2.2.1 动物细胞培养（共20张PPT）-高二生物学（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（共20张PPT）-高二生物学（人教版2019选择性必修3） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1001.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-24 12:08:25 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
人造皮肤
第2章 细胞工程
2.2 动物细胞工程 第1课时
——动物细胞培养
常用的技术： 动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等， 其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
培养皿
培养瓶
单细胞基因组测序进行遗 传病筛查的试管婴儿诞生
分离和培养小鼠胚胎干细胞
发现哺乳动物精子获能现象
首创动物组织体外培养法
我国科学家首次培 育了体细胞克隆猴
获得诱导多能干细胞
创立单克隆抗体技术
体细胞核移植成功
胚胎分割移植成功
首例胚胎移植成功
克隆羊多莉诞生
试管家兔诞生
1907年
胞
发
2017年
2006年
2014年
程
程
物
1890年
1958年
1959年
1978年
1981年
1996年
1951年
1975年
细
动
的
展
历
工
1 阐明动物细胞培养的条件和过程
2 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应
用价值
物
1.概念： 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。
2.原理： 细胞增殖（增殖方式：有丝分裂）
3.地位： 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
动物细胞培养
细胞生长和增殖
单个细胞
组织
动物体
适宜 条件
取出
分散
5
糖类、氨基酸、 无机盐、维生素 … … 培养基的构成： + 血清等天然成分
一、动物细胞培养的条件
含有尚未全部研究清楚
的细胞所需的营养物质。
将细胞所需的营养物 质按种类和所需量严 格配制而成的培养基
无菌、无毒的环境
适宜的温度、 pH和渗透压
适宜的气体环境
一般使用液体培养基， 也称为培养液
合成培养基
①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以 36.5±0.5℃ 为宜；
②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为 7.2-7.4 ；
③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。
一、动物细胞培养的条件
代谢物，防止细胞代谢物积
累对细胞自身造成危害。
①培养液、培养用具： 灭菌处理；
②在无菌环境下进行操作；
适宜的温度、 pH和渗透压
定期更换培养液，以便清除
无菌、无毒的环境
适宜的气体环境
糖类、氨基酸、
无机盐、维生素
一、动物细胞培养的条件
95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱
维持培养液的pH
O2： 细胞代谢所必需
培养 22：培养箱
无菌、无毒的环境
适宜的温度、 pH和渗透压
适宜的气体环境
培养皿
松盖培养瓶
仔细阅读教材P44-45文字及动物细胞培养过程示意图，完成以下问题， 时间3分钟。
1.为何动物细胞培养过程将组织分散成
单个细胞呢？可用什么方法？
2.体外培养动物细胞有哪些类型？
3.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？
4.什么是原代培养和传代培养？
5.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？
6.贴壁生长的细胞，培养过程中两次用
胰蛋白酶处理的对象分别是什么？
二、动物细胞培养的过程
自主 探究
1.为何动物细胞培养过程将组织分散成
单个细胞呢？可用什么方法？
2.体外培养动物细胞有哪些类型？
3.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？
4.什么是原代培养和传代培养？
5.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？
6.贴壁生长的细胞，培养过程中两次用
胰蛋白酶处理的对象分别是什么？
仔细阅读教材P44-45文字及动物细胞培养过程示意图，完成以下问题， 时间5分钟。（重点讨论3、4、5、6题。）
二、动物细胞培养的过程
小组 合作
二、动物细胞培养的过程
悬浮培养的细胞:直接用离心法收集
贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集
细胞密度过大、有 害代谢物积累、营 养物质缺乏等
用机械法或用胰蛋白酶、 胶原蛋白酶等处理
解决
贴壁生长 (大多数）
接触抑制
分散成单个细胞
初次在培养皿 或培养瓶内
② 制成细胞悬液，分瓶培养
取动物组织
制成细胞悬液
细胞分裂受阻
悬浮生长
原代培养
传代培养
加培养液
① 收集细胞
培养
分瓶
1 ．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？
用胃蛋白酶可以吗？为什么？
蛋白质。
不可以用胃蛋白酶。
多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)在此
环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于 细胞培养时的处理。
