2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3---2.2.1动物细胞培养课件（29张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修3---2.2.1动物细胞培养课件（29张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-26 20:47:45 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
本节聚焦：
1、动物细胞培养需要哪些基本条件？
2、动物细胞培养的基本操作过程是什么？
3、怎样客观分析干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？
怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢？
1.概念：
就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
一、动物细胞的培养
2.原理：
细胞增殖
3.地位：
动物细胞工程的基本技术
想一想：
幼龄和老龄动物细胞、分化程度不同的细胞中，哪些细胞更易于培养？：
胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养，因为这些组织或器官的生命力旺盛，分裂能力强
胚胎或幼龄动物的细胞
4.培养对象：
5.动物细胞培养的条件：
动物细胞培养的条件
①营养条件
②其他条件
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
（1）营养条件
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
合成培养基
成分：
培养基类型：
液体培养基
通常需要加入血清等一些天然成分
为什么要加血清等天然成分
（2）无菌、无毒的环境
培养液和培养用具进行无菌处理以及在无菌环境下进行操作，培养液中添加一定量的_______，并定期 ，以便清除 ，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
抗生素
更换培养液
代谢产物
（3）温度
和pH
温度：哺乳动物多以 为宜
pH：多数细胞适宜pH为_________
（4）气体环境
O2：细胞代谢所必需的
CO2：________________
36.5±0.5 ℃
7.2～7.4
维持培养液的pH
95%空气＋5%CO2的混合气体
6.动物细胞培养的过程：
①动物细胞培养前对取出的动物组织要做怎样的处理？处理目的是什么？
②为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
③进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？用胃蛋白酶行吗？
阅读课本，思考下列问题
①动物细胞培养前对取出的动物组织要做怎样的处理？处理目的是什么？
剪碎并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，
目的是使组织块分散成单个细胞。
②为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。分散成单个细胞扩大了细胞与培养液的接触面积，利于细胞吸收营养和排出代谢废物。
主要是蛋白质
③进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？用胃蛋白酶行吗？
胃蛋白酶作用的最适pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。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，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。
注意时间的控制
动物细胞培养的过程：
相关概念
①细胞贴壁：悬液中分散的细胞 上。
②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到 时，细胞 的现象。
③原代培养：指动物组织经处理后的 。
④传代培养：将分瓶 的细胞培养称为传代培养。
贴附在瓶壁
表面相互接触
停止分裂增殖
初次培养
后
圆球形细胞刚开始
铺展贴壁生长（100×）
培养的动物细胞贴壁生长,并进行有丝分裂（100×）
细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后,出现接触抑制（100×）
思考：在进行传代培养时，悬浮培养的细胞与贴壁细胞，应该分别采取什么方法收集？
提示：
悬浮培养的细胞：直接用离心法收集
贴壁细胞：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质
培养基特有成分
培养结果
培养目的
相同点 讨论2：植物组织培养和动物细胞培养的比较
获得细胞或细胞产物
常用固体培养基
植物体
葡萄糖、动物血清
常用液体培养基
细胞增殖
细胞的全能性
许多细胞
快速繁殖等
蔗糖、植物激素
1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；
2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件
深度思考
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？
B
A
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。
二、干细胞培养及其应用
1、干细胞概念：
2、存在部位： 、 和 等多种器官和组织中
脐带血
骨髓
早期胚胎
3、种类：
①胚胎干细胞
②成体干细胞
①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，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。
也叫做全能干细胞。
②成体干细胞：存在于成体组织或器官内。
A.造血干细胞：存在于成体骨髓、外周血、脐带血， 可分化成各种 血细胞和免疫细胞。也叫做多能干细胞。
B. 神经干细胞：取自神经系统，可分化成神经细胞。
C. 精原干细胞：取自睾丸，可分化成精子。
专能干细胞
一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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。
类型 应用
造血干细胞
神经干细胞
诱导多能干细胞（iPS细胞）
4、干细胞的应用
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，在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展
干细胞应用面临的问题存在存在着导致肿瘤发生的风险。
诱导多能干细胞
（iPS细胞）
多种体细胞
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
定向诱导分化
体外诱导小鼠成纤维细胞
临床治疗人类疾病如：
白血病、帕金森病、阿而茨海默病等
5、诱导多能干细胞（IPS）
iPS细胞(诱导多能干细胞)的培养和应用
将特定基因或特定蛋白导入细胞
用小分子化合物诱导形成
①获取方法：iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
②诱导多能干细胞优点：
A. 诱导过程无需破坏胚胎。
