2.2.1动物细胞培养 课件(共39张PPT2个视频)-2025-2026学年高二下学期 《生物》（人教版）选必修3
文档属性
| 名称 | 2.2.1动物细胞培养 课件(共39张PPT2个视频)-2025-2026学年高二下学期 《生物》（人教版）选必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 136.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-11-13 23:10:05 | ||
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文档简介
(共39张PPT)
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程-动物细胞培养
细胞工程的发展历程
1. 细胞工程的概念
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
原理和方法
操作水平
目的
分类
细胞生物学、分子生物学和发育生物学
细胞器、细胞或组织
获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
植物细胞工程和动物细胞工程
1975年，米尔斯坦和科勒，创立单克隆抗体技术
细胞工程的发展历程
1890年，希普，世界上首例胚胎移植成功。
1907年，哈里森，
首创了动物组织体外培养法。
1951年，张明觉，
发现哺乳动物精子获能现象。
1958年，格登，
体细胞核移植成功；
1959年，试管家兔诞生
1978年，胚胎分割移植工程
1981年，埃文斯，
分离和培养小鼠胚胎干细胞
1996年，克隆羊诞生
2006年，山中伸弥，
获得诱导多能干细胞
2014年，单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生
2. 动物细胞工程的发展历程
2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞融合
动物细胞工程的基础
人造皮肤
克隆猴：中中和华华
单克隆抗体
动物细胞工程技术
动物细胞工程
从社会中来
视频中利用细胞工程的什么技术培育病人的人造皮肤？
从社会中来
思考：
怎样获得大量的自体健康皮肤？
能不能用自体皮肤的单个细胞培养可供的移植皮肤？
在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。
通过细胞培养构建的人造皮肤
一、动物细胞培养
1. 动物细胞培养的概念
原理：
操作原因：
对象：
原因：
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。
细胞增殖
（有丝分裂）
细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。
一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。
目的:获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。
思考·讨论：
1.动物细胞培养实际上是在体外模拟体内的生理条件进行的培养。请根据内环境与外界环境进行物质交换的示意图，分析在体外培养动物细胞需要满足哪些条件
2. 动物细胞培养的条件
2. 动物细胞培养的条件
动物细胞培养所需的基本条件
营养物质
其他条件
<
<
糖类
氨基酸
无机盐
维生素
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
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。
含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。
培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分
一般使用液体培养基，也称为培养液。
糖类、氨基酸、无机盐、维生素 …
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
①培养液、培养用具：灭菌处理；
②无菌操作；
③适量添加抗生素
定期更换培养液，以便清除代谢物。
①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以_ __________ 为宜；
②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________ ；
③适宜的渗透压：
维持细胞正常的形态和功能。
36.5±0.5℃
7.2-7.4
2. 动物细胞培养的条件
糖类、氨基酸、无机盐、维生素 …
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
维持培养液的pH
95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱
O2：细胞代谢所必需
CO2培养箱
松盖培养瓶
培养皿
培养仪器
2. 动物细胞培养的条件
动物细胞培养的概念
原理：
操作原因：
对象：
原因：
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。
依据动物细胞培养概念，初步构建动物细胞培养的流程。
动物体
组织
单个细胞
细胞生长和增殖
取出
分散成
适宜条件
细胞增殖
（有丝分裂）
细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。
一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。
3.动物细胞培养的过程
取动物组织
制成细胞悬液
3. 动物细胞培养的过程
用机械的方法，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。
思考·讨论：
1.培养前，为什么要将组织分散成单个细胞
3.用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是什么成分？
使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需的O2和营养物质的供应，另一方面保证细胞内代谢废物的及时排出；
主要是蛋白质(胶原蛋白等)。
2.怎样将组织分散成单个细胞
机械法、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理。
3.动物细胞培养的过程
取动物组织
制成细胞悬液
用机械的方法，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。
思考·讨论：
4.胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分散成单个细胞时要注意什么问题呢？
5.能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？
能，应注意时间的控制。因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间还会分解膜蛋白，对细胞造成损伤。
不可以，因为胃蛋白酶的最适PH为1.5左右，动物细胞培养的适宜PH为7.2-7.4。
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
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。
悬浮生长类：
贴壁生长类：
（大多数）
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。
动物组织处理后的初次培养
原代培养
除受以上因素影响外，还会发生接触抑制现象。
体外培养的动物细胞
3.动物细胞培养的过程
细胞贴壁：
培养瓶或培养皿壁要求：
内表面光滑、无毒、易于贴附。
