高中生物人教版(2019)选择性必修三学案 2.2.1动物细胞培养

2019版【高中生物选修三导学案】2.2.1 动物细胞培养和核移植技术【导学目标】1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。

【自主学习】一、动物细胞培养1.原理：。

2．概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞和。

3．过程取动物组织块↓分散组织细胞：剪碎，用或胶原蛋白酶处理一段时间↓配制细胞悬液↓原代培养：具有和的特点传代培养⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧（1）先用胰蛋白酶等处理贴满瓶壁的细胞，再分瓶继续培养（2）10代以内的细胞保持正常的二倍体核型（3）细胞传到10～50代左右时，增殖会逐 渐缓慢，以至于完全停止，但这时部分细胞的细胞核型可能发生改变，克服 细胞寿命的自然极限，获得不死性4．条件(1)无菌、无毒的环境：对 和所有 进行无菌处理。

(2)营养：合成培养基中有糖、 、 、无机盐、 ，通常需加入 、血浆等。

(3)温度和pH①适宜温度： 〒0.5 ℃。

②适宜pH ： 。

(4)气体环境：主要是O 2和CO 2，O 2是细胞代谢所必需的，CO 2的主要作用是 。

5．应用(1)生物制品：如 疫苗、干扰素、 的生产。

(2)检测有毒物质，判断某种物质的 。

(3)用于 、 、 等方面的研究，如筛选抗癌药物等。

二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.理论基础：动物的细胞核具有 。

2．概念：将动物的一个细胞的 ，移入一个已经去掉细胞核的中，使其并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。

3．分类：包括和，其中较易成功。

4．过程5．应用前景(1)在畜牧生产中：可以加速家畜遗传改良进程，促进。

(2)在保护濒危物种方面：可增加这些动物的。

(3)在医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为生产珍贵的医用蛋白。

(4)在治疗人类疾病方面：转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为的供体。

(5)人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于。

2.2 动物细胞工程（一）动物细胞培养 学案学习目标1. 说明动物细胞培养的条件和动物细胞培养过程中细胞生长的特点；比较动物细胞培养与植物组织培养的不同。

2. 说明干细胞在医学、药物安全性与有效性检测等领域的应用及存在的问题。

一、动物细胞培养的条件1. 动物细胞培养的概念：动物细胞培养是指从动物体中取出 ，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 和 的技术2. 动物细胞培养的条件：（1）营养： 无机物： 等有机物：糖类、 、 、 、 等（2）无菌、无毒的环境①对培养液和所有 进行无菌处理②在培养液中添加一定量的无毒：定期更换培养基，以便（3）温度和pH温度：哺乳动物多以 为宜pH ：多数细胞生存的适宜pH 为（4）气体环境O 2：细胞代谢所必需的CO 2：维持培养液的二、动物细胞培养的过程1. 细胞贴壁的概念：细胞往往贴附在 ，这种现象称为细胞贴壁2. 接触抑制的概念：贴壁细胞在生长增殖时，还会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到 时，细胞通常会3. 原代培养的概念：通常将 的细胞培养，即动物组织经 称 1.通过动物细胞培养获得大量细胞，可以证明动物细胞具有全能性（ ）二、 干细胞培养及其应用1. 干细胞的种类：干细胞存在于 、 和 等多种组织和器官中，包括无菌 95%空气加5%CO 2的混合气体和等2.胚胎干细胞的特点：胚胎干细胞，（简称细胞）存在于中，具有分化成为成年动物体内的的细胞，并进一步形成机体的所有和甚至的潜能3.成体干细胞的种类：成体干细胞是或内的干细胞，包括骨髓中的、神经系统中的和睾丸中的等4.成体干细胞的特点：成体干细胞具有，只能分化成特定的或，不具有的能力5.造血干细胞的分布：造血干细胞主要存在于成体的、和中课堂检测一、单选题1.提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤，其原因是( )A.骨髓造血干细胞已高度分化B.骨髓造血干细胞可以无限再生C.骨髓造血干细胞完成功能后不再发挥作用D.骨髓造血干细胞有再生能力，捐献后可刺激骨髓加速造血2.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行动物细胞培养。

2.2.1《动物细胞培养》教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3主备人备课成员教学内容教学内容：本章节内容来源于人教版（2019）选择性必修3，对应章节为2.2.1《动物细胞培养》。

