高二 人教版 生物學(xué)選擇性必修3 第2章《動(dòng)物細(xì)胞工程（第1課時(shí)）》課件

動(dòng)物細(xì)胞工程（第1課時(shí)）高二—人教版—生物學(xué)選擇性必修3—第2章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)胞基因組測序進(jìn)行遺傳病篩查的試管嬰兒誕生我國科學(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——?jiǎng)游锛?xì)胞工程的發(fā)展歷程基礎(chǔ)動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)和重點(diǎn)難點(diǎn)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件。2.構(gòu)建動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本流程。3.認(rèn)同動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與過程。

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)行自體移植。但對(duì)這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。

可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)增。

思考：怎樣才能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？通過細(xì)胞培養(yǎng)構(gòu)建的人造皮膚

到社會(huì)中去動(dòng)物體組織單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞生長和增殖取出分散適宜條件

原理：細(xì)胞增殖（有絲分裂）。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動(dòng)物體中取出相關(guān)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)胞生長和增殖。糖類、氨基酸無機(jī)鹽、維生素……+合成培養(yǎng)基血清

人們對(duì)細(xì)胞所需的營養(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。二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件1.如何維持無菌、無毒的環(huán)境？2.適宜的溫度、pH和滲透壓分別是多少？3.適宜的氣體環(huán)境如何保持？該氣體分別有什么作用？無菌環(huán)境；培養(yǎng)液、培養(yǎng)用具滅菌；定期更換培養(yǎng)液；抗生素等。溫度：（36.5±0.5）℃；pH：7.2-7.4；適宜的滲透壓。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。糖類、氨基酸無機(jī)鹽、維生素……無菌、無毒的環(huán)境適宜的溫度、pH

和滲透壓適宜的氣體環(huán)境二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶；CO2培養(yǎng)箱（含95%空氣和5%CO2的混合氣體）。1.選擇怎樣的動(dòng)物組織培養(yǎng)成功率會(huì)更高？為什么？2.為何動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個(gè)細(xì)胞呢？可用什么方法？3.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞有哪些類型？4.什么是細(xì)胞貼壁？什么是接觸抑制？5.為什么要進(jìn)行分瓶培養(yǎng)？6.什么是原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？7.進(jìn)行傳代培養(yǎng)(分瓶培養(yǎng))時(shí)，如何處理？三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)1.選擇怎樣的動(dòng)物組織培養(yǎng)成功率會(huì)更高？為什么？幼齡動(dòng)物的細(xì)胞、分化程度越低的細(xì)胞。原因：分裂能力強(qiáng)，易于培養(yǎng)。三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)2.為何動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程將組織分散成單個(gè)細(xì)胞呢？可用什么方法？

成塊的組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了細(xì)胞生長和增殖。取動(dòng)物組織

蛋白質(zhì)。

不行，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)境中沒有活性。

常用胰蛋白酶分散細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)加培養(yǎng)液3.體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞有哪些類型？

第1類：懸浮生長細(xì)胞細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖。

第2類：貼壁生長細(xì)胞（多數(shù)）細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)(如培養(yǎng)瓶壁)表面才能增殖。三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程圓球形細(xì)胞剛開始鋪展貼壁生長（100×）培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞貼壁生長并進(jìn)行有絲分裂（100×）細(xì)胞單層貼壁生長鋪滿瓶壁后出現(xiàn)接觸抑制（100×）細(xì)胞貼壁

懸液中大多數(shù)分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上生長增殖的現(xiàn)象。接觸抑制

當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象。4.細(xì)胞貼壁與接觸抑制三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程

思考：根據(jù)癌細(xì)胞的特點(diǎn)，想想培養(yǎng)的癌細(xì)胞有無接觸抑制現(xiàn)象？癌細(xì)胞細(xì)胞膜上的糖蛋白減少，細(xì)胞的黏著性降低，在適宜的條件下可以無限增殖，因此培養(yǎng)的癌細(xì)胞無接觸抑制現(xiàn)象，在培養(yǎng)瓶中能夠生成多層。正常細(xì)胞形成單層細(xì)胞腫瘤細(xì)胞可形成多層細(xì)胞三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞解決懸浮生長貼壁生長(大多數(shù)）細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等接觸抑制傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液細(xì)胞分裂受阻5.為什么要進(jìn)行分瓶培養(yǎng)？三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程取動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)

將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)過處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)

將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程

注意：傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型。取動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)7.進(jìn)行傳代培養(yǎng)(分瓶培養(yǎng))時(shí)，應(yīng)如何處理？懸浮生長貼壁生長胰蛋白酶處理離心法收集制成細(xì)胞懸液分瓶培養(yǎng)用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分瓶培養(yǎng)加培養(yǎng)液三、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程

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)行自體移植。但對(duì)這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。

思考：怎樣才能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？通過細(xì)胞培養(yǎng)構(gòu)建的人造皮膚

到社會(huì)中去課堂小結(jié)培養(yǎng)條件培養(yǎng)過程營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基+血清其他無菌無毒溫度，pH和滲透壓氣體環(huán)境動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)取動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)

某生物興趣小組對(duì)一種抗癌新藥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，以動(dòng)物肝癌細(xì)胞為材料，測定抗癌藥物對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞增殖的影響。請(qǐng)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基稱為_______培養(yǎng)基。通常在培養(yǎng)基中還需要加入適量