二、动物细胞培养的过程
2．“细胞增殖到互相接触的时候 ，糖蛋白识别了这种信息 ，就会使细胞停止分
裂繁殖 ， 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
二、动物细胞培养的过程
多层细胞
单层细胞
培养基
培养基特有成分
过程 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
结果
相同点 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
二、动物细胞培养的过程
葡萄糖、 动物血清
植物细胞的全能性
蔗糖、 植物激素
植物组织培养
动物细胞培养
固体培养基
液体培养基
细胞增殖
比较项目
新的植株
新的细胞
原理
1.干细胞概念：
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和
分化能力的细胞。
2.存在部位：早期胚胎 、骨髓 和 脐带血 等
多种器官和组织中。
三、干细胞培养及其应用
① 胚胎干细胞
② 成体干细胞
3.种类：
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。
三、干细胞培养及其应用
在体外分化成心肌细胞、
神经元和造血干细胞等
必须从胚胎中获取， 涉及伦理问题；
因而限制了在医学上的应用。
特点
应用实例
早期胚胎中
胚胎干细胞
ES
细胞
局限性
分布
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
造血干细胞 →
神经干细胞 →
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）
成体干细胞
治疗细胞
损伤造成 的疾病
三、干细胞培养及其应用
分布
举例
特点
应用实例
造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）
神经干细胞（神经系统中）
精原干细胞（睾丸中）
成体组织或器官内
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
①将特定基因或特定蛋白导入细胞
（成纤维细胞、已分化的T细胞、 B细胞）
②用小分子化合物诱导形成。
①诱导过程无须破坏胚胎；
②iPS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。
可治疗镰状细胞贫血症；
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
三、干细胞培养及其应用
通过体外诱导成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞
诱导多能干细胞
制备方法
iPS
细胞
应用
概念
优点
体外诱导小鼠成
纤维细胞
诱导多能干细胞
（iPS细胞）
定向诱导分化
多种体细胞
临床治疗人类疾病如：
白血病、帕金森病、阿而 茨海默病等
三、干细胞培养及其应用
iPS细胞的应用前景
课堂小结
动物细胞培养的条件
气体环境
干细胞的种类、特点及应用
温度、 pH和渗透压
iPS细胞的培养和应用
动物细胞培养
动物细胞培养的过程
干细胞的培养和应用
制备细胞悬液
原代
培养
传代
培养
无菌、无毒
营养
练一练 P47【练习与应用】
人造皮肤
第2章 细胞工程
2.2 动物细胞工程 第1课时
——动物细胞培养
常用的技术： 动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等， 其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
培养皿
培养瓶
单细胞基因组测序进行遗 传病筛查的试管婴儿诞生
分离和培养小鼠胚胎干细胞
发现哺乳动物精子获能现象
首创动物组织体外培养法
我国科学家首次培 育了体细胞克隆猴
获得诱导多能干细胞
创立单克隆抗体技术
体细胞核移植成功
胚胎分割移植成功
首例胚胎移植成功
克隆羊多莉诞生
试管家兔诞生
1907年
胞
发
2017年
2006年
2014年
程
程
物
1890年
1958年
1959年
1978年
1981年
1996年
1951年
1975年
细
动
的
展
历
工
1 阐明动物细胞培养的条件和过程
2 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应
用价值
物
1.概念： 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。
2.原理： 细胞增殖（增殖方式：有丝分裂）
3.地位： 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
动物细胞培养
细胞生长和增殖
单个细胞
组织
动物体
适宜 条件
取出
分散
5
糖类、氨基酸、 无机盐、维生素 … … 培养基的构成： + 血清等天然成分
一、动物细胞培养的条件
含有尚未全部研究清楚
的细胞所需的营养物质。
将细胞所需的营养物 质按种类和所需量严 格配制而成的培养基
无菌、无毒的环境
适宜的温度、 pH和渗透压
适宜的气体环境
一般使用液体培养基， 也称为培养液
合成培养基
①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以 36.5±0.5℃ 为宜；
②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为 7.2-7.4 ；
③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。
一、动物细胞培养的条件
代谢物，防止细胞代谢物积
累对细胞自身造成危害。
①培养液、培养用具： 灭菌处理；
②在无菌环境下进行操作；
适宜的温度、 pH和渗透压
定期更换培养液，以便清除
无菌、无毒的环境