本章将主要介绍动物细胞培养的基本概念、原理和应用。

具体内容包括：动物细胞培养的定义、培养条件和培养方法，以及动物细胞培养在医学和生物学研究中的应用。

教学目标教学目标：1. 知识与技能：学生能够理解动物细胞培养的基本概念和原理，掌握动物细胞培养的条件和方法，能够运用所学知识分析实际问题。

例如，学生能够解释动物细胞培养过程中为什么需要无菌环境和适宜的温度、湿度等。

2. 过程与方法：学生能够通过实验探究，了解动物细胞培养的过程，学会使用显微镜观察细胞形态和生长情况，掌握细胞计数等基本技能。

例如，学生能够通过实验观察动物细胞在培养过程中的生长和繁殖情况，学会使用显微镜观察和记录细胞形态。

3. 情感态度与价值观：学生能够认识到动物细胞培养在医学和生物学研究中的重要意义，理解生物技术的应用对人类健康和科学研究的贡献。

例如，学生能够了解动物细胞培养在器官移植、药物治疗和疾病研究等方面的应用，认识到生物技术在人类健康和科学发展中的重要作用。

4. 创新与实践：学生能够运用所学知识解决实际问题，培养创新思维和实践能力。

例如，学生能够结合所学知识，设计一个动物细胞培养的实验方案，并通过实验验证其可行性。

5. 学科交叉与综合：学生能够将动物细胞培养与生物学其他领域相结合，理解学科间的相互联系和综合应用。

例如，学生能够将动物细胞培养与遗传学、免疫学等学科的知识相结合，探讨动物细胞培养在疾病治疗和疫苗研发中的应用。

教学重点难点教学难点与重点：1. 教学重点：理解动物细胞培养的基本概念和原理。

学生需要掌握动物细胞培养的定义，了解其在生物学研究中的重要性。

例如，学生需要知道动物细胞培养是指在人工环境中培养动物细胞，以便进行科学研究和应用。

第2章第2节动物细胞工程一动物细胞培养学习目标1.简述动物细胞培养的条件2.理解动物细胞培养的基本操作过程3.分析干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险一、动物细胞培养的条件基础梳理1.动物细胞培养的概念：从动物体中取出，将它分散成，然后，在适宜的培养条件下，让这些细胞生的技术2.原理：3.动物细胞培养条件：（1）营养：除糖类、氨基酸、无机盐、维生素等正常的有机和无机营养外，需加入等一些天然成分（2）无菌、无毒的环境：对和所有进行灭菌处理，定期更换培养液以清除，防止细跑代谢产物积累对细胞本身造成危害（3）温度、pH和渗透压：温度为（哺乳动物），pH为，渗透压也是一个重要环境参数（4）气体环境：置于含的混合气体的培养箱中进行培养，其中后者的作用是1.动物细胞培养体现了动物细胞的全能性（）2.多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为6.8~7.0（）二、动物细胞培养的过程基础梳理1.悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。

密度过大时，由于积累和培养液中营养物质缺乏，受阻。

2.细胞贴壁：多数细胞贴附在上生长。

3.接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞的现象称为细胞的接触抑制。

4.原代培养：指动物组织经处理后的。

5.传代培养：分瓶后的细胞培养。

传代培养时，悬浮生长的细胞直接用法收集；贴壁生长的细胞要先用等处理，再用法收集。

易错提示1.在动细胞的培养过程中，使用的合培养基中可以不加入血清和血浆等物质（）2.动物细胞在培养的过程中一些细胞会发生遗传物质的变化（）3.培养动物细胞的第一代（即第一次细胞增殖）被称为原代培养（）三、干细胞培养及其应用基础梳理1.来源：由、等多种组织和器宫：种类包括和等2.胚胎干细胞：存在于中，能分化为成年动物体内的任何一种类型的细跑，并进一步形成机体所有的的潜能3.成体干细胞：具有组织特异性，只能分化成特定的细胞和组织，不具有发育成的潜能4.主要用途（1）有着自我及的干细跑，与组织、器宫的发育、再生和修复密切相关，因而在医学上有着广泛的应用。

人教(2019)生物选择性必修三(学案+练习)动物细胞培养1．动物细胞培养及其条件(1)动物细胞培养：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)动物细胞培养的条件 ①营养：除糖类、氨基酸、无机盐、维生素之外，通常还需加入血清等一些天然成分。

②无菌、无毒环境⎩⎨⎧培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌环境下操作定期更换培养液，清除代谢物③温度、pH 和渗透压适宜的温度：36.5±0.5 ℃；适宜的pH ：7.2～7.4；渗透压也是需要考虑的一个重要环境参数。

