触抑制：接触抑制：当当_细胞生长到细胞生长到 时，细胞通常时，细胞通常会会_贴壁表面相互接触停止分裂增殖(4)传代培养(分瓶培养)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二.动物细胞培养的过程思考2：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收集细胞收集细胞 将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养思考1：此处用胰蛋白酶处理的原因是什么？贴壁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，将

10、其分散到多个培养瓶中继续培养取动物组织分散成单个细胞解决悬浮生长贴壁生长(大多数）细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等接触抑制 培养 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理细胞悬液 培养 分瓶培养细胞贴壁：某些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。接触抑制：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。原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。传代培养：分瓶后的细胞培养。加培养液在培养皿培养瓶内悬浮培养的细胞: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，用离心法收集细胞分裂受阻制成细胞悬液，分瓶培养原代培养传代培养二、动物细胞培养的

11、过程贴附是有机体细胞在体内生存和生长发育的基本方式，包括细胞与细胞间的相互接触和细胞与细胞外基质之间的相互接触。正是基于细胞这种贴附生长的特征。使得不同细胞之间结合而形成组织，也使得细胞和周围环境之间保持联系。体外培养时，绝大多数细胞仍然保持了贴附生长的特性，必须贴附在某一固相支持物上如培养瓶壁上生长。少数细胞(如来源于血液、淋巴组织的细胞以及某些肿瘤细胞)不需要贴附在支持物上。而是呈悬浮生长状态。u拓展细胞“贴壁生长”的生物学意义思考1：u是否接触抑制可以作为判断正常细胞和癌细胞的标志之一由于接触抑制，正常情况下只能单层细胞思考2：癌细胞；癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少正常情况下，动物细胞

12、培养的细胞是单层还是双层？“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。思考3：正常细胞能否一直传代培养下去？不可以；细胞的原代培养一般传至10代后就不易传下去，这时细胞能保持细胞正常的二倍体核型；传代培养一般传至10-50代左右时，但少部分细胞遗传物质会改变，会克服寿命的自然极限，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展；植物组织培养动物细胞培养原理取材培养基的物理性质培养基特有成分培养基特殊条件植物细胞的全能性细胞增殖离体植物器官、组织或细胞动物胚胎或幼龄动物的组织、器官MS固体培养基

13、液体(又称培养液)培养基植物激素（生长素和细胞分裂素）动物血清一、比较植物组织培养与动物细胞培养的异同再分化需要光气体环境植物组织培养动物细胞培养过程结果 相同点1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；2.均是无菌操作，无菌培养3.需要适宜的温度、pH等条件发育成完整植株，可体现植物细胞的全能性形成新的细胞群体，未体现动物细胞的全能性第二章 细胞工程第二节 动物细胞工程动物细胞培养（第2课时）二、干细胞培养及其应用1.分布：干细胞存在于 、_和_等多种组织和器官中；2.分类：干细胞包括 和 等 早期胚胎骨髓脐带血胚胎干细胞成体干细胞早期胚胎骨髓脐带血（1）胚胎干细胞（简称ES细胞）分

14、布：存在于 中特点：_ _应用实例 早期胚胎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ES细胞在体外分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等.红细胞血小板各类白细胞造血干细胞（2）成体干细胞分布：存在于 中常见类别：包括_中的 、_中的_、_中的 等；成体组织或器官内骨髓造血干细胞神经系统神经干细胞 睾丸精原干细胞（2）成体干细胞特点 _ _一般认为，成体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造血干细胞，主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中注意：发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例（2）成体干细胞应用实例

15、：通过造血干细胞的移植可以治疗白血病、遗传性血液病（如地中海贫血、血液再生障碍性贫血、镰刀状细胞贫血）等疾病。白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病。主要由白细胞因为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻等机制在骨髓和其他造血组织中大量增殖累积，同时抑制正常造血功能所引起。临床可见不同程度的贫血、出血、感染发热以及肝、脾、淋巴结肿大和骨骼疼痛。（2）成体干细胞应用实例：神经干细胞：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）胚胎干细胞的局限性 胚胎干细胞必须从_中获取，涉及_ ；诱导多能干细胞概念 通过体外诱导_，获得 的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称_胚胎伦理问题成纤维细胞类似

16、胚胎干细胞iPS细胞（3）诱导多能（iPS）干细胞获取方法_借助载体将特定基因导入细胞中诱导形成iPS细胞直接将特定蛋白导入受体细胞中诱导形成iPS细胞用小分子化合物来诱导形成iPS细胞还可诱导已分化的T细胞、B细胞获得（3）诱导多能干（iPS）细胞思考：iPS细胞是否只能通过体外诱导成纤维细胞获得？取成纤维细胞等取成纤维细胞等转入相关因子转入相关因子细胞发生转化细胞发生转化神经元神经元iPSiPS细胞细胞血细胞血细胞胰岛细胞胰岛细胞移植移植分化分化肠上皮细胞肠上皮细胞肝细胞肝细胞心肌细胞心肌细胞诱导多能干细胞优点诱导过程_iPS细胞可以 ，将它移植回病人体内后，理论上可以_；应用实例：可治疗

17、小鼠的镰状细胞贫血症，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无须破坏胚胎来源于病人自身的体细胞避免免疫排斥反应*因此，普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞（3）诱导多能（iPS）干细胞诱导多能干细胞（iPS细胞）类似于胚胎干细胞的一种细胞。类似于胚胎干细胞的一种细胞。iPS细胞多种体细胞定向 诱导分化体外诱导人的成纤维细胞白血病、帕金森病、阿尔茨海默病等治疗转 化1.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

18、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D及时练：1.下列属于动物细胞培养与植物组织培养区别的是()A.植物组织培养和动物细胞培养都体现了细胞的全能性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.动物细胞培养基与植物细胞培养基的成分有所不同2.下列有关干细胞的叙述，错误的是()A干细胞是具有分裂和分化能力的细胞B造血干细胞可定向诱导分化成机体所有种类的细胞C胚胎干细胞在饲养层细胞上培养能够维持不分化的状态D移植胚胎干细胞可使退化的组织得以修复并恢复正常功能DB巩固诊断：C3.某医院接生了一名婴儿，医院为他保留了脐带血，若后来他患了胰岛素依赖型糖尿病，就可以通过脐带血中的干细胞为其治疗。关于这个实例说法正确的()A.用干细胞培育出人体需要的器官来治疗疾病，需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血干细胞能治疗这个孩子的所有疾病C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术D.如果要移植用他的干细胞培养出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物D4.如图为细胞融合的示意图,下列叙 述正确的是()A.若a细胞和b细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合B.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因C.c细胞的形成只与a细胞膜的流动性有关D.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现