高二生物2.2动物细胞工程(第1课时)学案

第2章细胞工程
第2节动物细胞工程（第1课时）
【学习目标】
1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。

2.尝试建构动物细胞培养基本流程。

3.认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

4.简述干细胞的应用；通过探讨干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险，理性看待生物技术的应用，增强社会责任感。

【重点难点】
1.动物细胞培养的过程及条件。

2.干细胞在生物医学工程中的应用。

【学习新知】
学习任务一动物细胞培养
阅读教材43-45页，完成以下内容：
活动1：通过“人造皮肤”事例，概述动物细胞培养的概念。

活动2：认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。

（1）分析机体给体内的细胞提供了哪些适宜的条件使其能够维持正常的生命活动？
（2）动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，你认为体外培养动物细胞需要满足哪些条件？
活动3：尝试建构动物细胞培养基本流程。

（1）依据动物细胞培养的概念，初步建构动物细胞培养的流程。

（2）根据教材中“动物细胞培养的过程”的内容，并结合图2-12，思考、回答下列问题：
①培养前为什么要将组织分散成单个细胞？
②怎样将组织分散成单个细胞细胞？
③培养一段时间分裂会受阻,这是为什么？怎样解决这一问题？
④什么是细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养？
（3）在分析、回答问题的基础上完善动物细胞培养的基本流程。

活动4：比较动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？
活动5:完成[自学检测1]
[自学检测1]
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)动物细胞培养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)培养瓶中的细胞均需要定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖。

（）
(5)培养过程除需要无菌、无毒的环境外，还要定期更换培养液。

（）
2.回答下列有关动物细胞培养的问题：
(1) 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，有丝分裂，老龄动物的细胞则相反，所以一般来说，细胞比动物的细胞易于培养。

同样，分化程度越低的细胞增殖能力越强，所以更（“容易”或“难以”）培养。

(2) 在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面______________时，细胞通常会停止，这种现象称为细胞的______________现象。

这时要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，常用的酶是______________。

学习任务二干细胞培养及其应用
活动1：阅读教材46-47页，思考、回答下列问题：
（1）什么是干细胞？它有哪些类型？这些类型各有怎样的特点和哪些方面的应用？
（2）科学家是怎样获得诱导多能干细胞（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？
活动2：完成[自学检测2]
[自学检测2]
3.干细胞有着广泛的应用前景，判断下列相关叙述是否正确。

(1)干细胞就是从胚胎中分离提取的细胞。

（）
(2)造血干细胞主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中，可以分化为各种血细胞。

（）
(3)不同类型的干细胞，它们的分化潜能是有差别的。

（）
(4)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。

（）
4.（不定项）关于ES细胞和iPS细胞的应用叙述正确的是
A.可以用于治疗由于细胞坏死，退化或功能异常引起的疾病
B.将正常的造血干细胞移植到病人体内，可以恢复病人的造血和免疫功能
C.神经干细胞在治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病方面有重要的应用价值
D.由于iPS细胞可以源于病人自身体细胞，理论上可以避免免疫排斥反应
【总结提升】结合本课内容，说说怎样能获得大量的自身健康皮肤？
【巩固达标】
1.动物细胞工程技术的基础是
A. 动物细胞融合
B. 单克隆抗体
C. 胚胎移植
D. 动物细胞培养
2.下列属于动物细胞培养与植物组织培养区别的是
A.培养基成分不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
3.一般来说，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合成培养基通常需加血清
④温度与动物的体温相近⑤需要O2，也需要CO2⑥需要适宜的pH和渗透压
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥4.植物体细胞杂交时制备原生质体和动物细胞培养时配制一定浓度的细胞悬浮液都利用了酶的专一性，这两个过程中所需要的酶依次是
A．淀粉酶和胰蛋白酶酶 B．纤维素酶、果胶酶和胰蛋白酶
C．纤维素酶、果胶酶和胃蛋白酶酶 D．过氧化氢酶和胰蛋白酶
5.细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。

下列选择不合理的是
A．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞
B．选择成纤维细胞进行体外诱导可以获得诱导多能干细胞
C．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗
D．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体
6.下列与细胞工程技术相关的表述中，不．正确的是
A．植物体细胞杂交技术可以克服常规的远缘杂交不亲和障碍
B．动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本相同
C．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
D．植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性
7.某研究小组进行药物实验时,以动物肝细胞为材料,测定药物对体外培养细胞的毒性。

供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。

请回答下列有关动物细胞培养的问题。

(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养,培养液及其他培养条件均相
同。

一段时间后,观察到甲细胞数量比乙细胞数量。

(2)在进行动物细胞培养时，通常采用，并将它置于含有95% 和5% CO2的恒温培养箱中,其中CO2的作用是。

(3)在两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其生长。

药物实验需要大量细胞,两种细胞频繁传代,甲细胞比乙细胞可以传代的次数更。

若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液,需用处理。

(4)维持细胞生存必须有适宜的温度、pH和渗透压。

温度多以℃为宜；多数细胞生存的适宜pH为。

(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关,要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响,可将甲细胞分为A、B两组,A组细胞培养液中加入,B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水,经培养后,从A、B两组收集等量细胞,通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的或合成水平的差异,确定Y的药效。

8.动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。

下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。

请回答下列问题：
(1)肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞
________________________________________。

(2)有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。

利用上图所
示装置和提供的下列材料用具，探究肝脏小块对有机物
X是否具有解毒作用。

材料用具：肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞培养液，植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)；显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；吉姆萨染液(使染色体着色)，有机物X 溶液等。

实验过程：
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞，取4等份，备用。

②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置，按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。

甲乙丙丁
步骤一：加入肝脏培养液√√√√
步骤二：加入有机物X溶液√√
步骤三：放置肝脏小块√
上表中还需进行的操作是_______________________________________________。

③培养一段时间后，取4组装置中的等量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。

④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。

在显微镜下观察____________，并对比分析。

若丙组淋巴细胞出现异常，而甲组的淋巴细胞正常，则说明______________________。