江苏省仪征中学2021-2022学年度第二学期高二生物学科导学案

 2.3 动物细胞工程及其应用（2）   

研制人：李玲    审核人：宣雯雯

班级：____________姓名：____________学号：________授课日期：2022年月日

【本课在课程标准里的表述】阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程；简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

【学习目标】

【学习内容】

【导学】

一、动物细胞培养技术

1.概念：指从动物体内获得相关组织，分散成     细胞后，模拟     环境，在温度适宜、营养充足、    等条件下培养，使其继续生长、增殖的技术。

2.过程

3.培养条件

①温度和pH：培养温度和pH应与该种动物的体温、内环境pH相近。例如，培养哺乳动物细胞的最适温度一般为      ，最适pH范围为         。

②合适的气体

a．气体组合：氧和二氧化碳。

b．大多数细胞在      时不能很好存活，氧浓度过高也会对细胞产生       ，抑制其生长。

c．二氧化碳的含量则会影响培养液的pH。

③营养

a．主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素和          。

b．在     培养基中通常需加入一定量的动物     ，以满足动物细胞培养的营养需要。

④无菌、无毒的环境

a．需要对培养基和培养器具进行     处理。

b．必要时可添加适量的       。

c．定期更换      。

二、动物细胞培养技术的应用

1.原代培养

①概念：指从供体获取细胞或组织后进行的     培养。

②特征：细胞的生物学特性未发生很大变化，与体内细胞的        相近。

③应用：适合用于         和         等实验研究。

2.传代培养

①原因：当细胞数量增加到一定程度后，由于          的限制、         的消耗及有害代谢产物的积累等，细胞的            便会逐渐减缓。

②概念：将原代培养的细胞继续转接到           上继续培养，这一过程称为传代培养。

③传代特点：传代培养10～50次后，细胞增殖速度便会        ，甚至完全停止，有些细胞可能还会发生       。

3.应用

①为细胞或细胞器加工改造提供了大量的动物细胞       。

②广泛应用于        、抗体、病毒疫苗等生物医药产品的工业化生产。

③应用于基因治疗、细胞治疗、组织工程、药物筛选和         等相关领域的基础研究和临床实践等。

三、干细胞技术及其应用

1．概念：干细胞是指动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有        和     能力的细胞。

2．特点：干细胞在形态上具有共性，通常呈     形或椭圆球形，细胞体积    ，核相对较    。

3．类型

4．干细胞技术应用于疾病治疗

(1)研究表明，神经系统疾病、糖尿病、心脏疾病、肾脏疾病、肝脏疾病和癌症等许多疾病，都有望借助干细胞技术得到治疗。并且自身干细胞的移植可避免产生         反应。

(2)利用干细胞具有        的特性，人们在体外培养环境中给予干细胞一定的诱导条件，就可以将其              分化为特定类型的细胞。将这些特定细胞进一步培养，可以移植至机体相应的病变区域，使其代替原本失去功能的病变组织细胞，从而达到治疗相应疾病的目的。

(3)干细胞移植技术能再造出全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官，通过采集______、骨髓或____血，利用专用的干细胞分离液，提取、纯化后得到的干细胞可应用于临床医学。

(4)2001年，我国成立了______________。

5．干细胞技术应用于新药研制和开发

(1)胚胎干细胞可分化出任何组织类型的正常细胞，这为开发新药提供大量的     ，大大减少了新药研究所需的动物     ，降低了研究     ，也改进了研发药品及其安全性检验的方法。

(2)利用人类干细胞或用干细胞培养出来的组织、器官测试各种药物的药效、        ，会比用其他动物更能反映人体的状况，这可能发展成为一种新的药物筛选模式。

(3)对人胚胎干细胞的研究，可以帮助人们理解复杂的人体发育过程，并促进人对胚胎发育的基础研究，揭示人的        及影响其发育的因素。

【导思】

1.回答关于动物细胞培养的相关问题：

（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？

（2）动物细胞培养时，除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，原因是什么？

（3）进行动物细胞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？

（4）在动物细胞培养过程中遗传物质有可能发生改变吗？

（5）动物细胞培养和植物组织培养的原理和目的有什么不同？

2.下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请据图回答下列问题：

（1）图中胚胎干细胞、造血干细胞和成肌细胞，从分化潜能上来说，分别属于什么细胞？

（2）由胚胎干细胞分化形成图示各种细胞的根本原因是什么？图示细胞所含遗传物质相同吗？

（3）胚胎干细胞用于治疗人类的某些顽症的原理是？

（4）胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足的问题？其应用有什么限制因素？

【导练】

1．下列关于动物细胞培养与植物组织培养的叙述正确的是(　　)

A．都需要在无菌条件下进行            B．都需要用相应的酶分散成单个细胞

C．培养的原理都是细胞的全能性        D．都使用液体培养基，动物细胞培养时还需要添加动物血清

2.近年来发现，肿瘤组织中可能存在可以自我更新、增殖的肿瘤干细胞，这使得肿瘤一旦无法全切除便易复发。下列关于干细胞的叙述，不正确的是(　　)

A．神经干细胞分化成神经细胞体现了干细胞的全能性

B．按分化潜能的大小可把干细胞分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞

C．各种干细胞能连续分裂，所以均具有细胞周期

D．在生物体内造血干细胞增殖分化成红细胞、白细胞和血小板的过程是不可逆的

【课后反思】

江苏省仪征中学2021-2022学年度第二学期高二生物学科作业

2.3 动物细胞培养技术、干细胞技术及其应用   

研制人：李玲    审核人：宣雯雯

班级：__________姓名：__________学号：__________时间：__________作业时长：30分钟

一、单选题

1. 进行动物细胞培养时，处理组织细胞，使其分散，常用的试剂是(　　)

A. 聚乙二醇

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