选修三、2.2.1 动物细胞培养和核移植技术(创新设计)

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2－16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2－21，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、__________①深入探索并改造生物的遗传特性②大量培养细胞③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P44－46)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)传代培养 ①先用__________等处理贴满瓶壁的细胞，再分瓶继续培养。 ②10代以内的细胞保持正常的______________。 ③细胞传到10～50代左右时，增殖会逐渐_________，以至于完全停止，但部分细胞的__________可能发生改变。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。预习导学胰蛋白酶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。预习导学抗生素代谢产物血清、血浆预习导学36.5±0.5℃7.2～7.44．应用

(1)生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、__________等。

(2)应用于基因工程：__________是基因工程技术中常用的__________。

(3)应用于检测__________，判断某种物质的毒性。

(4)用于__________________等方面的研究，如筛选抗癌药物等。预习导学单克隆抗体动物细胞受体细胞有毒物质生理、病理、药理三、动物体细胞核移植技术和克隆动物(阅读P47－50)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)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5．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。预习导学低健康

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)√预习导学一、动物细胞培养1．动物细胞培养过程分析

(1)过程：课堂讲义 (2)贴壁生长现象及接触抑制现象 ①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。 ②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 ①原代培养：动物组织消化后的初次培养。 ②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①快速繁殖②培育无病毒植株③细胞产物的工厂化生产④制作人工种子①生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等②检测有毒物质③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①分裂：形成愈伤组织②分化：形成根、芽①只分裂不分化②贴壁生长③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1．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件 (

) ①无毒的环境②无菌的环境③合成培养基需加血浆 ④温度与动物体温相近⑤需要O2，不需要CO2⑥需要O2和CO2 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④

C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥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36.5±0.5℃、7.2～7.4；

(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)×

课堂讲义二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1．原理 细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。而克隆动物的形成则利用了动物细胞核的全能性。课堂讲义2．条件及原因

(1)体细胞核移植技术要选择MⅡ中期的卵母细胞作受体细胞。因为MⅡ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