2.2动物细胞工程（第二课时）--课件-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修3

第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程（第二课时）学习目标目标用归纳与概括、演绎与推理等方法，用文字和图示说明动物细胞培养的过程。（科学探究）运用稳态与平衡观，分析动物细胞培养的条件。（生命观念）对干细胞培养用于人类疾病治疗等社会热点问题进行科学评价（社会责任）温故知新：动物细胞培养动物细胞培养动物细胞培养的概念和原理动物细胞培养的条件动物细胞培养的过程原理：细胞的增殖在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术(1)营养条件(2)无菌、无毒的环境(3)温度、pH和渗透压(4)气体环境取动物组织单个细胞细胞悬液原代培养传代培养问题1:我们可否运用动物细胞培养技术在体外培养干细胞使之成为组织或器官吗？科学家是怎样获得iPS细胞的？如何应用于治疗人类疾病？它与胚胎干细胞相比，有哪些应用优势？这些类型各有怎样的特点和哪些方面的应用？什么是干细胞？特点？分布？有哪些类型？你如何看待干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？2341合作探究一：请同学们自主阅读教材P46，小组合作思考讨论完成问题。 一、植物细胞工程的基本技术 体积较小，细胞核大，核仁明显。存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。包括胚胎干细胞和成体干细胞、诱导多能干细胞等。一、干细胞培养及其运用1.概念：动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。一、干细胞培养及其运用1.概念：神奇的干细胞—干细胞的种类（视频）一、干细胞培养及其运用胚胎干细胞分布特点局限性实例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。2.胚胎干细胞：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。需要分化诱导因子诱导ES细胞 　实战训练　1.下列关于胚胎干细胞的叙述,错误的是(　　) A.可以诱导分化出组织、器官 B.可用于治疗人类的肝衰竭、少年糖尿病等 C.胚胎干细胞具有细胞核小、核仁小等特点 D.胚胎干细胞可从早期胚胎中分离获取一、干细胞培养及其运用成体干细胞分布特点运用实例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3.成体干细胞：①造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）②神经干细胞（神经系统中）③精原干细胞（睾丸中）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、应用最成熟的实例一、干细胞培养及其运用3.成体干细胞：面临的问题运用展望存在导致肿瘤发生的风险干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用。成体干细胞 　实战训练　2．干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞，医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾。下列说法不正确的是 (　 ) A．各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果 B．利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能 C．同一生物个体中，神经细胞与干细胞所含有的遗传物质不同 D．干细胞包括成体干细胞和胚胎干细胞 　实战训练　3.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右图的相关叙述中，错误的是(　　) A.a过程可表示干细胞的自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.a、b、c过程中遗传物质发生了定向改变 问题2:胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。我们还有其他途径干细胞吗？一、干细胞培养及其运用4.诱导多能干细胞：iPS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（2）诱导及流程病人各种类型的细胞一、干细胞培养及其运用（2）诱导及流程iPS细胞用于治疗人类疾病示意图及视频取成纤维细胞转入相关因子细胞转化为iPS细胞诱导iPS细胞定向分化为多种组织细胞移植回病人体内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将特定基因或特定蛋白导入细胞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一、干细胞培养及其运用 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。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）可治疗小鼠的镰状细胞贫血症，在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展5.干细胞的运用：一、干细胞培养及其运用课堂小结动物细胞培养动物细胞培养的概念和原理动物细胞培养的条件动物细胞培养的过程原理：细胞的增殖在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术(1)营养条件(2)无菌、无毒的环境(3)温度、pH和渗透压(4)气体环境取动物组织单个细胞细胞悬液原代培养传代培养干细胞培养及其应用干细胞的分布干细胞的类型干细胞的应用胚胎干细胞（ ES细胞）成体干细胞早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中主要应用在医学上 　实战训练　4.如图2-2-3是胚胎干细胞潜能示意图,相关叙述错误的是 (　　) A.由细胞形态判断,4种细胞中细胞②最可能连续分裂 B.胚胎干细胞能分化为各种细胞的实质是遗传物质相同 C.分化得到的各种细胞,功能不同的主要差异是特定蛋白不同 D.定向诱导胚胎干细胞分化形成组织或器官,进行自体移植可避免免疫排斥图2-2-3 　实战训练　5.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是( ) A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞 B.造血干细胞可以分化为各种血细胞 C.不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的 D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用 　实战训练　6.目前实验室培养的小鼠干细胞经过定向诱导分化，可成功地修复小鼠损伤的心脏，下列相关叙述正确的是 A.此项研究体现了细胞的全能性 B.在培养干细胞时需通入O2，不需通入CO2 C.干细胞具有免疫力，不需要在无菌环境中培养 D.此成果的应用可避免器官移植出现的免疫排斥 　实战训练　7.日本京都大学的教授将 4 个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞功能的多能干细胞(iPS 细胞)。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图，据图分析下列说法正确的是( )A.iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传物质，关键基因在肌肉细胞中能复制、转录和翻译B.过程①②③是基因选择性表达的结果，图示过程体现了iPS细胞具有全能性C.用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，可避免异体移植产生的免疫排斥反应D.4个关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境，使iPS细胞功能趋向专门化 　实战训练　8.科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法，正确的是( ) A.“iPS细胞”分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性 B.“iPS细胞”有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期 C.“iPS细胞”可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很 容易发生突变 D.“iPS细胞”分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细 胞的特定基因 　实战训练　9.有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在他的生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过脐带血中的干细胞来为他治病,下列关于这个实例说法正确的是(　　) A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能性 B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病 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育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物 　实战训练　10.肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”，该病病因之一是突变的基因导致有毒物质积累，运动神经元损伤。最新研究结果表明，利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列关于诱导多能干细胞的叙述，不正确的是 A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多 B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸均相同，蛋白质却不完全相同 C.若将突变的相关基因替换，或许可以起到治疗该病的作用 D.经体外诱导产生造血干细胞，在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞 　实战训练　11.人体骨髓中的造血干细胞在体内环境下能分裂、分化形成红细胞、白细胞和血小板。现代科学研究发现,在体外一定条件下培养造血干细胞,它可以分裂、分化形成神经细胞。下列有关的叙述不正确的是 (　　) A.三种血细胞的分化形成是基因选择性表达的结果 B.只有造血干细胞具有控制神经细胞性状的基因 C.只有离体培养的细胞才能表现出全能性 D.在生物体内细胞分化的过程一般是不可逆转的谢谢观看