2.2.1动物细胞培养课件(39张ppt)-2022-2023学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3

文档属性

名称 2.2.1动物细胞培养课件(39张ppt)-2022-2023学年高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
格式 pptx
文件大小 376.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-03-08 11:44:50

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文档简介

小面积烧伤:植皮(自身)后恢复
2.2动物细胞工程
动物细胞培养
(基础)
动物细胞融合
动物细胞核移植
动物细胞培养:
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。
目的:
获得细胞或细胞产物
(未体现细胞的全能性)
原理:
细胞增殖(有丝分裂)
条件:
营养
无菌、无毒环境
温度、pH、渗透压
气体环境
营养:
无菌、无毒的环境 :
温度、pH和渗透压:
气体环境:
糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
+血清
(血清中含有尚未全部研究清楚的细
胞所需的营养物质)
种类和所需量严格配置
(合成培养基)
松盖培养瓶
培养皿
液体培养基
培养液、培养用具:灭菌处理;
无菌操作;
适量添加抗生素
定期更换培养液,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
36.5±0.5℃
7.2-7.4
维持细胞正常的形态和功能
95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱
O2:细胞代谢所必需
CO2:维持培养液的pH
可以用胃蛋白酶处理吗?
不可以,pH不适宜。
机械的方法,或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,去掉组织间蛋白,将组织分散成单个细胞
动物组织处理后的初次培养
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。
取动物组织
制成细胞悬液
放入CO2培养箱中培养
转入培养液进行原代培养
体外培养的动物细胞
悬浮生长类:
会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
贴壁生长类:
(大多数)
除受以上因素影响外,还会发生接触抑制现象。
动物细胞培养的过程
一般取材于幼龄动物、分化程度低的细胞,原因:增殖能力强,容易培养。
分瓶后的细胞培养
取动物组织
制成细胞悬液
放入CO2培养箱中培养
转入培养液进行原代培养
放入CO2
培养箱中培养
传代培养
悬浮生长类:直接用离心法收集贴壁生长类: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。将收集的细胞制成细胞悬液,分瓶培养。
02
动物细胞培养的过程
2.培养过程:
取动物组织
用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理
分散成单个细胞
加培养液
细胞悬液
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
离心法收集
接触抑制
胰蛋白酶处理,离心法收集
分瓶培养
原代培养
传代培养
①原代培养:指动物组织经处理后的初次培养。
②传代培养:分瓶后的细胞培养。
③细胞贴壁:某些细胞需要贴附于某些基质表面才能增殖,这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。
④接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞停止分裂增殖的现象。
思考?

“细胞增殖到互相接触的时候,糖蛋白识别了这种信息,就会使细胞停止继续繁殖,出现接触抑制的现象”试结合上述解释,举例说明哪种细胞无接触抑制现象,并阐述原因
癌细胞;癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少
思考●讨论:植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
培养基
培养基特有成分
过程
结果
相同点
固体培养基
葡萄糖、动物血清
液体培养基
细胞增殖
植物细胞的全能性
许多细胞
蔗糖、植物激素
①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
新的植株
外植体
↓脱分化
愈伤组织
  ↓再分化
芽、根或胚状体
↓生长发育
植物体
动物的组织
      ↓ 机械法或胰蛋白酶、
↓ 胶原蛋白酶处理
细胞悬液

原代培养

细胞悬液

传代培养
干细胞:
动物和人体内仍保留的少数具有分裂和分化能力的细胞
干细胞
胚胎干细胞:
成体干细胞:
(ES细胞)
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。
(全能干细胞)
成体组织或器官内
骨髓中的造血干细胞
神经系统中的神经干细胞
睾丸中的精原干细胞
(组织特异性,不具有发育成完整个体能力)
(多能干细胞)
(专能干细胞)
(专能干细胞)
伦理问题
诱导多能干细胞:
(iPS细胞)
移植
取成纤维细胞等
iPS细胞
转入相关因子
细胞发生转化
分化
胰岛细胞
神经元
血细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
肝细胞
病人
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
体外诱导成纤维细胞,获得类似胚胎干细胞
分化的实质::
不能诱导分化成完整个体
优点:
无须破坏胚胎,来源于病人自身的体细胞,可以避免免疫排斥反应
无菌、无毒
营养
温度、pH和渗透压
气体环境
制备细胞悬液
原代培养
传代培养
动物细胞培养
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的过程
干细胞的培养和应用
干细胞的种类、特点及应用
iPS细胞的培养和应用
课堂小结
1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。
(1)培养环境中需要O2,不需要CO2 。( )
(2)细胞要经过脱分化形成愈伤组织。( )
(3)培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清( )
(4)培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖( )
练习与应用
×

