选修三、2.2.1 动物细胞培养和核移植技术(创新设计)课件

1、专题2细胞工程动物细胞工程2.3 动物细胞培养和核移植技术高中生物选修3人教版【目标导航】1结合图216及相关内容，归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。2.结合图221，归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。一、动物细胞培养(阅读P44)动物细胞工程预习导学基础技术手段应用_技术_、体细胞核移植、_深入探索并改造生物的遗传特性大量培养细胞单克隆抗体的制备等动物细胞培养动物细胞培养细胞融合二、动物细胞培养(阅读P4446)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过程预习导学单个细胞生长增殖传代 (1)分散组织细胞：剪碎，用_处

2、理一段时间。(2)原代培养：具有_和_的特点。预习导学胰蛋白酶或胶原蛋白酶贴壁生长接触抑制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。预习导学抗生素代谢产物血清、血浆 预习导学36.50.5 7.27.4三、动物体细胞核移植技术和克隆动物(阅读P4750)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。预习导学细胞核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过程预习导学4应用前景(1)加速家畜_进程，促进优良畜群繁育。(2)

3、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。预习导学遗传改良生物反应器胚胎干细胞判断正误(1)动物细胞培养时，需要对细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶处理。()(2)恒温条件下进行动物细胞培养，细胞周期持续时间长短不随细胞培养进程而改变。()(3)动物细胞培养技术可用于检测有毒物质、构建人造皮肤、大量生产药物蛋白。()预习导学(4)为了防止培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成

4、真空以消毒、灭菌。()(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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)预习导学(2)贴壁生长现象及接触抑制现象贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶壁上生长。接触抑制：细胞进行有丝分裂，数目增加到表面相互接触时，停止分裂增殖，出现接触抑制现象。(3)原代培养和传代培养原代培养：动物组织消化后的初次培养。传代培养：原代培养过程中，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶培养，让细胞继续增殖。课堂讲义2动物细胞培养与植物组织培养的比较课堂讲义比较

5、项目植物组织培养动物细胞培养生物学原理细胞全能性细胞增殖培养基性质固体液体培养基成分蔗糖、氨基酸、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂等葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、水、血清、血浆等培养结果新的植株或组织细胞株或细胞系应用快速繁殖培育无病毒植株细胞产物的工厂化生产制作人工种子生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等检测有毒物质生理、病理、药理研究课堂讲义比较项目植物组织培养动物细胞培养培养条件无菌、适宜的温度和pH取材植物器官、组织或细胞动物早期胚胎、幼龄动物器官或组织培养对象植物器官、组织或细胞分散的单个细胞过程脱分化、再分化原代培养、传代培养细胞分裂、生长、分化特点分裂：形成愈伤组织分化：

6、形成根、芽只分裂不分化贴壁生长接触抑制1根据动物细胞培养的过程，思考下列问题：(1)培养前为什么要将动物组织分散成单个细胞？(2)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶作用的对象有何不同？答案(1)分散后能与培养液充分接触，更易进行物质交换。(2)第一次是将组织分散成单个细胞，第二次是将贴满瓶壁的细胞分散成单个细胞。课堂讲义2为什么进行动物细胞培养时，通常要添加血清？答案血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等物质，而且还含有多种未知的促生长因子，能促进细胞的生长、增殖和贴附。课堂讲义3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？答案幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程

7、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。课堂讲义【问题导析】(1)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；(2)合成培养基中需加血清、血浆等一些天然成分；(3)温度、pH分别为36.50.5、7.27.4；(4)O2是细胞代谢所必需的，CO2可维持培养液的pH。答案D课堂讲义【一题多变】判断正误(1)动物细胞培养的原理是动物细胞的全能性()(2)原代培养的细胞是指从贴壁生长到发生接触抑制的细胞()(3)传代培养的细胞以有丝分

8、裂方式增殖，在传代过程中其遗传物质保持不变()(4)只要培养条件适宜，细胞都可在体外无限繁殖()答案(1)(2)(3)(4) 课堂讲义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。课堂讲义(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

9、，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。课堂讲义3以克隆高产奶牛为例课堂讲义1在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的细胞核？答案为使核移植的胚胎或动物的细胞核内的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。课堂讲义2为什么核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同？答案因为克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA是来自于受体卵细胞。性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活

10、的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。课堂讲义3结合动物细胞核移植的过程，分析为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难。答案由于动物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。因此动物体细胞核移植的难度就明显高于胚胎细胞核移植。课堂讲义2下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题：课堂讲义(1)图中所示的结构名称是_。(2)图中所示的生物技术名称分别是_、_。(3)过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还

11、因为它_。(4)过程通常用作为受体细胞的原因是_ _。(5)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是_，该种基因治疗所属类型为_。课堂讲义【问题导析】(1)是从供体(患者)体细胞分离出的细胞核。(2)表示核移植技术，表示转基因技术。(3)核移植的受体细胞一般是卵母细胞，原因是它体积大、易操作，含有供胚胎发育的营养物质，它还含有促进细胞核全能性表达的物质。(4)早期胚胎中的细胞分化程度低，全能性高，可诱导分化成各种组织器官。(5)图示培育出的细胞(胰岛B细胞)核遗传物质来自患者本人，所以移植后不发生免疫排斥反应；图中所示基因治疗是体外转基因，故所属类型为体外基因治疗。课堂讲义答案(1)细胞核(2)核移植技术转基因技术(或基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术)(3)含有促进细胞核全能性表达的物质(4)早期胚胎细胞分化程度低，全能性高，可诱导分化为各种组织，器官(5)细胞移植无免疫排斥反应体外基因治疗课堂讲义【一题多变