培养皿
大多数体外培养的细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上
培养瓶
3.动物细胞培养的过程
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。
接触抑制
分瓶培养
解除方法
正常细胞
平面观
瓶壁上的细胞层数是：一层（或单层）
癌变细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶中形成多层细胞
肿瘤细胞
失去接触抑制
3.动物细胞培养的过程
6.进行传代培养时，怎样收集贴壁生长的细胞？如果是悬浮培养的细胞，收集的方法又会有怎样的区别？
传代培养
悬浮培养的细胞:直接用离心法收集
贴壁生长的细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，再用离心法收集
②制成细胞悬液，分瓶培养
①收集细胞
加培养液
分瓶
取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
分散成单个细胞
加培养液
制成细胞悬液
原代培养
在培养皿或培养瓶中
传代培养
细胞分裂受阻
悬浮生长
贴壁生长
密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏等
原因
接触抑制
原因
解决办法
小结 动物细胞培养的过程
①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
②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。
③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。
④传代培养：分瓶后的细胞培养。
思考·讨论：
1.幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养。同样，分化程度越低的细胞，増殖能力越强，所以更容易培养。
2.动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
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
动物血清
植物激素
常用液体培养基
常用固体培养基
植物细胞的全能性
新的细胞群，不形成个体
完整植株
细胞增殖
3. 动物细胞培养的过程
三、干细胞的培养及其应用
1.什么是干细胞？它有哪些类型？这些类型的干细胞各有怎样的特点和哪些方面的应用？
2.科学家是怎样获得iPS细胞的？这种细胞与胚胎干细胞相比，有哪些应用优势？
3.干细胞应用于临床治疗可能存在什么问题？
4.你如何看待干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？
请认真阅读教材P46，思考并回答下列问题：
特点
分布
类型
体积较小，细胞核大，核仁明显。
存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
包括胚胎干细胞和成体干细胞、诱导多能干细胞等。
干细胞的概念：
动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。
P46
三、干细胞的培养及其应用
胚胎干细胞
分布
特点
局限性
实例
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。
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。
需要分化诱导因子诱导
ES细胞
P46
三、干细胞的培养及其应用
成体干细胞
分布
特点
运用实例
实例
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造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）
②神经干细胞（神经系统中）
③精原干细胞（睾丸中）
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）
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→
发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例
P46
问题2：科学家是怎样获得iPS细胞的？这种细胞与胚胎干细胞相比，有哪些应用优势？
诱导多能干细胞
获取方法
优点
运用
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。
①将特定基因或特定蛋白导入细胞
②用小分子化合物诱导形成。
①可治疗镰状细胞贫血症
②在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展
P46
iPS细胞
（1）概念：通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。
诱导多能干细胞：
iPS细胞
（2）诱导及流程
病人
各种类型的细胞
导入特定基因
导入特定蛋白
小分子化合物
成纤维细胞
T细胞
B细胞
iPS细胞
分化
取出
移植
P46
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
思考与讨论：
干细胞应用于临床治疗可能存在什么问题？
你如何看待干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？
二、干细胞的培养及其应用
存在导致肿瘤发生的风险
随着理论和技术的不断完善，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
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。
课堂小结
动物细胞培养
动物细胞培养的概念和原理
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的过程
原理：细胞的增殖
在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术
(1)营养条件
(2)无菌、无毒的环境
(3)温度、pH和渗透压
(4)气体环境
取动物组织
单个细胞
细胞悬液
原代培养
传代培养
干细胞培养及其应用
干细胞的分布
干细胞的类型
干细胞的应用
胚胎干细胞（ ES细胞）
成体干细胞
早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中
主要应用在医学上
一、概念检测
练习与应用P47
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（ ）
×
√
×
×
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
3、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种类和所需量严格配制而成的培养基称为合成培养基。通常在培养基中还需要加入血清等一些天然成分。细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH。另外，还应该保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境。(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，这种现象称为接触抑制。(3)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验，实验的自变量是是否加入抗癌药物。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 单一变量原则。