适宜的气体环境
糖类、氨基酸、
无机盐、维生素
一、动物细胞培养的条件
95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱
维持培养液的pH
O2： 细胞代谢所必需
培养 22：培养箱
无菌、无毒的环境
适宜的温度、 pH和渗透压
适宜的气体环境
培养皿
松盖培养瓶
仔细阅读教材P44-45文字及动物细胞培养过程示意图，完成以下问题， 时间3分钟。
1.为何动物细胞培养过程将组织分散成
单个细胞呢？可用什么方法？
2.体外培养动物细胞有哪些类型？
3.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？
4.什么是原代培养和传代培养？
5.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？
6.贴壁生长的细胞，培养过程中两次用
胰蛋白酶处理的对象分别是什么？
二、动物细胞培养的过程
自主 探究
1.为何动物细胞培养过程将组织分散成
单个细胞呢？可用什么方法？
2.体外培养动物细胞有哪些类型？
3.什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？
4.什么是原代培养和传代培养？
5.为什么要进行分瓶培养？怎么处理？
6.贴壁生长的细胞，培养过程中两次用
胰蛋白酶处理的对象分别是什么？
仔细阅读教材P44-45文字及动物细胞培养过程示意图，完成以下问题， 时间5分钟。（重点讨论3、4、5、6题。）
二、动物细胞培养的过程
小组 合作
二、动物细胞培养的过程
悬浮培养的细胞:直接用离心法收集
贴壁细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集
细胞密度过大、有 害代谢物积累、营 养物质缺乏等
用机械法或用胰蛋白酶、 胶原蛋白酶等处理
解决
贴壁生长 (大多数）
接触抑制
分散成单个细胞
初次在培养皿 或培养瓶内
② 制成细胞悬液，分瓶培养
取动物组织
制成细胞悬液
细胞分裂受阻
悬浮生长
原代培养
传代培养
加培养液
① 收集细胞
培养
分瓶
1 ．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？
用胃蛋白酶可以吗？为什么？
蛋白质。
不可以用胃蛋白酶。
多数动物细胞生存的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)在此
环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适用于 细胞培养时的处理。
二、动物细胞培养的过程
2．“细胞增殖到互相接触的时候 ，糖蛋白识别了这种信息 ，就会使细胞停止分
裂繁殖 ， 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
二、动物细胞培养的过程
多层细胞
单层细胞
培养基
培养基特有成分
过程 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
结果
相同点 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
二、动物细胞培养的过程
葡萄糖、 动物血清
植物细胞的全能性
蔗糖、 植物激素
植物组织培养
动物细胞培养
固体培养基
液体培养基
细胞增殖
比较项目
新的植株
新的细胞
原理
1.干细胞概念：
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和
分化能力的细胞。
2.存在部位：早期胚胎 、骨髓 和 脐带血 等
多种器官和组织中。
三、干细胞培养及其应用
① 胚胎干细胞
② 成体干细胞
3.种类：
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。
三、干细胞培养及其应用
在体外分化成心肌细胞、
神经元和造血干细胞等
必须从胚胎中获取， 涉及伦理问题；
因而限制了在医学上的应用。
特点
应用实例
早期胚胎中
胚胎干细胞
ES
细胞
局限性
分布
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
造血干细胞 →
神经干细胞 →
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）
成体干细胞
治疗细胞
损伤造成 的疾病
三、干细胞培养及其应用
分布
举例
特点
应用实例
造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）
神经干细胞（神经系统中）
精原干细胞（睾丸中）
成体组织或器官内
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
①将特定基因或特定蛋白导入细胞
（成纤维细胞、已分化的T细胞、 B细胞）
②用小分子化合物诱导形成。
①诱导过程无须破坏胚胎；
②iPS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。
可治疗镰状细胞贫血症；
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
三、干细胞培养及其应用
通过体外诱导成纤维细胞得到的类似胚胎干细胞的一种细胞
诱导多能干细胞
制备方法
iPS
细胞
应用
概念
优点
体外诱导小鼠成
纤维细胞
诱导多能干细胞
（iPS细胞）
定向诱导分化
多种体细胞
临床治疗人类疾病如：
白血病、帕金森病、阿而 茨海默病等
三、干细胞培养及其应用
iPS细胞的应用前景
课堂小结
动物细胞培养的条件
气体环境
干细胞的种类、特点及应用
温度、 pH和渗透压
iPS细胞的培养和应用
动物细胞培养
动物细胞培养的过程
干细胞的培养和应用
制备细胞悬液
原代
培养
传代
培养
无菌、无毒
营养
练一练 P47【练习与应用】