2020-2021学年高二生物人教版选择性必修三2.2动物细胞培养第1课时学案

2.2.1动物细胞培养 【学习目标】 课标内容要求 核心素养对接 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殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

2．简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

1.科学思维：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．社会责任：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。

【情景构建】 在治疗大面积烧伤时，通常采用的办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，而且产生免疫排斥反应。

那么，怎样才能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？ 阅读课本P43--44上半部分，完成以下内容：
探究点一：动物细胞培养条件及流程 1.动物细胞培养的概念，原理，该技术在动物细胞工程中的地位 2.动物细胞培养的条件 思考：(1)为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？ (2)动物细胞培养过程中如何做到无菌无毒？ (3)气体环境的构成及主要气体的作用？ 阅读课本P44下半部分--45，完成以下内容 1.构建动物细胞培养的流程图。

2.(1)幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？ (2)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？ (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。

(4)培养前为什么分散成单个细胞？将组织分散成单个细胞时为什么要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理？胃蛋白酶可以吗？在用胰蛋白酶处理组织时应注意什么？ (5)如何区分原代培养和传代培养？悬浮培养的细胞和贴壁细胞数目增加的限制因素分别是什么？两种类型细胞如何分瓶培养？ 训练一、判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 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．制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。（ ）
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。（ ）
训练二.下列关于动物细胞培养的叙述,不正确的是(　　) A.传代培养时需要用胰蛋白酶等处理贴壁生长的细胞 B.大多数细胞能够悬浮在培养液中生长增殖 C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱 3.根据所学内容，完善表格 项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 培养基 类型 成分 矿质元素、 、维生素、氨基酸、 等 无机盐、 、维生素、氨基酸、促生长因子、 等 取材 植物幼嫩部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 过程 相同点 ①都需要人工条件下的无菌操作，无菌培养；
②都需要配制合成培养基；
③都需要适宜的温度、pH等条件 【情景构建】 美国和日本的两个研究小组分别宣布,其研究人员成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞——“iPS细胞”,人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。

探究点二：干细胞的培养及应用 阅读课本P46--47，完成以下内容 来源 功能 胚胎干细胞(ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞(iPS细胞) 能分化成为具有特定功能的细胞，用于治疗疾病 1.干细胞的比较 2.诱导多能干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是什么？由iPS细胞分化为各种组织细胞过程的实质是什么? 3..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？ 4.从病人体内提取成纤维细胞,将其转化成iPS细胞,经诱导后产生所需细胞,将所需细胞植入病人体内,这种技术的优点有哪些? 训练三(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 训练四、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] 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 背 诵 1.动物细胞培养的培养基为液体培养基，含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等成分，还要加入血清等天然成分。

2.培养动物细胞的CO2培养箱中含有95%的空气和5%的CO2。

3.原代培养和传代培养均需用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞。

4.培养的动物细胞有贴壁生长和接触抑制现象。

5.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞。

6.体细胞经体外诱导能够形成类似胚胎干细胞的诱导多能干细胞。

随堂检测：
1．下列哪项条件不是动物细胞培养所需要的(　　) A．无菌、无毒的环境 B．充足的营养物质 C．适宜的温度和pH D．95%的氧气和5%的CO2 2.动植物体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是(　　) A．都需用CO2培养箱 B．都需用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性 3.下图表示人体干细胞发生的变化过程。下列有关此图的叙述，正确的是(　　) A．a、b、c均代表细胞分化过程B．图中各细胞中蛋白质种类相同 C．b、c过程产生的细胞一般都具有细胞周期 D．a、b、c过程产生的各细胞遗传物质没有发生变化 4.某研究小组进行药物实验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。

(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。

(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是_________________。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是____________。

(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物实验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需要用________________处理。

(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的____________。