2.2+動(dòng)物細(xì)胞工程+第一課時(shí)【知識(shí)精研+能力提升】高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

書(shū)P43從社會(huì)中來(lái)：在治療大面積燒傷時(shí)，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行字體移植。但對(duì)這樣的病人來(lái)說(shuō)，自體健康皮膚非常有限。1）使用他人皮膚？患者自身的不夠用，如何解決？2）自身健康皮膚？來(lái)源不足，又會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)怎樣獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？動(dòng)物細(xì)胞工程第2節(jié)

動(dòng)物細(xì)胞工程1.動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)有哪三個(gè)？含義分別指的是什么2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要哪四方面的條件，分別如何滿足？3.復(fù)述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)流程，畫(huà)出流程圖4.懸浮培養(yǎng)、細(xì)胞貼壁、接觸抑制分別指什么5.比較動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的區(qū)別（培養(yǎng)基、最終物等）6.干細(xì)胞的含義，胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分別如何獲??？分化潛能怎能？具體應(yīng)用實(shí)例？iPS的兩大優(yōu)點(diǎn)7.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的異同點(diǎn)（原理、手段等）8.為什么說(shuō)B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)？9.復(fù)述生產(chǎn)單克隆抗體的技術(shù)路線，畫(huà)出流程圖10.單克隆抗體與血清提取抗體相比，有哪兩大優(yōu)點(diǎn)？有哪些應(yīng)用11.復(fù)述動(dòng)物體細(xì)胞核移植的流程，尤其關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)首例胚胎移植成功首創(chuàng)動(dòng)物組織體外培養(yǎng)法發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物精子獲能現(xiàn)象體細(xì)胞核移植成功試管家兔誕生創(chuàng)立單克隆抗體技術(shù)胚胎分割移植成功分離和培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞克隆羊多莉誕生獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞單細(xì)胞基因組測(cè)序進(jìn)行遺傳病篩查的試管嬰兒誕生我國(guó)科學(xué)家首次培育了體細(xì)胞克隆猴。1890年1907年1951年1958年1959年1975年1978年1981年1996年2006年2014年2017年科技探索之路動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)）動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的技術(shù)。原理：細(xì)胞分裂（增殖）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要哪些必要的條件？書(shū)P43動(dòng)物體內(nèi)的細(xì)胞之所以能夠維持正常的生命活動(dòng)，有些細(xì)胞還能不斷增殖，是因?yàn)闄C(jī)體給那些細(xì)胞提供了適宜的條件，包括充足的營(yíng)養(yǎng)、穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境等。（1）充足的營(yíng)養(yǎng)含有糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素......+合成培養(yǎng)基血清培養(yǎng)：人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，在使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需要加入血清等一些天然成分。一般使用液體培養(yǎng)基，也稱培養(yǎng)液。書(shū)P43圖2-9動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（2）穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境如何維持無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境？培養(yǎng)液和所有的培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理以及在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行操作。培養(yǎng)液定期更換，以便清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。②適宜的溫度、pH和滲透壓溫度（36.5±0.5）℃pH7.2-7.2適宜的滲透壓③適宜的氣體環(huán)境通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，

置于含有95%空氣和5%CO2的混合氣體的CO2培養(yǎng)箱；O2是細(xì)胞代謝所必需，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)①取動(dòng)物組織書(shū)P45思考討論：1.幼齡動(dòng)物的細(xì)胞與老齡動(dòng)物的細(xì)胞比較，分化程度低的細(xì)胞與分化程度高的細(xì)胞比較，那些細(xì)胞更易于培養(yǎng)？為什么？細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)。幼齡動(dòng)物的細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動(dòng)物的細(xì)胞則相反。所以，一般來(lái)說(shuō)，幼齡動(dòng)物的細(xì)胞比老齡動(dòng)物的細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，分化程度越低的細(xì)胞增殖能力越強(qiáng)，越容易培養(yǎng)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)①取動(dòng)物組織②分散成單個(gè)細(xì)胞書(shū)P44側(cè)欄問(wèn)題

