/index2.2.1動物細胞培養(yǎng)一、教學(xué)目標1.認同動物細胞培養(yǎng)是模擬體內(nèi)生理條件在體外進行的培養(yǎng)，由此分析、推出培養(yǎng)動物細胞需要滿足的基本條件。2.嘗試建構(gòu)動物細胞培養(yǎng)的基本流程。3.認同動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程的基礎(chǔ)。4.簡述干細胞的應(yīng)用，通過探討干細胞在臨床上的應(yīng)用所產(chǎn)生的效益與風(fēng)險，理性看待生物技術(shù)的應(yīng)用，增強社會責(zé)任感。二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點（1）動物細胞培養(yǎng)的條件和過程。（2）干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用。2.教學(xué)難點干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用。三、教學(xué)過程【本節(jié)聚焦】1.動物細胞培養(yǎng)需要哪些基本條件？2.動物細胞培養(yǎng)的基本操作過程是什么？3.怎樣客觀分析干細胞在臨床上的應(yīng)用所產(chǎn)生的效益與風(fēng)險？【導(dǎo)入】從社會中來：在治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植。但對這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。那么：怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個細胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？提示：可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進行培養(yǎng)、擴增；目前，科學(xué)家還在研究對皮膚干細胞進行培養(yǎng)，以獲得適合臨床上使用的人造皮膚。視頻展示：人造皮膚：人體再生術(shù)的秘密【一、動物細胞培養(yǎng)的條件】1.動物細胞培養(yǎng)：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞，然后在適當?shù)呐囵B(yǎng)條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術(shù)。對象：一般是指動物胚胎或出生不久的幼齡動物組織，因為這些組織細胞比老齡動物的組織細胞生命力旺盛，易于培養(yǎng)，同時增殖能力也更強。原理：細胞增殖分散的原因：將組織塊分散成單個細胞后，細胞所需的營養(yǎng)容易供應(yīng)，其代謝廢物容易排出。2.培養(yǎng)條件：培養(yǎng)基的構(gòu)成：合成培養(yǎng)基+血清等天然成分（一般使用液體培養(yǎng)基，也稱為培養(yǎng)液）合成培養(yǎng)基：將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴格配制而成的培養(yǎng)基血清：含人類未知、細胞生長增殖所必需的物質(zhì)，滿足細胞對未知營養(yǎng)成分的需求。無菌無毒的環(huán)境：①培養(yǎng)液、培養(yǎng)用具：滅菌處理；②無菌操作；③適量添加抗生素溫度、PH和滲透壓：①適宜的溫度：哺乳動物細胞培養(yǎng)的溫度多以36.5±0.5℃_為宜；②適宜的pH：多數(shù)動物細胞生存的適宜pH為7.2-7.4；③適宜的滲透壓：維持細胞正常的形態(tài)和功能。適宜的氣體環(huán)境：95%空氣+5%CO2的CO2培養(yǎng)箱?！径?、動物細胞培養(yǎng)的過程】1.體外培養(yǎng)的動物細胞分類：一類細胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖；另一類則需要貼附于某些基質(zhì)表面才能生長增殖，大多數(shù)細胞屬于這種類型，這類細胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，這種現(xiàn)象稱為細胞貼壁。2.培養(yǎng)過程：詳見課件相關(guān)概念：①原代培養(yǎng)：指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。②細胞貼壁：某些細胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能增殖，這類細胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。③接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂增殖的現(xiàn)象。④傳代培養(yǎng)：分瓶后的細胞培養(yǎng)?！練w納總結(jié)】【三、干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用】1.ES細胞（胚胎干細胞）：分布：早期胚胎中特點：具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。應(yīng)用實例：在體外分化成心肌細胞、神經(jīng)元細胞和造血干細胞等局限性：必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。2.成體干細胞分布：成體組織或器官內(nèi)舉例：造血干細胞（骨髓、外周血和臍帶血中）神經(jīng)干細胞（神經(jīng)系統(tǒng)中）精原干細胞（睪丸中）特點：具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力應(yīng)用實例：造血干細胞治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾?。簧窠?jīng)干細胞治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕　柎暮Ｄ〉龋?.iPS細胞（誘導(dǎo)多能干細胞）：概念：通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細胞得到的類似胚胎干細胞的一種細胞制備方法：①將特定基因或特定蛋白導(dǎo)入細胞（成纖維細胞、已分化的T細胞、B細胞）②用小分子化合物誘導(dǎo)形成。優(yōu)點：①誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎；②iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。應(yīng)用：可治療鐮狀細胞貧血癥；在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進展。iPS細胞的應(yīng)用前景：【課堂小結(jié)】【練習(xí)與應(yīng)用】一、概念檢測1.判斷下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的表述是否正確。（1）培養(yǎng)環(huán)境中需要O2，不需要CO2。（×）（2）細胞要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。（×）（3）培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清（√）（4）培養(yǎng)瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖（×）2.干細胞有著廣泛的應(yīng)用前景。下列相關(guān)敘述錯誤的是(A)A.干細胞是從胚胎中分離提取的細胞B.造血干細胞可以分化為各種血細胞C.不同類型的干細胞，它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細胞產(chǎn)生的特定細胞，可以在新藥的測試中發(fā)揮重要作用二、拓展應(yīng)用現(xiàn)在關(guān)于iPS細胞的研究正在不斷深入。請你從以下兩個方面來查閱資料進行思考。（1）由于誘導(dǎo)iPS細胞、促使其分化都需要時間，因此用某人特異的iPS細胞進行醫(yī)療只限于時間比較充裕的情形。從實際事故、疾病發(fā)生的不可預(yù)測性方面考慮，如果要將這些細胞用于緊急情況，應(yīng)該提前采取什么措施？提示：像建立骨髓庫一樣，有研究團隊正在嘗試建立HLA(HumanLeukocyteAntigen，人類白細胞抗原)多態(tài)性豐富的iPS細胞庫，可以為需要的人找到HIA匹配度較高的iPS細胞，這樣不僅可以節(jié)省時間、成本，還能減輕異體干細胞移植后發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)。（2）如果誘導(dǎo)iPS細胞定向分化為生殖細胞的技術(shù)發(fā)展成熟，該技術(shù)可能會有哪些應(yīng)用？又可能帶來哪些問題？提示：該技術(shù)可能被用于治療不孕癥；獲得足夠量的生殖細胞來進行瀕危物種的