×
×
2.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是( )
A.干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.造血干细胞可以分化为各种血细胞
C.不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的
D.由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用
A
一、概念检测
(1)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性(  )
(2)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(  )
(3)悬浮培养的细胞直接用离心法收集,贴壁细胞需要用胰蛋白酶等处理后再用离心法收集(  )
(4)动物细胞培养时,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH(  )
×

判断正误
×

(1)干细胞都是来源于早期胚胎(  )
(2)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,可以避免免疫排斥反应(  )
(3)不同类型的干细胞,它们的分化潜能完全相同(  )
(4)干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用
(  )
×
×
判断正误


1.一般来说,动物细胞体外培养需要满足以下条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③只使用合成培养基 ④温度与动物的体温相近 ⑤因在CO2培养箱中培养,故不需要O2 ⑥多数动物细胞培养在7.2~7.4的pH环境
A.①②④⑤⑥ B.①②③④
C.①②③⑤⑥ D.①②④⑥
典题应用
D
2.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
C
3.(2022·北京顺义高二期末)目前实验室培养的小鼠干细胞经过定向诱导分化,可成功地修复小鼠损伤的心脏,下列相关叙述正确的是( )
A.此项研究体现了细胞的全能性
B.在培养干细胞时需通入O2,不需通入CO2
C.干细胞具有免疫力,不需要在无菌环境中培养
D.此成果的应用可避免器官移植出现的免疫排斥
典题应用
D
4.肌萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”,该病病因之一是突变的基因导致有毒物质积累,运动神经元损伤。最新研究结果表明,利用诱导多能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞,然后移植给渐冻症实验鼠,能延长其寿命。下列关于诱导多能干细胞的叙述,不正确的是( )
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达,细胞种类增多
B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸均相同,蛋白质却不完全相同
C.若将突变的相关基因替换,或许可以起到治疗该病的作用
D.经体外诱导产生造血干细胞,在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
B
5.(2022·天津紫云中学高二期中)对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养,下列叙述错误的是( )
A.在利用肝组织块制备细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B.动物细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激
细胞呼吸
C.为了防止动物细胞培养过程中的污染,可向培养液中加入适量的抗生素
D.在合成培养基中,通常需加入血清等天然成分
B
6.(2022·北京房山高二期中)下列有关植物组织培养与动物细胞培养两项技术的比较,不正确的是( )
选项
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
A
原理
细胞的全能性
细胞增殖
B
细胞分裂方式
有丝分裂
减数分裂
C
培养基的主要成分
无机盐、蔗糖、维生素、琼脂、植物激素等
无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、动物血清等
D
结果
完整植株或细胞产物
大量细胞或细胞产物
B
7.动物细胞培养过程的顺序是( )
①原代培养 ②传代培养 ③胰蛋白酶等处理组织,形成分散的细胞
A.①②③ B.①③②
C.②①③ D.③①②
D
8.(2022·天津滨海新区高二期末)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.培养环境需要O2,不需要CO2
B.体外培养的细胞既能贴壁生长又能悬浮生长,都会发生接触抑制的现象
C.培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
D.培养瓶中细胞需要定期用相应的酶处理,分瓶后才能继续增殖
C
9.实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.培养液中往往添加一定量抗生素,以防止培养过程被污染
B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理
C.丙过程属于原代培养,此过程的细胞能保持正常的二倍体核型
D.丁过程属于传代培养,此过程大多数细胞会发生突变,朝着癌细胞方
向发展
D
丁过程是传代培养,该过程少数细胞遗传物质发生了变化而失去贴壁粘附性,朝着癌细胞方向发展,D错误。
10.成体干细胞不包括下列哪种细胞( )
A.骨髓中的造血干细胞
B.神经系统中的神经干细胞
C.睾丸中的精原干细胞
D.由成纤维细胞诱导而成的iPS细胞
D
