高中生物 专题2 2.2 2.2.1动物细胞培养和核移植技术课件 苏教版选修3.ppt

一 动物细胞工程 动物细胞培养 细胞融合 动物细胞培养 二 动物细胞培养1 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 2 过程 1 分散组织细胞 剪碎 用处理一段时间 2 原代培养 具有和的特点 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 生长和增殖 单个细胞 贴壁生长 接触抑制 3 传代培养 先用胰蛋白酶等处理贴满瓶壁的细胞 再分瓶继续培养 10代以内的细胞保持正常的 细胞传到10 50代左右时 增殖会逐渐 以至于完全停止 此时部分细胞的可能会发生改变 当继续传代培养时 少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限 获得不死性 二倍体核型 缓慢 细胞核型 3 培养条件 1 无菌 无毒的环境 培养液中添加一定量的 并定期更换培养液 以清除 防止对细胞自身造成危害 抗生素 代谢产物 4 应用 1 生产 如病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体等 2 应用于 3 检测 判断物质的毒性 4 用于生理 病理 药理等方面的研究 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物1 理论基础的全能性 有毒物质 基因工程 生物制品 动物细胞核 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 使其重组并发育成一个新的胚胎 这个新的胚胎最终发育为动物个体 包括和两类 3 过程 细胞核 卵母细胞 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 4 应用前景 1 加速家畜遗传改良进程 促进 2 增加濒危物种的存活数量 3 转基因动物可作为生产医用蛋白 4 用于组织器官的移植 5 研究胚胎发育及衰老过程 6 追踪研究疾病的发展和治疗疾病 5 存在问题 1 低 2 绝大多数克隆动物还存在问题 3 克隆动物食品的问题存在争议 优良畜群繁育 生物反应器 成功率 健康 安全性 一 动物组织培养仔细阅读教材p44 46 观察分析图2 16 探讨下列问题 1 为什么选择动物胚胎或幼龄动物的器官或组织进行动物细胞培养 提示 幼龄动物的组织细胞分化程度低 分裂能力强 比老年动物的组织细胞易于培养 2 进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞 说明细胞间的物质主要成分是什么 用胃蛋白酶行吗 提示 蛋白质 不行 因为培养动物细胞的ph不适合胃蛋白酶发挥作用 3 动物胚胎或幼龄动物的器官剪碎后用胰蛋白酶处理的目的是什么 不定期用胰蛋白酶把培养细胞从瓶壁上脱离的目的是什么 提示 动物胚胎或幼龄动物的器官剪碎后用胰蛋白酶分解组织细胞间质中的胶原蛋白 从而使组织分散成单个细胞 在进行培养时使细胞与培养液充分接触 细胞在培养瓶中贴壁生长 随着细胞的生长和繁殖 培养瓶中的细胞越来越多 当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止增殖 这种现象叫做接触抑制 需要定期用胰蛋白酶处理 使细胞从瓶壁上脱离下来 进行传代培养 4 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中 你认为体外培养细胞时需要提供哪些物质和什么样的环境条件 提示 充足的营养供给 适宜的温度 适宜的ph和气体环境以及无菌 无毒的环境 5 培养动物细胞的培养基是液体培养基还是固体培养基 培养基中为什么要加入动物血清 提示 液体培养基 为了保证细胞培养时营养物质和生长因子的供给 培养基中需添加一定量的动物血清等天然成分 可以补充合成培养基中缺乏的物质 6 动物细胞的培养过程是怎样的 提示 二 动物体细胞核移植技术和克隆动物阅读教材p47 49 观察分析图2 21 2 22 探讨下列问题 1 为什么动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 提示 因为胚胎细胞分化程度低 恢复其全能性相对容易 而动物体细胞分化程度高 恢复其全能性十分困难 2 动物体细胞核移植时选用卵母细胞作受体细胞的原因是什么 提示 因为卵母细胞体积大 易操作 而且含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件 3 试分析克隆动物遗传性状与其体内遗传物质构成具有怎样的关系 提示 动物体细胞核移植产生的新个体的亲本有三个 体细胞核供体 卵母细胞细胞质供体 代孕母体 新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样 因此新个体性状与体细胞核供体基本相同 卵母细胞的细胞质中也有少量的dna 故新个体性状与卵母细胞细胞质供体有一些地方相同 代孕母体没有为新个体提供遗传物质 新个体性状与代孕母体基本没有联系 下列关于动物细胞培养的叙述 正确的是 a 培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞b 克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变c 二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的d 恶性细胞系的细胞可进行传代培养 解析 由于接触抑制 动物细胞培养时只能形成单层细胞 克隆培养法在培养时 由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞 所以基因型一般都相同 二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的 只有少数细胞遗传物质发生改变 才能无限增殖 恶性细胞系的细胞具有癌变的特点 可进行传代培养 答案 d 随着科学技术的发展 人们可以根据需求来改造生物的性状 如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解 