教師版221《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植》導(dǎo)學(xué)案

1、學(xué)校：臨清市第二中學(xué) 學(xué)科：生物 編寫人：黃麗平 審稿人：于振玲專題二細(xì)胞工程.動(dòng)物細(xì)胞工程2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)預(yù)習(xí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用和核移植的過程及應(yīng)用前景。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容（一）、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念：從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中；讓這些細(xì)胞生長和增殖。2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程：取動(dòng)物組織塊-剪碎組織；-胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理-分散成單個(gè)細(xì)胞；-制成細(xì)胞懸液-原代培養(yǎng)（貼壁生長）-分瓶-傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)，遺傳物質(zhì)未改變。-細(xì)胞株-1050代，遺傳物質(zhì)改變-細(xì)胞系。3、條件：（1） （2

2、） （3） (4) 4、應(yīng)用 ：（1）生產(chǎn)生物制品。 （2） （3）檢測(cè)有毒物質(zhì)。（二）：動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)1、概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的_,移入一個(gè)_中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的_這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為新的個(gè)體。2、過程：(1)取供體_ 供體細(xì)胞培養(yǎng)。(2)從卵巢中采集_ 在體外培養(yǎng)到_ 去核。(3)將供體細(xì)胞注入_ 使兩細(xì)胞_供體核進(jìn)人受體卵母細(xì)胞構(gòu)建_。(4)將胚胎_到代孕母體內(nèi)生出與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個(gè)體。3、應(yīng)用：(1)加速家畜_進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。(2)保護(hù)_物種。 (3)生產(chǎn)_。(4)作為異種移植的_。 (5)用于_的移植。 三、提出疑惑同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些

3、疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)1簡述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。2簡述通過動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程和應(yīng)用前景。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：（1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程及條件。（2）用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：用動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過程。二、學(xué)習(xí)過程問題動(dòng)物細(xì)胞工程的常用技術(shù)手段有哪些？最基礎(chǔ)的技術(shù)手段是什么？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等。最基礎(chǔ)的技術(shù)手段是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。探究一：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1概念要點(diǎn)有哪些？2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程：（1）什么是細(xì)胞貼壁？什么是接觸抑制？（2）如何打破接觸抑制？（3）細(xì)胞傳

4、代培養(yǎng)代數(shù)有什么特點(diǎn)？ 3、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：4、延伸：1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨(dú)特之處？2、為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料？3、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？4、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個(gè)體？探究二： 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1、為什么不能直接利用動(dòng)物細(xì)胞培育動(dòng)物體？2、概念要點(diǎn)有哪些？3、受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？ 思考教材49頁討論4、細(xì)胞胞核移植技術(shù)的意義是什么？5、細(xì)胞核移植技術(shù)存在哪些問題？（三）反思總結(jié)：植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞全能性培

5、養(yǎng)基性質(zhì)液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖、植物激素培養(yǎng)結(jié)果植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株等(四)當(dāng)堂檢測(cè)1.為了使用于培養(yǎng)的動(dòng)物組織細(xì)胞分散開以便配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，選取來的動(dòng)物組織應(yīng)選用下列哪種物質(zhì)處理A.胃蛋白酶B.胰蛋白酶C.鹽酸D.胰脂肪酶2.下列屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)主要區(qū)別的是A.培養(yǎng)基成分不同B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進(jìn)行C.動(dòng)物細(xì)胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細(xì)胞不能D.動(dòng)物細(xì)胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細(xì)胞只能培養(yǎng)成植株3.在克隆多利羊的過程中，下列哪項(xiàng)技術(shù)沒有運(yùn)用到A.細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.細(xì)胞核移植C.胚胎移植技術(shù)D.基因工程技術(shù)4、19521953

6、年，美國科學(xué)家斯提瓦用胡蘿卜根的懸浮培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行人工培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞能像受精卵發(fā)育成胚一樣的途徑，發(fā)育成完整植株。1997年英國維爾穆特等人從白面母綿羊體內(nèi)取出乳腺上皮細(xì)胞靜息培養(yǎng)，然后把它的核移入黑面母綿羊去核的卵細(xì)胞中形成重組細(xì)胞，并將重組細(xì)胞培養(yǎng)成胚胎，將胚胎植入另一母羊的子宮內(nèi)后獲得了克隆羊多利。閱讀這段材料后，回答下列問題：(1)文中的懸浮培養(yǎng)細(xì)胞和乳腺上皮細(xì)胞均為_。(2)斯提瓦的實(shí)驗(yàn)證明了_。維爾穆特的實(shí)驗(yàn)證明了_。從細(xì)胞結(jié)構(gòu)和遺傳角度分析，兩位科學(xué)家實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出，根本原因在于_。(3)斯提瓦和維爾穆特實(shí)驗(yàn)的差別在于_。(4)維爾穆特的實(shí)驗(yàn)技術(shù)又稱為_技術(shù)。該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)意義在

7、于：_；_課后練習(xí)與提高1下列與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的表述中，不正確的是 ( )A培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清B原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右便會(huì)出現(xiàn)生長停滯C動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般能夠傳到4050代，但其遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變D動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可用于檢測(cè)有毒物質(zhì)和獲得大量自身健康細(xì)胞2生物技術(shù)的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復(fù)生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡，以下較易成功“復(fù)生”野驢的方法是 A將野驢的體細(xì)胞取出，利用組織培養(yǎng)技術(shù)，經(jīng)脫分化、再分化，培育成新個(gè)體B將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個(gè)體C取出野驢的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵細(xì)胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成

