2.2动物细胞工程（第一课时）--课件-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修3

希普：首例胚胎移植成功哈里森:首创动物组织体外培养法张明觉：发现哺乳动物精子获能现象格登、童第周：体细胞核移植成功试管家兔诞生米尔斯坦和科勒：创立单克隆抗体技术胚胎分割移植成功埃文斯：成功分离和培养小鼠的胚胎干细胞克隆羊多莉诞生山中伸弥：获得诱导多能干细胞单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生我国科学家首次培育了体细胞克隆猴动物细胞工程（含胚胎工程）的发展历程第2章 细胞工程第2节 动物细胞工程（第一课时）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）情景视频一：从社会中来 在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。问题1:怎样获得大量的自体健康皮肤？能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合动物细胞工程是最基础的技术问题2:什么是动物细胞培养？一、动物细胞培养1.概念： 从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。原理地位对象目的细胞有丝分裂动物细胞工程的基础胚胎或幼龄动物的细胞获得细胞或者细胞产物问题3:那么，动物细胞的培养需要哪些条件呢？一、动物细胞培养2.培养的条件：一般来说，动物细胞培养（模拟体内细胞正常生长增殖的环境）需要满足以下条件：营养条件其他条件①糖类、②氨基酸、③无机盐、④维生素……无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境充足的营养、稳定的内环境（1）培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分一、动物细胞培养2.培养的条件：（1）培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分合成培养基 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。 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。一般用液体培养基，也称为培养液问题4:如何维持无菌、无毒的环境？适宜的温度、pH和渗透压分别是多少？适宜的气体环境包括？分别有什么作用？如何保持该气体环境？一、动物细胞培养2.培养的条件：（2）无菌、无毒的环境：无菌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无毒定期更换培养液，以便清除代谢物（3）适宜的温度、pH和渗透压：哺乳动物多以（36.5±0.5）℃多数细胞生存的适宜pH在7.2-7.4需要考虑的一个重要环境参数一、动物细胞培养2.培养的条件：（4）气体环境：气体组成培养装置95%空气： 细胞代谢所必需5% CO2：维持培养液的pH培养皿或松盖培养瓶CO2培养箱置于CO2培养箱 　实战训练　1.动物细胞培养的条件是（ ）①无菌无毒的环境 ②营养 ③气体环境④温度、pH和渗透压 ⑤透明的容器A.①②③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①③④⑤ 　实战训练　2．下列关于动物细胞培养所需要的条件的叙述，正确的是（ ）A．为了创造无菌、无毒的环境，培养基中通常添加一定量的血清B．动物细胞培养所需营养物质和植物组织培养的相同C．动物细胞培养的适宜温度一般与动物的体温相近D．动物细胞培养的适宜pH为酸性条件 　实战训练　3.下列关于动物细胞培养条件的叙述,错误的是( )。  　实战训练　4.下列有关动物细胞培养时所提供的物质及其作用的描述不正确的是 (　　)合作探究一：请同学们自主阅读教材P44-45，小组合作思考讨论完成问题。 一、动物细胞培养的过程1.体外培养动物细胞有哪些类型？2.请简述动物细胞培养的过程。3.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？4.为什么将取出的组织分散成单个细胞？如何将组织分散成单个细胞？说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶可以吗？5.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？6.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？6.什么是原代培养和传代培养？两种“培养”都用到胰蛋白酶处理，对象相同吗？一、动物细胞培养的过程第1类：悬浮生长细胞（一）动物细胞培养的类型：第2类：贴壁生长细胞（主流）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。细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。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传代培养细胞悬液原代培养悬浮培养的细胞: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②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞一、动物细胞培养的过程（二）过程1.取动物组织：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。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传代培养细胞悬液原代培养悬浮培养的细胞: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②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞一、动物细胞培养的过程（二）过程2.分散成单个细胞：(1)原因:(2)方法: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。用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理。