11.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞,医学家们正在尝试利用干细胞治疗一些顽疾。下列说法不正确的是( )
A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的
潜能
C.同一生物个体中,神经细胞与干细胞所含有的遗传物质不同
D.干细胞包括成体干细胞和胚胎干细胞等
C
12.为了初步检测药物X和Y的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物X或Y,对照组中也加入了一定的溶液,培养过程及结果如图所示。下列有关叙述错误的是( )
实验结果
组别
细胞个数(个/孔)
对照
7.8×106
药物X
6.7×104
药物Y
5.3×105
A.对照组和实验组均设置了三个孔,可以减少实验误差
B.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C.对照组中加入的溶液是和实验组等体积的无菌蒸馏水
D.根据实验结果,可以初步判断药物X的抗癌效果较好
组别
细胞个数(个/孔)
对照
7.8×106
药物X
6.7×104
药物Y
5.3×105
C
13.(2022·福建宁德高二期中)日本京都大学的教授将 4 个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达,使这个细胞成为具有类似干细胞功能的多能干细胞(iPS 细胞)。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图,据图分析下列说法正确的是( )
A.iPS细胞与肌肉细胞有相同的遗传
物质,关键基因在肌肉细胞中能
复制、转录和翻译
B.过程①②③是基因选择性表达的结果,图示过程体现了iPS细胞具有全能性
C.用该技术得到的新生器官替换供体病变器官,可避免异体移植产生的
免疫排斥反应
D.4个关键基因表达过程将改变肌肉细胞的细胞质环境,使iPS细胞功能
趋向专门化
C
14.动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果,不能从该图获得的结论是( )
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞培养的影响较大
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
A
15.一名婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在他以后生长发育过程中如果出现了某种难以治疗的疾病,就可以利用血液中的干细胞进行治疗,下列关于这个实例的说法正确的是( )
A.用干细胞培育出人体需要的组织或器官用来移植治病,需要激发细胞
的全能性
B.用脐带血中的干细胞可治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术
D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制
药物
C
16.科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”,人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法,正确的是( )
A.“iPS细胞”分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性
B.“iPS细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞一般不具有细胞周期
C.“iPS细胞”可分化形成多种组织细胞,说明“iPS细胞”在分裂时很
容易发生突变
D.“iPS细胞”分化成人体多种组织细胞,是因为它具有不同于其他细
胞的特定基因
B
17.某生物兴趣小组对一种抗癌新药进行实验时,以动物肝癌细胞为材料,测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响。请回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)在动物细胞培养时,将细胞所需的营养物质按其种类和所需量严格配制而成的培养基称为_____培养基。通常在培养基中还需要加入适量____等一些天然成分。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是________________。另外,还应该保证被培养的细胞处于_____、_____的环境。
合成
血清
维持培养液的pH
无菌
无毒
(2)在细胞生长过程中,当细胞贴壁生长到一定程度时,其生长会受到抑制,这种现象称为_________。
(3)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验,实验的自变量是___________
_______,实验组和对照组除了自变量不同外,其他处理均应该相同,这是为了遵循实验设计的_________原则。
接触抑制
癌药物
单一变量
是否加入抗
18.(2022·山东郓城高二阶段练习)如图为动物细胞培养的基本过程示意图。请回答下列问题:
(1)容器A中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞____________,易于培养。培养时先要剪碎,然后用________________
________分散细胞,制成B瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C瓶中进行的初次培养称为__________。
分裂能力强
胰蛋白酶(或胶原
蛋白酶)
原代培养
(2)细胞正常培养了一段时间后,发现细胞绝大部分死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了_____,可无限增殖。
(3)动物细胞培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的作用主要是________________。
突变
维持培养液的pH