④气体环境⎩⎨⎧95%的空气：其中O 2为细胞代谢必需的5%的CO 2：维持培养液的pH 2．动物细胞培养的过程(1)过程(2)体外培养的动物细胞类型①一类细胞能够悬浮于培养液中生长增殖。

②另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发生接触抑制现象，从而使细胞停止分裂增殖。

(3)生长特点①细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，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，细胞停止分裂增殖的现象称为细胞的接触抑制。

(4)原代培养和传代培养①原代培养：通常指分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。

②传代培养：指分瓶之后的细胞培养。

3．干细胞培养及其应用(1)分布：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。

(2)类型：胚胎干细胞和成体干细胞等。

(3)胚胎干细胞：简称ES细胞，存在于早期胚胎中，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。

(4)成体干细胞①分布：成体组织或器官内。

②类型：骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。

③特性：一般认为，成体干细胞具有组织特异性，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。

2.2 动物细胞工程（一）动物细胞培养教案一、教学目标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的基本流程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，增强社会责任感二、教学重难点1、教学重点（1）动物细胞培养的条件和过程（2）干细胞在生物医学工程中的应用2、教学难点（1）动物细胞培养的条件和过程三、教学设计思路本节教师通过真实的教学情境，引导学生概括出动物细胞培养的概念，通过联系就知识，帮助学生建立知识网络，使学生更加深化对动物细胞培养的过程，通过对干细胞应用的教学，让学生理性地看待并合理运用生物技术，增强社会责任意识四、教学步骤1、新课导入教师利用课件展示教材中“从社会中来”的相关内容，指出在治疗大面积烧伤的病人时，自体移植的皮肤是有限的，引导学生思考，怎么才能获大量的自体健康皮肤？能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？通过小组之间互相讨论交流，引导学生概括出动物细胞培养的概念教师以真实的情境导入，让学生认识动物细胞培养技术与生活的联系2、新课讲授一、动物细胞培养的条件教师指导学生阅读教材第43-44页的相关文字，并回顾选择性必修一的相关的知识内容，让学生小组之间互相讨论教师提出的问题：1.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.体外细胞培养时需要提供哪些物质？3.动物细胞培养需要什么条件？教师引导学生回顾旧知识，分析，推出培养动物细胞需要满足的基本条件，通过运用旧知探索新知，促进学生对新知识的理解二、动物细胞培养的过程教师指导学生阅读教材“动物细胞培养的过程”的文字部分，并在课件中展示动物细胞培养的过程的示意图，思考、回答下列问题：1.进行细胞培养时，为什么首先将组织分散成许多单个细胞？2.将组织块用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？如何推理出来的？用胃蛋白酶可以吗？为什么？3.原代培养和传代培养如何区别？4.细胞培养一段时间，分裂会受阻，这是为什么？怎样解决这一问题？5.简要画出动物细胞培养的流程图6.动物细胞培养和植物细胞培养有什么相同和不同之处？教师通过让学生自己阅读教材，并与学生小组之间互相讨论交流，让学生对知识内容的理解更加深化，并在这个过程中，锻炼学生的思维能力和合作精神三、干细胞培养及其应用动物细胞培养又有哪些具体应用呢？教师通过课件展示干细胞美容的相关图片，通过大家比较熟悉的医美，引出干细胞的相关内容教师利用课件展示“胚胎干细胞”的电镜图，通过阅读教材中的内容，教师进行提问：1.干细胞有哪些类型？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和风险？教师通过对相关问题的探讨，可以让学生理性地看待并合理运用生物技术，增强社会责任意识五、板书设计。

年级高二学科生物课型新课课时 2课题 2.2.1 动物细胞培养本节教材的主要内容要求：一是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；二是动物细胞培养是动物细胞工程的基础；三是简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

在学习动物细胞培养的过程中，学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节，逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维的能力、分析问题和解决问题的能力。

1.阐明动物细胞培养的条件，构建动物细胞培养的过程。

(生命观念、科学思维) 2.简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。

(社会责任) 我能说出动物细胞培养需要哪些基本条件。

我能概述动物细胞培养的基本流程。

我能总结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。

1、动物细胞培养的条件和过程2、干细胞在生物医学工程中的应用。

动物细胞培养的条件和过程。

一、情境导入以教材“从社会中来”栏目中的情境导入，指出在对大面积烧伤病人进行自体健康皮肤移植时，存在皮肤来源不足的问题。

二、路径导引，规划实施 (展示学习目标)( 自主学习)1) 动物细胞工程的技术手段有哪些？2) 动物细胞工程的基础是什么？？3) 动物细胞工程的概念是什么？( 自主学习)沁县“长治好课堂”高中生物教学设计沁县“长治好课堂”高中生物教学设计2) 动物体细胞核移植技术存在的问题是什么？教学活动：小组核对基础练习答案 (小组内展示)，组内小老师进行指导解决策略：组内指导，人人过关动物体细胞核移植技术的过程是怎样的？体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了 100%的复制吗？为什么教学活动：小组讨论合作探究练习答案。