4．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。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息不能获得的结论是( )
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不同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
5.物理学家霍金曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症，即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(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。下列相关描述错误的是( )
A．诱导多功能干细胞分化的实质是基因的选择性表达，使细胞种类增多B．诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同C．用正常基因将控制合成毒蛋白的基因替换，可以起到良好的治疗作用D．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善“渐冻症”
B
课后作业：
一、动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
二、拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（1）由于诱导iPS细胞、促使其分化都需要时间，因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形。从实际事故、疾病发生的不可预测性方面考虑，如果要将这些细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施
练习与应用P47
（2）如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？又可能带来哪些问题？
关于动物培养技术，你认为还需要讨论哪些问题呢？
1.幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
分化程度低，增殖能力强
2.动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养前处理
取材
培养基物理性质
培养基特有成分
特殊环境条件
培养结果
是否体现细胞全能性
相同点 植物细胞的全能性
细胞增殖
需离体
用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开
离体植物器官、组织、细胞
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
固体培养基
液体培养基(又称培养液)
植物激素
血清
再分化需光照
气体环境
植物体
许多细胞
是
否
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。
二、拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（1）由于诱导iPS细胞、促使其分化都需要时间，因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形。从实际事故、疾病发生的不可预测性方面考虑，如果要将这些细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施
像建立骨髓库一样，有研究团队正在尝试建立HLA(人类白细胞抗原)多态性丰富的iPS细胞库。
二、拓展应用
（2）如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？又可能带来哪些问题？
可能用于治疗不孕症；
获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；
获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。
该技术可能带来一系列的伦理问题。例如，如果用同一个人的iPS细胞分别诱导形成精子和卵子，两者受精可能培育出“单亲”婴儿；有的人还可能有目的地选择iPS细胞，从而“设计”婴儿。
感谢观看
Thank you
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程-动物细胞培养
细胞工程的发展历程
1. 细胞工程的概念
细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
原理和方法
操作水平
目的
分类
细胞生物学、分子生物学和发育生物学
细胞器、细胞或组织
获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品
植物细胞工程和动物细胞工程
1975年，米尔斯坦和科勒，创立单克隆抗体技术
细胞工程的发展历程
1890年，希普，世界上首例胚胎移植成功。
1907年，哈里森，
首创了动物组织体外培养法。
1951年，张明觉，
发现哺乳动物精子获能现象。
1958年，格登，
体细胞核移植成功；
1959年，试管家兔诞生
1978年，胚胎分割移植工程
1981年，埃文斯，
分离和培养小鼠胚胎干细胞
1996年，克隆羊诞生
2006年，山中伸弥，
获得诱导多能干细胞
2014年，单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生
2. 动物细胞工程的发展历程
2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴
动物细胞培养
动物细胞核移植
动物细胞融合
动物细胞工程的基础
人造皮肤
克隆猴：中中和华华
单克隆抗体
动物细胞工程技术
动物细胞工程
从社会中来
视频中利用细胞工程的什么技术培育病人的人造皮肤？
从社会中来
思考：
怎样获得大量的自体健康皮肤？
能不能用自体皮肤的单个细胞培养可供的移植皮肤？
在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。
通过细胞培养构建的人造皮肤
一、动物细胞培养
1. 动物细胞培养的概念
原理：
操作原因：
对象：
原因：
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。
细胞增殖
（有丝分裂）
细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。
一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。
目的:获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。
思考·讨论：
1.动物细胞培养实际上是在体外模拟体内的生理条件进行的培养。请根据内环境与外界环境进行物质交换的示意图，分析在体外培养动物细胞需要满足哪些条件
2. 动物细胞培养的条件
2. 动物细胞培养的条件
动物细胞培养所需的基本条件
营养物质
其他条件
<
<
糖类
氨基酸
无机盐
维生素
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
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。
含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质，满足细胞对未知营养成分的需求。
培养基的构成：合成培养基 + 血清等天然成分
一般使用液体培养基，也称为培养液。
糖类、氨基酸、无机盐、维生素 …
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
①培养液、培养用具：灭菌处理；
②无菌操作；
③适量添加抗生素
定期更换培养液，以便清除代谢物。