B. iPS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。
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第2节 动物细胞工程
第1课时 动物细胞培养
本节聚焦：
1、动物细胞培养需要哪些基本条件？
2、动物细胞培养的基本操作过程是什么？
3、怎样客观分析干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？
怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢？
1.概念：
就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
一、动物细胞的培养
2.原理：
细胞增殖
3.地位：
动物细胞工程的基本技术
想一想：
幼龄和老龄动物细胞、分化程度不同的细胞中，哪些细胞更易于培养？：
胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养，因为这些组织或器官的生命力旺盛，分裂能力强
胚胎或幼龄动物的细胞
4.培养对象：
5.动物细胞培养的条件：
动物细胞培养的条件
①营养条件
②其他条件
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
（1）营养条件
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
合成培养基
成分：
培养基类型：
液体培养基
通常需要加入血清等一些天然成分
为什么要加血清等天然成分
（2）无菌、无毒的环境
培养液和培养用具进行无菌处理以及在无菌环境下进行操作，培养液中添加一定量的_______，并定期 ，以便清除 ，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
抗生素
更换培养液
代谢产物
（3）温度
和pH
温度：哺乳动物多以 为宜
pH：多数细胞适宜pH为_________
（4）气体环境
O2：细胞代谢所必需的
CO2：________________
36.5±0.5 ℃
7.2～7.4
维持培养液的pH
95%空气＋5%CO2的混合气体
6.动物细胞培养的过程：
①动物细胞培养前对取出的动物组织要做怎样的处理？处理目的是什么？
②为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
③进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？用胃蛋白酶行吗？
阅读课本，思考下列问题
①动物细胞培养前对取出的动物组织要做怎样的处理？处理目的是什么？
剪碎并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，
目的是使组织块分散成单个细胞。
②为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖。分散成单个细胞扩大了细胞与培养液的接触面积，利于细胞吸收营养和排出代谢废物。
主要是蛋白质
③进行动物细胞培养时常用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？那将动物组织分散成单个细胞要注意什么问题呢？用胃蛋白酶行吗？
胃蛋白酶作用的最适pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.2～8.4。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，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。
注意时间的控制
动物细胞培养的过程：
相关概念
①细胞贴壁：悬液中分散的细胞 上。
②接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到 时，细胞 的现象。
③原代培养：指动物组织经处理后的 。
④传代培养：将分瓶 的细胞培养称为传代培养。
贴附在瓶壁
表面相互接触
停止分裂增殖
初次培养
后
圆球形细胞刚开始
铺展贴壁生长（100×）
培养的动物细胞贴壁生长,并进行有丝分裂（100×）
细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后,出现接触抑制（100×）
思考：在进行传代培养时，悬浮培养的细胞与贴壁细胞，应该分别采取什么方法收集？
提示：
悬浮培养的细胞：直接用离心法收集
贴壁细胞：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质
培养基特有成分
培养结果
培养目的
相同点 讨论2：植物组织培养和动物细胞培养的比较
获得细胞或细胞产物
常用固体培养基
植物体
葡萄糖、动物血清
常用液体培养基
细胞增殖
细胞的全能性
许多细胞
快速繁殖等
蔗糖、植物激素
1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；
2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件
深度思考
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？
B
A
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。
二、干细胞培养及其应用
1、干细胞概念：
2、存在部位： 、 和 等多种器官和组织中
脐带血
骨髓
早期胚胎
3、种类：
①胚胎干细胞
②成体干细胞
①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，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。
也叫做全能干细胞。
②成体干细胞：存在于成体组织或器官内。
A.造血干细胞：存在于成体骨髓、外周血、脐带血， 可分化成各种 血细胞和免疫细胞。也叫做多能干细胞。
B. 神经干细胞：取自神经系统，可分化成神经细胞。
C. 精原干细胞：取自睾丸，可分化成精子。
专能干细胞
一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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。
类型 应用
造血干细胞
神经干细胞
诱导多能干细胞（iPS细胞）
4、干细胞的应用
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，在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展
干细胞应用面临的问题存在存在着导致肿瘤发生的风险。
诱导多能干细胞
（iPS细胞）
多种体细胞
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
定向诱导分化
体外诱导小鼠成纤维细胞
临床治疗人类疾病如：
白血病、帕金森病、阿而茨海默病等
5、诱导多能干细胞（IPS）
iPS细胞(诱导多能干细胞)的培养和应用
将特定基因或特定蛋白导入细胞
用小分子化合物诱导形成
①获取方法：iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
②诱导多能干细胞优点：
A. 诱导过程无需破坏胚胎。
B. iPS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。
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