问题5:常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？一、动物细胞培养的过程（二）过程问题5:常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？ 说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就失去活性，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没有活性，所以用胃蛋白酶不行。问题6:胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗，为什么？ 细胞膜的成分中含有蛋白质，而胰蛋白酶能够水解蛋白质，因此，胰蛋白酶会把细胞消化掉。因此，胰蛋白酶处理的时间不能太长。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传代培养细胞悬液原代培养悬浮培养的细胞: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②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞一、动物细胞培养的过程（二）过程3.用培养液将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养皿或培养瓶原代培养。培养瓶或培养皿要求：内表面光滑、无毒、易于贴附。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传代培养细胞悬液原代培养悬浮培养的细胞: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②制成细胞悬液，分瓶培养①收集细胞一、动物细胞培养的过程（二）过程遗传物质改变遗传物质有的改变一、动物细胞培养的过程（二）过程4.原代培养和传代培养的鉴定：培养危机：危机1危机2问题7:两种“培养”都用到胰蛋白酶处理，对象相同吗？一、动物细胞培养的过程（二）过程区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。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。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。第二次问题8:请列表比较动物细胞培养和植物组织培养。植物组织培养与动物细胞培养的比较植物细胞的全能性体现细胞增殖未体现固体液体愈伤组织原代培养传代培养新的植物体新的细胞群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 　实战训练　5.在将动物组织块分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶。由此判断以下推测不合理的是 A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系 B.处理时一定要注意处理时间、加酶量 C.胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤 D.动物细胞培养液的pH应与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致 　实战训练　6.下图表示动物细胞培养的过程，下列有关该过程的说法，正确的是（ ）A.乙中进行动物细胞培养时通入无菌空气即可B.宜用胰蛋白酶将甲中的动物组织分散为单个细胞C.甲中用于培养的动物细胞宜取自成年动物D.丙中细胞大量增殖后，细胞之间相互接触能促进细胞的分裂 　实战训练　7.在将动物组织块分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶。由此不能推测出来的是 (　　) A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系 B.胰蛋白酶可能会对动物细胞造成损伤 C.处理时一定要注意处理时间、加酶量 D.换用胃蛋白酶也能起到相同的作用 　实战训练　8.下列关于动物细胞培养过程的叙述，正确的是( )。 A.取新鲜动物组织后可用机械方法或酶处理，制成细胞悬液 B.可悬浮培养的动物细胞也会出现接触抑制，导致分裂受阻 C.分化程度高的动物细胞一般较分化程度低的细胞更容易培养 D.传代培养的过程中动物细胞可经历脱分化从而形成愈伤组织 　实战训练　9.如图所示为动物细胞培养的基本过程，下列关于甲、乙、丙、丁四个操作过程的叙述，正确的是(　　)A.甲过程可选取动物个体的任何组织细胞B.乙过程可用纤维素酶和果胶酶处理细胞C.丙过程所用培养液中需添加动物血清D.丁过程中的细胞因接触抑制而大量死亡 　实战训练　10.下列属于动物细胞培养与植物组织培养区别 (　　) A.动物细胞培养所用的培养基的成分与植物的不同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C.动物细胞培养过程中可发生基因重组，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 　实战训练　12.下图为科学家在实验室中培养“人造牛肉”的简要过程。相关叙述正确的是(　　)A.用胃蛋白酶处理牛肌肉组织，获得分裂能力强的肌肉干细胞B.生物反应器中应充以95%空气加5%CO2的混合气体，CO2的作用是刺激细胞呼吸C.培养液中的支架提供了更多的细胞吸附面积，有利于细胞贴壁生长D.“人造牛肉”的培养有利于牛肉的工厂化生产，但环境污染严重 　实战训练　12.在治疗大面积烧伤病人时,通常取患者自身皮肤的成纤维细胞或皮肤干细胞,在体外培养获得大量的自体健康皮肤,再移植给患者进行恢复性治疗,如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。(1)过程③为　　　　　　,过程④为　　　　　　。 (2)过程③和过程④中会出现接触抑制现象,该现象是指  　。 原代培养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传代培养(3)动物细胞培养的原理是　　　　　　。动物细胞培养和植物组织培养过程中,就细胞增殖、分化来说,二者除了都需要增殖外,植物组织培养不同于动物细胞培养的是还要进行　　　　　　　　。 (4)请分析图示过程选用皮肤成纤维细胞或干细胞的原因。 脱分化和再分化细胞分裂能力强,易于培养。细胞增殖谢谢观看