為什么用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理？這里中酶作用是什么？由此說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)是什么成份？機(jī)械的方法，或用胰蛋白酶，膠原蛋白酶等處理的方法用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)可以用胃蛋白酶處理嗎？為什么？不可以；胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時(shí)，胃蛋白酶就會(huì)失去活性，多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2-7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒(méi)有活性。③細(xì)胞懸液加培養(yǎng)液動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)④原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)懸浮生長(zhǎng)貼壁生長(zhǎng)(大多數(shù)）（動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)）細(xì)胞貼壁：某些細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能增殖，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。細(xì)胞密度過(guò)大、有害代謝物積累、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等接觸抑制接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止分裂增殖的現(xiàn)象。細(xì)胞分裂受阻圓球形細(xì)胞剛開(kāi)始鋪展貼壁生長(zhǎng)（100×）培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)并進(jìn)行有絲分裂（100×）細(xì)胞單層貼壁生長(zhǎng)鋪滿瓶壁后出現(xiàn)接觸抑制（100×）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)④原代培養(yǎng)在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)懸浮生長(zhǎng)貼壁生長(zhǎng)(大多數(shù)）細(xì)胞密度過(guò)大、有害代謝物積累、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等接觸抑制細(xì)胞分裂受阻a.懸浮生長(zhǎng)類：離心法收集。b.貼壁生長(zhǎng)類：重新用胰蛋白酶等處理，使之分散成單個(gè)細(xì)胞，然后再用離心法收集。收集細(xì)胞，制成細(xì)胞懸液，再分瓶培養(yǎng)⑤傳代培養(yǎng)（分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胰蛋白酶等原代培養(yǎng)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官細(xì)胞懸浮液?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液10代細(xì)胞細(xì)胞貼壁50代細(xì)胞傳代培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)思考：“細(xì)胞增殖到互相接觸的時(shí)候，糖蛋白識(shí)別了這種信息，就會(huì)使細(xì)胞停止繼續(xù)繁殖，出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象”。試結(jié)合上述解釋，舉例說(shuō)明哪種細(xì)胞無(wú)接觸抑制現(xiàn)象，并闡述原因。接觸抑制癌細(xì)胞（癌細(xì)胞的細(xì)胞膜上糖蛋白等物質(zhì)減少）癌細(xì)胞失去接觸抑制，適宜條件下，可以在培養(yǎng)液無(wú)限增殖下去。海拉細(xì)胞完成冊(cè)P69例1、3、P70例4、5，P73—4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)書(shū)P45思考討論：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有什么相同和不同之處？比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的相同點(diǎn)獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物常用固體培養(yǎng)基植物體葡萄糖、動(dòng)物血清常用液體培養(yǎng)基細(xì)胞增殖細(xì)胞的全能性許多細(xì)胞快速繁殖等蔗糖、植物激素1.培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞都進(jìn)行有絲分裂，不涉及減數(shù)分裂；2.均需無(wú)菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件冊(cè)P68點(diǎn)撥提升完成冊(cè)P69例2干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用電鏡下的胚胎干細(xì)胞（照片經(jīng)后期人工上色處理，放大約1500倍）干細(xì)胞：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶血等多種組織和器官中干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。需從胚胎中獲取，涉及倫理問(wèn)題，限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。①胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）：存在于早期胚胎中，具有分化為成年動(dòng)物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進(jìn)一步形成機(jī)體的所有組織和器官甚至個(gè)體的潛能。全能干細(xì)胞干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用干細(xì)胞包括胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。②成體干細(xì)胞：存在于成體組織或器官內(nèi)中。A.造血干細(xì)胞：存在于骨髓、臍帶血、外周血，可分化成各種血細(xì)

胞和免疫細(xì)胞。也叫做多能干細(xì)胞。B.神經(jīng)干細(xì)胞：取自神經(jīng)系統(tǒng)，可分化成神經(jīng)細(xì)胞。C.精原干細(xì)胞：取自睪丸，可分化成無(wú)數(shù)的精子。專能干細(xì)胞一般認(rèn)為，成體干細(xì)胞具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用iPS細(xì)胞(誘導(dǎo)多能干細(xì)胞)將特定基因或特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞用小分子化合物誘導(dǎo)形成①獲取方法：iPS細(xì)胞最初是由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái)的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為iPS細(xì)胞。②誘導(dǎo)多能干細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：A.誘導(dǎo)過(guò)程無(wú)需破壞胚胎。B.iPS細(xì)胞可以來(lái)源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。移植取成纖維細(xì)胞等iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化分化病人胰島細(xì)胞神經(jīng)元血細(xì)胞腸上皮細(xì)胞心肌細(xì)胞肝細(xì)胞iPS細(xì)胞用于治療人類疾病示意圖干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用類型應(yīng)用造血干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）干細(xì)胞的應(yīng)用有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕　柎暮Ｄ〉龋┛芍委熜∈蟮溺牋罴?xì)胞貧血癥，在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進(jìn)展干細(xì)胞應(yīng)用面臨的問(wèn)題存在存在著導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用干細(xì)胞的應(yīng)用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）多種體細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞臨床治療人類疾病如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等完成冊(cè)P72例6、7課堂總結(jié)冊(cè)P72課堂建構(gòu)1.判斷下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的表述是否正確。（1）培養(yǎng)環(huán)境中需要O2，不需要CO2。（

）（2）細(xì)胞要經(jīng)過(guò)脫分化形成愈傷組織。（

）（3）培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清（

）（4）培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞需定期用胰蛋白酶處理,分瓶后才能繼續(xù)增殖（

）一.概念檢測(cè)×√××練習(xí)與應(yīng)用（P47）2.干細(xì)胞有著廣泛的應(yīng)用前景。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.干細(xì)胞是從胚胎中分離提取的細(xì)胞B.造血干細(xì)胞可以分化為各種血細(xì)胞C.不同類型的干細(xì)胞,它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細(xì)胞產(chǎn)生的特定細(xì)胞,可以在新藥的測(cè)試中發(fā)揮重要作用A

現(xiàn)在關(guān)于iPS細(xì)胞的研究正在不斷深入。請(qǐng)你從以下兩個(gè)方面來(lái)查閱資料進(jìn)行思考。（1）由于誘導(dǎo)iPS細(xì)胞、促使其分化都需要時(shí)間，因此用某人特異的iPS細(xì)胞進(jìn)行醫(yī)療只限于時(shí)間比較充裕的情形。從實(shí)際事故、疾病發(fā)生的不可預(yù)測(cè)性方面考慮，如果要將這些細(xì)胞用于緊急情況，應(yīng)該提前采取什么措施?像建立骨髓庫(kù)一樣，有研究團(tuán)隊(duì)正在嘗試建立HLA(HumanLeukocyteAntigen,人類白細(xì)胞抗原)多態(tài)性豐富的iPS細(xì)胞庫(kù)，可以為需要的人找到HIA匹配度較高的iPS細(xì)胞，這樣不僅可以節(jié)省時(shí)間、成本，還能減輕異體干細(xì)胞移植后發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)。