高中生物人教新課標(biāo)選修互動(dòng)課堂：2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

1、互動(dòng)課堂疏導(dǎo)引導(dǎo)1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（1）概念：取動(dòng)物機(jī)體的相關(guān)組織分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜培養(yǎng)基中使細(xì)胞生長和增殖的過程。（2）基本過程：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大都取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官組織，將組織取出來以后，先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進(jìn)行處理，使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，然后配制一定濃度的懸浮液，在培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)。隨著細(xì)胞的生長和增殖，大多數(shù)細(xì)胞不適應(yīng)懸浮生長，它們必須在固定的表面上生長和分裂，細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，隨著細(xì)胞越來越多，貼壁生長的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)就停止分裂增殖，這種現(xiàn)象叫接觸抑制。這樣就需定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，配成細(xì)胞懸浮液，分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以

2、上的培養(yǎng)瓶中進(jìn)行傳代培養(yǎng)。在傳代培養(yǎng)中出現(xiàn)細(xì)胞株和細(xì)胞系兩種類型。如下所示：動(dòng)物機(jī)體組織胰蛋白酶膠原蛋白酶單個(gè)細(xì)胞洗滌、稀釋分裝原代細(xì)胞傳代細(xì)胞（細(xì)胞株）傳代細(xì)胞（細(xì)胞系）（3）條件：環(huán)境無毒、無菌，溫度、pH適宜，營養(yǎng)全面，有CO2和O2氣體。（4）應(yīng)用：生產(chǎn)生物制品；與基因工程相結(jié)合；有毒物質(zhì)的檢測。（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較如下表所示：比較項(xiàng)目原理培養(yǎng)基結(jié)果培養(yǎng)目的植物組織培養(yǎng)細(xì)胞的全能性固體；營養(yǎng)物質(zhì)、激素培育成植株快速繁殖，培養(yǎng)無病毒植株等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞的增殖液體；營養(yǎng)物質(zhì)、動(dòng)物血清等培育成細(xì)胞系或細(xì)胞株獲得細(xì)胞的產(chǎn)物或細(xì)胞等2.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)將動(dòng)物的器官或組織用胰

3、蛋白酶或膠原蛋白酶處理，分散成單個(gè)細(xì)胞，然后制成細(xì)胞懸液，放入培養(yǎng)瓶內(nèi)，放在適宜的條件下培養(yǎng)，一般細(xì)胞繁殖110代，就發(fā)生接觸抑制，這種培養(yǎng)叫原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細(xì)胞由于接觸抑制不再分裂，還要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理后，再分瓶培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖，這種培養(yǎng)叫傳代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)一般傳至10代直至50代就不能再分裂了，這時(shí)細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化，形成的細(xì)胞群叫細(xì)胞株。傳代培養(yǎng)過程中有個(gè)別細(xì)胞傳至50代以后，由于遺傳物質(zhì)改變，失去接觸抑制，成為無限增殖的不死的癌細(xì)胞，形成的細(xì)胞群，叫細(xì)胞系。3.動(dòng)物體細(xì)胞核移植與細(xì)胞的培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植依據(jù)的原理還是細(xì)胞的全能性。但是動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著動(dòng)物

4、細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到抑制，全能性表達(dá)很難，但是動(dòng)物的細(xì)胞核內(nèi)仍含有該種動(dòng)物的全部遺傳基因，具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，即動(dòng)物的細(xì)胞核仍具有全能性。但只靠動(dòng)物的細(xì)胞核是不行的，必須提供促進(jìn)細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件，還要保證細(xì)胞的完整性，這樣去核的卵細(xì)胞是最合適的細(xì)胞。因?yàn)槁鸭?xì)胞體積大、易操作，含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。通過核移植形成重組細(xì)胞，重組細(xì)胞必須通過細(xì)胞培養(yǎng)形成小重組胚胎，然后才能進(jìn)行胚胎移植，進(jìn)入代孕母體，發(fā)育成成熟胚胎，產(chǎn)出即是克隆動(dòng)物，該動(dòng)物的核基因型與供體體細(xì)胞完全相同，該技術(shù)是一種無性繁殖技術(shù)?；顚W(xué)巧用【例1】 一般來說，動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以

5、下條件（）無毒的環(huán)境無菌的環(huán)境合成培養(yǎng)基需加血漿溫度與動(dòng)物體溫相近需要O2，不需要CO2CO2能調(diào)培養(yǎng)液pHA.B.C.D.解題提示：動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒，培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；合成培養(yǎng)基中，需加血清、血漿等一些天然成分；溫度、pH分別為36.5±0.5 、7.27.4。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2可維持培養(yǎng)液的pH。答案：D【例2】 關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的錯(cuò)誤敘述是（）A.用于培養(yǎng)的細(xì)胞大都取自胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織B.將所取的組織先用胰蛋白酶等進(jìn)行處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞C.在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只能傳50代左

6、右，所培育的細(xì)胞會(huì)衰老死亡解題提示：選取胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織是因?yàn)樗鼈兎至涯芰^強(qiáng)。動(dòng)物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，易被胰蛋白酶催化分解，從而使細(xì)胞分離出來。當(dāng)貼壁生長的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)就停止分裂增殖，需定期用胰蛋白酶使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，配成細(xì)胞懸浮液。動(dòng)物細(xì)胞培育傳至50代左右，部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，并且?guī)в邪┳兊奶攸c(diǎn)，能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去。答案：D【例3】 在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的目的是（）A.使動(dòng)物組織分散為單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)B.去掉細(xì)胞壁成為原生質(zhì)體C.去掉細(xì)胞膜暴露出原生質(zhì)體便于細(xì)胞融合D.促進(jìn)蛋白質(zhì)水解為多肽解題提示：在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使細(xì)胞相互分散開，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。答案：A【例4】 離體的植物組織或細(xì)胞在適當(dāng)培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整的植株，離體動(dòng)物體細(xì)胞卻沒有發(fā)育成動(dòng)物的成熟個(gè)體，原因是（）A.動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)沒有成套的遺傳物質(zhì)B.動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨分化程度提高而