①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以_ __________ 为宜；
②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为________ ；
③适宜的渗透压：
维持细胞正常的形态和功能。
36.5±0.5℃
7.2-7.4
2. 动物细胞培养的条件
糖类、氨基酸、无机盐、维生素 …
无菌、无毒的环境
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
维持培养液的pH
95%空气 + 5%CO2 的CO2 培养箱
O2：细胞代谢所必需
CO2培养箱
松盖培养瓶
培养皿
培养仪器
2. 动物细胞培养的条件
动物细胞培养的概念
原理：
操作原因：
对象：
原因：
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。
依据动物细胞培养概念，初步构建动物细胞培养的流程。
动物体
组织
单个细胞
细胞生长和增殖
取出
分散成
适宜条件
细胞增殖
（有丝分裂）
细胞分化程度低，增殖能力强，有丝分裂旺盛，容易培养。
一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
将组织块分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。
3.动物细胞培养的过程
取动物组织
制成细胞悬液
3. 动物细胞培养的过程
用机械的方法，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。
思考·讨论：
1.培养前，为什么要将组织分散成单个细胞
3.用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是什么成分？
使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需的O2和营养物质的供应，另一方面保证细胞内代谢废物的及时排出；
主要是蛋白质(胶原蛋白等)。
2.怎样将组织分散成单个细胞
机械法、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理。
3.动物细胞培养的过程
取动物组织
制成细胞悬液
用机械的方法，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。
思考·讨论：
4.胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分散成单个细胞时要注意什么问题呢？
5.能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？
能，应注意时间的控制。因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间还会分解膜蛋白，对细胞造成损伤。
不可以，因为胃蛋白酶的最适PH为1.5左右，动物细胞培养的适宜PH为7.2-7.4。
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
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。
悬浮生长类：
贴壁生长类：
（大多数）
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。
动物组织处理后的初次培养
原代培养
除受以上因素影响外，还会发生接触抑制现象。
体外培养的动物细胞
3.动物细胞培养的过程
细胞贴壁：
培养瓶或培养皿壁要求：
内表面光滑、无毒、易于贴附。
培养皿
大多数体外培养的细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上
培养瓶
3.动物细胞培养的过程
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。
接触抑制
分瓶培养
解除方法
正常细胞
平面观
瓶壁上的细胞层数是：一层（或单层）
癌变细胞没有接触抑制现象，可以在培养瓶中形成多层细胞
肿瘤细胞
失去接触抑制
3.动物细胞培养的过程
6.进行传代培养时，怎样收集贴壁生长的细胞？如果是悬浮培养的细胞，收集的方法又会有怎样的区别？
传代培养
悬浮培养的细胞:直接用离心法收集
贴壁生长的细胞:用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，再用离心法收集
②制成细胞悬液，分瓶培养
①收集细胞
加培养液
分瓶
取动物组织
用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
分散成单个细胞
加培养液
制成细胞悬液
原代培养
在培养皿或培养瓶中
传代培养
细胞分裂受阻
悬浮生长
贴壁生长
密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏等
原因
接触抑制
原因
解决办法
小结 动物细胞培养的过程
①原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。
②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。
③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。
④传代培养：分瓶后的细胞培养。
思考·讨论：
1.幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养。同样，分化程度越低的细胞，増殖能力越强，所以更容易培养。
2.动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
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
动物血清
植物激素
常用液体培养基
常用固体培养基
植物细胞的全能性
新的细胞群，不形成个体
完整植株
细胞增殖
3. 动物细胞培养的过程
三、干细胞的培养及其应用
1.什么是干细胞？它有哪些类型？这些类型的干细胞各有怎样的特点和哪些方面的应用？
2.科学家是怎样获得iPS细胞的？这种细胞与胚胎干细胞相比，有哪些应用优势？
3.干细胞应用于临床治疗可能存在什么问题？
4.你如何看待干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？
请认真阅读教材P46，思考并回答下列问题：
特点
分布
类型
体积较小，细胞核大，核仁明显。
存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
包括胚胎干细胞和成体干细胞、诱导多能干细胞等。
干细胞的概念：
动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。
P46
三、干细胞的培养及其应用
胚胎干细胞
分布
特点
局限性
实例
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。
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。
需要分化诱导因子诱导
ES细胞
P46
三、干细胞的培养及其应用
成体干细胞
分布
特点
运用实例
实例
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造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）
②神经干细胞（神经系统中）
③精原干细胞（睾丸中）
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）
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→
