2013年高中生物（人教版）同步课件：2-2-1动物细胞培养和核移植技术（选修3）

1、22动物细胞工程 22.1动物细胞培养和核移植技术,课程标准 简述动物细胞培养与体细胞克隆。 课标解读 1.简述动物细胞培养的过程及条件。 2.概述动物体细胞核移植技术与动物克隆,1动物细胞工程,动物细胞培养,动物细胞培养,动物细胞培养,细胞融合,2.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 和 。 (2)条件 无菌、无毒的环境：对培养液和所有的 进行无菌处理,单个细胞,生长,增殖,培养用具,促生长因子,血清、血浆,36.5,7.27.4,细胞代谢,pH,3)应用 生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、 等。 应用于基因工程： 是基因

2、工程技术中常用的 。 应用于检测 ，判断某种物质的毒性。 用于 等方面的研究，如筛选抗癌药物等,单克隆抗体,动物细胞,受体细胞,有毒物质,生理、病理、药理,思维激活1 进行动物细胞培养为何常选用幼龄动物组织或胚胎作培养材料？动物细胞培养需要脱分化吗？ 提示幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变弱，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了,植物组织培养和动物细胞培养的比较,特别提醒植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不

3、能体现全能性,巩固1】 一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件 ()。 无毒的环境无菌的环境合成培养基需加血浆 温度与动物体温相近需要O2，不需要CO2需要O2和CO2 A B C D 解析动物细胞体外培养要求环境无菌、无毒，培养液中添加一定量的抗生素；合成培养基中需加血清、血浆等一些天然成分；温度、pH分别为36.50.5 、7.27.4；O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。 答案D,1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 ，最终发育为动物个体。 2分类 包括 移植和 移植，其中 移植较易成功,动物体细胞核移植技术和克隆动物,细胞核,

4、卵母细胞,重组,新的胚胎,胚胎细胞核,体细胞核,胚胎细胞核,3应用前景 (1)加速家畜 进程，促进优良畜群繁育。 (2)保护濒危物种。 (3)转基因克隆动物可作为 ，生产许多医用蛋白。 (4)转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。 (5)人的核移植 经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织器官的移植。 (6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病,遗传改良,生物反应器,胚胎干细胞,4存在问题 (1)成功率非常 (低/高)。 (2)绝大多数克隆动物还存在 问题。 (3)克隆动物食品的安全性存在争议,低,健康,思维激活2 动物体细胞核移植中应如何选择供受体细

5、胞？为什么？ 提示(1)供体细胞一般选择传代10代以内的细胞，因为培养的动物细胞一般当传代至1050代左右时，部分细胞的核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。 (2)受体细胞一般选择M中期的去核的卵母细胞，因为该时期的细胞具有体积大，易操作，并含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件等优点,1原理：动物细胞核的全能性和细胞膜的流动性。 2条件及原因 (1)体细胞核移植技术要选择M中期的卵母细胞作受体细胞。因为M中期卵母细胞体积大，易操作，含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件。 (2)为使核移植的胚胎动物的核遗传物质全部来自有重要利用

6、价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的核遗传物质去掉或将其破坏,3)培养的动物细胞一般传代至1050代左右时，部分细胞核型 可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内 的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植 中，为了保证供体细胞正常的遗传物质，通常采用传代10代以内 的细胞。 (4)核移植时，一般不选择生殖细胞作为供核细胞，因为生殖细 胞与正常体细胞相比，核遗传物质减半,3过程,4以克隆高产奶牛为例,特别提醒(1)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同，因为： 克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞的细

7、胞质。 生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。 个体发育过程中，遗传物质可能会发生变异。 (2)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核遗传物质与供体的相同，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型,巩固2】 世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如下图所示，请看图回答下列问题,1)写出图中、所指的生物工程名称： _；_。 (2)实施细胞工程时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是：_。 (3)“多利”面部的毛色是_，请根据遗传学原理说明判断根据：_。 (4)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞的细胞核也具有_。 (5)请举一例，说明克隆绵羊培育成功的实际意义。 _,

8、解析该题将动物细胞工程与遗传学原理相结合，使题目的综合性、灵活性加强。解答此题需要从动物细胞工程、遗传基因的来源与表达过程去分析、去寻求答案。克隆羊“多利”培养过程中用到的生物工程技术是细胞核移植和胚胎移植。“多利”羊的性状主要是由细胞核控制，即性状和白面绵羊相似。 答案(1)细胞核移植胚胎移植(2)卵细胞体积大、易操作；卵细胞含营养物质多，通过发育可直接表现出性状来(3)白色“多利”的全部细胞核基因来自白面绵羊(4)全能性(5)保存濒危物种，繁育优良品种，医学上克隆器官,例1】 回答下列有关动物细胞培养的问题。 (1)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，细胞会停止分裂增殖

9、，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_,动物细胞培养,2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的现象，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞的黏着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。 (3)现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不被染色，原因是_。 (4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到_期的细胞用显微镜进行观察。 (5)在细胞培养过程中，通常在_条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中_的活性降低，

10、细胞_的速率降低,6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当做_进行攻击。 思维导图,深度剖析细胞增殖过程中存在接触抑制现象，需用胰蛋白酶处理后再分瓶培养；在细胞培养过程中，部分细胞的遗传物质会发生改变，会增加细胞分裂的次数；活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料无法进入细胞内部，因此不能着色。 答案(1)相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞 内，故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中(5)冷冻(或

11、超低温、液氮)酶新陈代谢(6)抗原,归纳提升(1)动物细胞传代培养时为何使用胰蛋白酶而不使用胃蛋白酶分散细胞。分散细胞时不能用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH为7.28.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。 (2)动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶：第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。 (3)原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养,例2】 右图为某哺乳动物的生殖过程图， 正确的叙述是 ()。 A个体2为克隆动物，c为高度分化的 体细胞 B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