8、新個(gè)體D將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個(gè)體3一只羊的卵細(xì)胞核被另一只羊的體細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能A有選擇地繁殖某一性別的家畜 B繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體C用于保存物種 D改變動(dòng)物的基因型4、下列哪_項(xiàng)屬于克隆( )A將雞的某個(gè)DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B將抗藥菌的某基因引入草履蟲的細(xì)胞內(nèi)C將鼠骨髓瘤細(xì)胞與經(jīng)過免疫的脾細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞 D將某腫瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖成一個(gè)細(xì)胞系5、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞來自于( )A任何個(gè)體的細(xì)胞B只能取自動(dòng)物胚胎細(xì)胞C只能取自幼齡動(dòng)物的組織細(xì)胞D胚胎或

9、幼齡動(dòng)物的器官和組織細(xì)胞6、(08年寧夏卷)回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問題：（1）在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到細(xì)胞表面 時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的 。此時(shí)，瓶壁上形成細(xì)胞層數(shù)是 。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來，需要用酶處理，可用的酶是 。（2）隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn) 細(xì)胞，但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成 細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性 ，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量 。（3）現(xiàn)用某種大分子染料，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是 。（4）檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，

10、最好選用細(xì)胞分裂到 期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。（5）在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，通常在 條件下保存細(xì)胞，因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中 的活性降低，細(xì)胞的速率降低。（6）給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)作 進(jìn)行攻擊。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植導(dǎo)學(xué)案答案預(yù)習(xí)內(nèi)容答案：（一）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1、分散成單個(gè)細(xì)胞； 放在適宜的培養(yǎng)基中；生長和增殖。2、剪碎組織；分散成單個(gè)細(xì)胞；原代培養(yǎng)（貼壁生長）；傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)，遺傳物質(zhì)未改變。3、（1）無菌、無毒的環(huán)境；（2）適宜的溫度和PH；（3）全面的營養(yǎng)物質(zhì)；（4）95%空氣加5%二氧化碳的混合氣體環(huán)境。4、（2）應(yīng)用于基因工程

11、 （二）動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)1、細(xì)胞核；已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞；胚胎2、(1)體細(xì)胞 (2)卵母細(xì)胞；減數(shù)第二次分裂中期 (3)去核卵母細(xì)胞；融合；重組胚胎 (4)移植 3、(1)遺傳改良 (2)瀕危(3)醫(yī)用蛋白 (4)供體 (5)組織器官學(xué)習(xí)過程答案：問題動(dòng)物細(xì)胞工程的常用技術(shù)手段有哪些？最基礎(chǔ)的技術(shù)手段是什么？動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等。最基礎(chǔ)的技術(shù)手段是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。探究一：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1概念要點(diǎn)有哪些？（1）需分散成單個(gè)細(xì)胞；（2）需要在培養(yǎng)基上培養(yǎng)；（3）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)質(zhì)是細(xì)胞增殖。2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程：（1）什么是細(xì)胞貼壁？什么是接觸抑制？懸

12、液中分散的細(xì)胞很快就貼附在有絲分裂，稱為細(xì)胞貼壁。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制（2）如何打破接觸抑制？需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分別繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖。（3）細(xì)胞傳代培養(yǎng)代數(shù)有什么特點(diǎn)？ 傳代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代后就不易傳下去了，一般來說，細(xì)胞在傳至1050代左右時(shí)，增殖會(huì)逐漸緩慢，以至于完全停止，這時(shí)部分細(xì)胞的細(xì)胞核型可能發(fā)生變化，當(dāng)繼續(xù)傳代培養(yǎng)時(shí)，少部分細(xì)胞會(huì)克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性。所以目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常為10代以內(nèi)，以保持細(xì)胞正常的二倍體核型。3、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件：（1）如何保證無菌、無毒

13、環(huán)境？（1）對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理；（2）通常還需要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；（3）應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。4、延伸：1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么？較植物組培培養(yǎng)基有何獨(dú)特之處？主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等。獨(dú)特之處有：1）、液體培養(yǎng)基 2）、成分中有動(dòng)物血清等2、為什么選用動(dòng)物胚胎或幼齡個(gè)體的器官或組織做動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)材料？因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)3、為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞？成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)4、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織

14、培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個(gè)體？不能，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動(dòng)物個(gè)體探究二： 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1、為什么不能直接利用動(dòng)物細(xì)胞培育動(dòng)物體？動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨著動(dòng)物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)?。因此，需要借助核移植來?shí)現(xiàn)。2、概念要點(diǎn)有哪些？（1）移植的是動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核；（2）利用去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞；（3）重組細(xì)胞需培育成一個(gè)新的胚胎。3、受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？因?yàn)槁涯讣?xì)胞體積大，易操作，而且含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的某種物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)。思考教材49頁討論4、細(xì)胞胞核移植技術(shù)的意義是什么？可以快速繁殖動(dòng)物；屬于無性繁殖，可保持優(yōu)良性狀。5、細(xì)胞核移植技術(shù)存在哪些問題？（1）存活率低。（2）絕大多數(shù)克隆動(dòng)物還存在著健康問題。（3）克隆動(dòng)物食品的安全性問題仍然存有爭議。（三）反思總結(jié)：植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖、植物激素葡萄糖、動(dòng)物血清培養(yǎng)結(jié)果植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無病毒植株等獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物當(dāng)堂檢測(cè)答案：1-3：BAD 4、(1)體細(xì)胞 (2)植物細(xì)胞具有全能性 動(dòng)物細(xì)胞也具有全能性 細(xì)胞核中具