发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例
P46
问题2：科学家是怎样获得iPS细胞的？这种细胞与胚胎干细胞相比，有哪些应用优势？
诱导多能干细胞
获取方法
优点
运用
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。
①将特定基因或特定蛋白导入细胞
②用小分子化合物诱导形成。
①可治疗镰状细胞贫血症
②在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展
P46
iPS细胞
（1）概念：通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞。
诱导多能干细胞：
iPS细胞
（2）诱导及流程
病人
各种类型的细胞
导入特定基因
导入特定蛋白
小分子化合物
成纤维细胞
T细胞
B细胞
iPS细胞
分化
取出
移植
P46
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
思考与讨论：
干细胞应用于临床治疗可能存在什么问题？
你如何看待干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？
二、干细胞的培养及其应用
存在导致肿瘤发生的风险
随着理论和技术的不断完善，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
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。
课堂小结
动物细胞培养
动物细胞培养的概念和原理
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的过程
原理：细胞的增殖
在适当的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术
(1)营养条件
(2)无菌、无毒的环境
(3)温度、pH和渗透压
(4)气体环境
取动物组织
单个细胞
细胞悬液
原代培养
传代培养
干细胞培养及其应用
干细胞的分布
干细胞的类型
干细胞的应用
胚胎干细胞（ ES细胞）
成体干细胞
早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中
主要应用在医学上
一、概念检测
练习与应用P47
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（ ）
×
√
×
×
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
3、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种类和所需量严格配制而成的培养基称为合成培养基。通常在培养基中还需要加入血清等一些天然成分。细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH。另外，还应该保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境。(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，这种现象称为接触抑制。(3)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验，实验的自变量是是否加入抗癌药物。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 单一变量原则。
4．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。下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息不能获得的结论是( )
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不同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
5.物理学家霍金曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症，即“渐冻症”。有研究表明该病是由于突变的基因导致神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(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。下列相关描述错误的是( )
A．诱导多功能干细胞分化的实质是基因的选择性表达，使细胞种类增多B．诱导多功能干细胞分化成的多种细胞中核酸相同，蛋白质却不完全相同C．用正常基因将控制合成毒蛋白的基因替换，可以起到良好的治疗作用D．植入神经干细胞，使受损的运动功能得到恢复，可以一定程度改善“渐冻症”
B
课后作业：
一、动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
二、拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（1）由于诱导iPS细胞、促使其分化都需要时间，因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形。从实际事故、疾病发生的不可预测性方面考虑，如果要将这些细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施
练习与应用P47
（2）如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？又可能带来哪些问题？
关于动物培养技术，你认为还需要讨论哪些问题呢？
1.幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
分化程度低，增殖能力强
2.动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养前处理
取材
培养基物理性质
培养基特有成分
特殊环境条件
培养结果
是否体现细胞全能性
相同点 植物细胞的全能性
细胞增殖
需离体
用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开
离体植物器官、组织、细胞
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
固体培养基
液体培养基(又称培养液)
植物激素
血清
再分化需光照
气体环境
植物体
许多细胞
是
否
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。
二、拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（1）由于诱导iPS细胞、促使其分化都需要时间，因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形。从实际事故、疾病发生的不可预测性方面考虑，如果要将这些细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施
像建立骨髓库一样，有研究团队正在尝试建立HLA(人类白细胞抗原)多态性丰富的iPS细胞库。
二、拓展应用
（2）如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？又可能带来哪些问题？
可能用于治疗不孕症；
获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；
获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。
该技术可能带来一系列的伦理问题。例如，如果用同一个人的iPS细胞分别诱导形成精子和卵子，两者受精可能培育出“单亲”婴儿；有的人还可能有目的地选择iPS细胞，从而“设计”婴儿。
感谢观看
Thank you