据图回答问题 1 在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有 2 在基因工程中 我们称 为 在 进入 之前要用 等工具来构建基因表达载体 能实现 进入 的常用方法是 3 图中 一般经 处理可以得到 从 到 的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体 而不用普通的体细胞 原因是 4 是 的后代 那么 的遗传性状和 最相似 原因是 如果 的数量太少 常用 来扩增 要实现 批量生产人类血清白蛋白 则要求 的性染色体是 利用该方法得到的动物叫做 研析 本题综合考查基因工程的基本原理和动物细胞工程中动物细胞培养的条件 核移植过程等相关知识 具体解题过程如下 审 提取信息 信息a 由图示文字信息 分散处理培养 可知此生物技术为动物细胞培养 信息b 设问 3 文字信息 用去核后未受精的卵细胞作为受体 而不用普通的体细胞 可推断一个重要原因在于前者的分化程度比后者低 信息c 由图示 提供几乎全部遗传物质可知 的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似 信息d 由图示文字信息 乳汁中提取人类血清白蛋白 可知 的性染色体应为xx 联 联系基础 设问 1 可联系 基因工程为分子水平上的操作 动物细胞培养和核移植技术为细胞水平上的操作 设问 2 可联系 构建基因表达载体需要限制酶 dna连接酶和载体等工具 目的基因导入受体细胞的方法视受体细胞的类型而定 若为动物细胞 常用方法为显微注射法 设问 3 可联系 同一生物体内细胞全能性大小的比较 卵细胞 体细胞 设问 4 可联系 克隆动物的性状表现主要与具有优良遗传性状的供体动物有关 答 解题规范 设问 1 有一个关键词为细胞水平 答 基因工程 其为分子水平 不给分 设问 2 构建基因表达载体时需要的工具酶有两种即限制酶和dna连接酶 只答其中一种不给分 把dna连接酶答成连接酶也不给分 设问 3 在表述第二个空涉及的内容时应呈现 卵细胞的分化程度低且为体细胞核表达提供细胞质 等词语 否则酌情扣分 设问 4 在作答第一个空时 应通过识图确定 为代孕母牛 不能误认为子代是其有性生殖的产物 答案 1 核移植 动物细胞培养 2 目的基因限制酶 dna连接酶和载体显微注射法 3 胰蛋白酶卵细胞大 易操作 分化程度低 体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性 4 荷斯坦奶牛因为个体 的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛 只是为胚胎发育提供营养和场所 并没有获得 的遗传信息pcr技术xx转基因克隆动物 网络构建 填充 胰蛋白酶 胶原蛋白酶 细胞悬液 原代 传代 营养 ph 去核的卵母细胞 动物细胞核的全能性 课堂归纳 关键语句 1 动物细胞培养的原理是细胞增殖 2 细胞在培养过程中会出现细胞贴壁 生长 和细胞接触抑制现象 3 动物细胞的培养分为原代培养和传代培养 4 动物细胞培养的条件包括 无菌 无毒的环境 适宜的营养 温度和ph及气体环境 5 动物细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性 6 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植 7 在动物细胞培养中co2的作用是维持培养液的ph 1 不能作为组织培养 细胞培养或克隆的生物材料的是 a 花粉b 幼叶c 卵细胞d 人血中的红细胞解析 人血中的红细胞是成熟的红细胞 没有细胞核 不能作为组织培养 细胞培养或克隆的生物材料 答案 d 2 进行动物细胞培养时 最好选用的培养材料是 a 衰老退化的动物组织细胞b 成熟动物个体的体细胞c 动物的受精卵细胞d 健康动物胚胎或幼龄动物个体的体细胞解析 健康动物胚胎或幼龄动物个体的体细胞分裂能力强 而衰老退化的动物组织细胞 成熟动物个体的体细胞分裂能力差 一般不用 答案 d 3 用于核移植的受体细胞一般都选用 a 受精卵b m 期卵母细胞c m 期卵母细胞d 红细胞解析 由于m 期卵母细胞已停止分裂 为受精前的状态 即已成熟 可作为细胞核移植的受体 答案 c 4 用动植物成体的体细胞进行离体培养 下列叙述正确的是 a 都需用co2培养箱b 都需用液体培养基c 都要在无菌条件下进行d 都可体现细胞的全能性解析 用动植物成体的体细胞进行离体培养都必须在无菌条件下进行 用植物成体的体细胞进行离体培养获得新个体体现的是细胞的全能性 而动物体细胞离体培养主要是获得细胞的代谢产物 答案 c 5 如图为某哺乳动物的生殖过程图 正确的叙述是 a 动物个体2为克隆动物 c为高度分化的体细胞b 动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同c 产生动物个体2的生殖方式为有性生殖d e细胞为已完成减数分裂的卵细胞 解析 通过克隆技术培育的动物称为克隆动物 提供细胞核的是高度分化的体细胞 b项未考虑细胞质基因 应该是 有相同之处 动物的克隆实际上是无性生殖过程 e细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞 并没有完全完成减数分裂 答案 a 6 如图表示动物细胞培养程序图 请据图回答下列问题 1 过程 表示 2 过程 和 用 处理组织或贴壁细胞分散成单个细胞 这样做的目的是 3 和 的过程都要把分散的细胞制成 4 过程 进行的细胞培养是 细胞适于 生长增殖 5 过程 进行的细胞培养是 一般传至 代后就不易传下去了 传至 继续培养时 增殖会逐渐缓慢 以至于完全停止 部分细胞的 会发生改变 继续培养时 少部分细胞发生了 朝着等同于 的方向发展 解析 进行动物细胞培养时 首先将组织块剪碎 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 使其分散成许多单个细胞 然后 用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液 再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