动物细胞工程 第1课时 动物细胞培养 【学习目标】 1.运用稳态与平衡观,分析动物细胞培养的条件。(生命观念) 2.采用归纳与概括、演绎与推理等方法,用文字和图示说明动物细胞培养的过程。(科学思维) 3.对干细胞培养用于人类疾病治疗等社会热点问题进行科学评价。(社会责任) 【自主预习】 一、动物细胞培养 1.概念:从动物体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下,让这些细胞 生长和增殖 的技术。 2.动物细胞培养的基本条件 (1)营养条件:糖类、氨基酸、无机盐、维生素等,通常需要加入 血清 等一些天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基,也称为培养液。 (2)无菌、无毒的环境 a.对培养液和所有培养用具进行 灭菌 处理以及在无菌环境下操作。 b.定期更换培养液,以便清除代谢废物,防止 细胞代谢物积累 对细胞自身造成危害。 (3)温度、pH和渗透压:温度为(36.5±0.5) ℃;pH为 7.2~7.4 。 (4)气体环境:95% 空气 +5% CO2的混合气体。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是 维持培养液的pH 。 3.动物细胞培养的过程 (1)体外培养的动物细胞的类型 一类细胞能够 悬浮 在培养液中生长增殖;另一类则需要 贴附 于某些基质表面才能生长增殖,而且还会发生 接触抑制 现象,从而使细胞停止分裂增殖。 ①细胞贴壁:体外培养的大多数动物细胞往往 贴附 在培养瓶的瓶壁上,这种现象称为细胞贴壁。 ②接触抑制: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 ,这种现象称为接触抑制。 (2)原代培养: 分瓶 之前的细胞培养,即动物组织经处理后的 初次培养 。 (3)传代培养: 分瓶 后的细胞培养。 二、干细胞培养及其应用 1.干细胞 (1)特点:在一定条件下,可以 分化 成其他类型的细胞。 (2)来源:早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。 (3)干细胞的种类及主要功能 来源 功能或特点 应用 胚胎干细胞(ES细胞) 早期胚胎 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 可诱导分化成所有种类的组织和器官,理论上可治疗所有需要器官和细胞移植的疾病,但由于涉及伦理问题,限制了其在医学上的应用 成体干细胞 成体组织或器官 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 用造血干细胞治疗白血病;用神经干细胞治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病 诱导多能干细 胞(iPS细胞) 成纤维细胞转化 能分化成为具有特定功能的细胞,用于治疗疾病 治疗小鼠的镰状细胞贫血等 (4)干细胞的应用 a.用于治疗与组织、器官的发育、再生和修复等相关疾病。 b.培育出人造组织器官,用于 器官移植 。 2.诱导多能干细胞(iPS细胞) (1)概念:通过体外诱导成纤维细胞获得的类似 胚胎干细胞 的一类细胞。 (2)应用前景:诱导过程无须破坏胚胎,不涉及伦理问题;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。因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。 【合作探究】 任务1 了解动物细胞培养技术 活动1 阅读课本和资料,探究动物细胞培养的条件 下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请根据图回答: 1.动物细胞培养时,图中A为什么要将动物组织分散成单个细胞 提示 ①保证细胞所需要的营养供应;②保证细胞内有害代谢物的及时排出。 2.动物细胞培养需要控制什么样的气体环境 各自起什么作用 提示 含有95%空气和5% CO2的混合气体环境。空气中的O2用于维持细胞代谢,CO2的主要作用是维持培养液的pH。 3.B瓶中培养基的成分有哪些 提示 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和血清等。 4.动物细胞培养时,为什么要在培养基中加入血清等天然成分 提示 因为血清等天然成分中含有多种维持细 ... ...
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