解决策略：1 合作探究拓展能力设计意图: “合作探究”让学生的价值和潜能更大化地被开发。

学生的学习是主动建构知识的过程，不同的学生是用不同的方式来建构知识的，不同的学生总是看到事物的不同方面，对学习有不同的理解，学生之间的这种差异是客观存在的，而“学生之间的差异”是合作学习方式的一笔财富，是一个非常重要的课程资源。

第二节动物细胞工程----- 动物细胞培养【学习目标】1.概述动物细胞培养需要的基本条件（生命观念）2.简述动物细胞培养的基本操作过程（科学思维）3.说出干细胞的分类及作用（社会责任）课前自主探究一.动物细胞工程段：包括、和等。

2.基础：是动物细胞工程的基础。

二.动物细胞培养1.概念：动物细胞培养就是从动物体中取出相关的，将它分散成，然后在适宜的下，让这些细胞的技术。

2.动物细胞培养的条件①营养：将细胞所需的营养物质按和严格配制而成的培养基，称为合成培养基，通常需加入等天然成分。

培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为。

②、的环境：培养液和所有培养用具应进行处理以及在无菌环境下进行操作。

需要定期更换，以便清除代谢物。

③温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多是℃；多数细胞适宜pH 为；也是动物细胞培养过程中需要考虑的重要环境参数。

④气体环境：95% ＋5% 。

O2是所必需，CO2的主要作用是。

3.动物细胞培养的过程：取动物组织块→用的方法或用等处理的方法，将组织分散成→制成→转入培养瓶中进行代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续代培养。

（1）．悬浮生长：细胞悬浮在培养液中生长增殖。

密度过大时，由于积累和培养液中等因素而分裂受阻。

（2）．细胞贴壁：多数细胞贴附在上生长。

（3）．接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面时，细胞通常会停止的现象称为细胞的接触抑制。

（4）．原代培养：指动物组织经处理后的。

（5）．传代培养：分瓶后的细胞培养。

传代培养时，悬浮生长的细胞直接用法收集；贴壁生长的细胞要先用等处理，再用法收集。

三.干细胞培养及其应用（1）．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成。

（2）．干细胞的存在：、和等多种组织和器官中。

（3）．干细胞的种类判断对错：1．多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为6.8～7.0。

( )2．动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢物，防止代谢物积累对细胞自身造成伤害。

第二节动物细胞工程第一课时动物细胞培养【知识点总结】一、动物细胞培养的条件1.动物细胞培养是细胞工程的基础。

2.动物细胞培养时指从动物体中取出相关的组织，将他分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。

3.动物细胞培养的条件：（1）营养合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制成的培养基。

①成分：在合成培养基中通常需要加入血清等一些天然成分。

①状态：液体培养基，也称培养液。

（2）无菌、无毒的环境①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进行操作。

①定期更换培养液，以便清除代谢物，防止细菌代谢物积累对细胞自身造成伤害。

（3）温度、pH和渗透压①温度：多以36.5±0.5℃为宜①pH：7.2-7.4①渗透压：适宜（4）气体环境①氧气是细胞新陈代谢必须的，二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH①在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将他们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。

二、动物细胞培养的过程1.过程取动物组织↓分散组织细胞：用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理的方法（利用酶的专↓一性，不宜选用胃蛋白酶），将组织分散成单个细胞。

制成细胞悬浮液↓转入培养液中进行原代培养↓传代培养：胰蛋白酶处理，分瓶之后的培养（1）细胞贴壁：细胞悬浮液中分散的细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象（2）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。

（3）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。

（4）传代培养：分瓶之后的细胞培养。

在进行传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集；贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，时之分散成单个细胞，然后再用离心法收集；之后，将收集的细胞制成细胞悬浮液，分瓶培养。

三、干细胞的培养及其应用1.干细胞及其应用（1）特点：自我更新能力→干细胞可以分裂形成新的干细胞分化潜能→在一定条件下，干细胞可以分化为其他类型的细胞（2）分布：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中（3）类型：①胚胎干细胞（简称ES）（Ⅰ）分布：早期胚胎中（Ⅱ）作用：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。