等一些天然成分。培養(yǎng)所需的氣體環(huán)境一般是

;其中CO2的作用是________________。另外，還應(yīng)該保證被培養(yǎng)的細(xì)胞處于_____、_____的環(huán)境。課堂評(píng)價(jià)合成血清維持培養(yǎng)液的pH無菌無毒95%的空氣和5%的CO2(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需首先利用

處理肝組織塊，使其分散成單個(gè)細(xì)胞，然后制成細(xì)胞懸液進(jìn)行培養(yǎng)。用于實(shí)驗(yàn)的肝組織塊一般從幼齡小鼠獲取，原因是

。胰蛋白酶（或膠原蛋白酶）幼齡小鼠肝細(xì)胞分裂能力強(qiáng)(3)在細(xì)胞生長過程中，當(dāng)細(xì)胞貼壁生長到一定程度時(shí)，其生長會(huì)受到抑制，這種現(xiàn)象稱為____________。接觸抑制(4)請(qǐng)你幫助興趣小組的同學(xué)分析本實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的自變量是_________________，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組除了自變量不同外，其他處理均應(yīng)該相同，這是為了遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的_____________原則。是否加入抗癌藥物單一變量課堂評(píng)價(jià)

(5)已知肝細(xì)胞中X基因的過量表達(dá)與肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，若要檢測某種抗癌藥物的療效，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)的主要思路。

將肝癌細(xì)胞分為A、B兩組，A組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入含該藥物的無菌生理鹽水，B組細(xì)胞培養(yǎng)液中加入等量的不含該藥物無菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后從A、B兩組收集等量細(xì)胞，通過分別檢測X基因在A、B兩組細(xì)胞中的mRNA或蛋白質(zhì)合成水平的差異確定該藥物的藥效。謝謝觀看！動(dòng)物細(xì)胞工程（第1課時(shí)答疑）高二—人教版—生物學(xué)選擇性必修3—第2章1.

為什么探究動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要在培養(yǎng)基中加入血清等天然成分？

血清中含有多種維持細(xì)胞正常代謝和生長的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長因子等；人們對(duì)細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚。因此細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，為保證細(xì)胞能順利生長和繁殖，一般需添加血清等天然成分。探討點(diǎn)一：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件要求

2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的適宜的氣體環(huán)境包括什么？分別有什么作用？95%空氣和5%CO2。

空氣中的O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。探討點(diǎn)一：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件要求3.

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)為什么需要無菌、無毒的環(huán)境？如何維持無菌、無毒的環(huán)境？

細(xì)菌、真菌和病毒等均可造成細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的污染，而離體培養(yǎng)的細(xì)胞已失去了對(duì)微生物和有毒物質(zhì)的防御能力，一旦受到污染或自身代謝物質(zhì)積累等，培養(yǎng)的細(xì)胞就會(huì)死亡?？梢酝ㄟ^以下操作維持無菌無毒環(huán)境：①對(duì)培養(yǎng)液、培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌處理，并在無菌環(huán)境下進(jìn)行操作。②定期更換培養(yǎng)液（目的：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）；③培養(yǎng)基中添加抗生素（目的：防止培養(yǎng)過程雜菌污染）。探討點(diǎn)一：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件要求探討點(diǎn)二：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程的相關(guān)處理1.進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)該選擇怎樣的動(dòng)物組織培養(yǎng)成功率會(huì)更高？為什么？

幼齡動(dòng)物的細(xì)胞或者分化程度較低的細(xì)胞（如動(dòng)物胚胎細(xì)胞）。原因：分裂能力強(qiáng)，易于培養(yǎng)。2.為什么要將動(dòng)物細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)？

成塊的組織中細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了細(xì)胞生長和增殖。分散成單個(gè)細(xì)胞，一是能保證細(xì)胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng)；二是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝物的及時(shí)排出。

要控制好作用時(shí)間，因?yàn)橐鹊鞍酌覆粌H能分解細(xì)胞間的蛋白質(zhì)，長時(shí)間作用還會(huì)分解細(xì)胞膜蛋白等，對(duì)細(xì)胞造成損傷。進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)不能用胃蛋白酶分散細(xì)胞，因?yàn)閜H不合適。3.使用胰蛋白酶分散細(xì)胞時(shí)要注意什么？4.貼壁細(xì)胞的整個(gè)培養(yǎng)過程中使用胰蛋白酶的目的是什么？

貼壁細(xì)胞培養(yǎng)過程中可能多次用到胰蛋白酶。第一次使用的目的是使組織細(xì)胞分散開；貼壁細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)使用的目的是使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，分散成單個(gè)細(xì)胞，便于分瓶后繼續(xù)培養(yǎng)。探討點(diǎn)二：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程的相關(guān)處理

下圖為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖，請(qǐng)回答下列問題：

(1)容器A中放入的一般是健康幼齡動(dòng)物的器官或組織，原因是其細(xì)胞____________、易于培養(yǎng)。培養(yǎng)時(shí)要用胰蛋白酶分散細(xì)胞，胰蛋白酶的處理時(shí)間不能過長，原因是______________________________。(2)將B瓶中的細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入C瓶進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為__________。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要提供O2和CO2等氣體環(huán)境，CO2的作用主要是___________________。分裂能力強(qiáng)胰蛋白酶會(huì)分解細(xì)胞的其他蛋白質(zhì)原代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的pH綜合應(yīng)用

(3)下圖表示血清對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞培養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

①據(jù)圖可知，有無添加血清對(duì)培養(yǎng)______細(xì)胞的影響較大。

②在探究物質(zhì)X對(duì)正常細(xì)胞增殖的影響時(shí)，必須采用有血清培養(yǎng)，據(jù)圖分析