2020高中生物 專題2 2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)教案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2.2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)學(xué)習(xí)目標(biāo):1。簡(jiǎn)述動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)及條件。(重點(diǎn)) 2.舉例論證動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用及意義3.簡(jiǎn)述動(dòng)物核移植的過程及意義(重、難點(diǎn))一、動(dòng)物細(xì)胞工程1胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等。2二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程-1-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精相關(guān)概念（1）細(xì)胞貼壁：細(xì)胞懸液中分散的細(xì)胞貼附在瓶壁上。(2）胞停止分裂增殖的現(xiàn)象。（3）原代培養(yǎng)：指動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)。（4)傳代培養(yǎng)：貼滿瓶壁的細(xì)胞,出現(xiàn)接觸抑制后，需要重新用培養(yǎng)條件-2-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精應(yīng)用連線表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用及實(shí)例①生產(chǎn)生物制品 a．篩選抗癌藥物②用于基因工程 干擾素、單克隆抗體③檢測(cè)有毒物質(zhì) c．培養(yǎng)受體細(xì)胞④用于生理、病理、藥理等研究 D．判斷物質(zhì)毒提示:①—b ②—c ③—d ④—a三、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1．概念(1)供體：動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核。(2）受體：去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞.（3）結(jié)果:形成重組胚胎,最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。2．種類：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。體細(xì)胞核移植的過程-3-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景(1)畜牧生產(chǎn)中:加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。（2）保護(hù)瀕危物種方面：增加動(dòng)物的存活數(shù)量。(3)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域:轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器,生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。（4）治療人類疾?。恨D(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織和器官作為異種移植的供體等。5．存在問題（1）體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率非常低。(2)克隆動(dòng)物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。(3）克隆動(dòng)物食品的安全性問題存在爭(zhēng)議.1．判斷對(duì)錯(cuò)（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×")(1）-4-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精理。 （ ）（2)培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞.( ）經(jīng)細(xì)胞核移植培育出的新個(gè)體只有一個(gè)親本的遺傳性狀。（ ）體細(xì)胞核移植過程中采用 MⅡ中期卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞。（ )(5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞的全能性。（ ）提示：(1）× 應(yīng)該用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理。由于接觸抑制所以培養(yǎng)瓶壁上形成的應(yīng)該是單層細(xì)胞。（3)× 經(jīng)細(xì)胞核移植培育出的新個(gè)體應(yīng)該含有兩個(gè)親本的遺傳性狀。(4)√(5）× 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞增殖。2．下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，不正確的是（ A．傳代培養(yǎng)時(shí)需要用胰蛋白酶處理貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞-5-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B．細(xì)胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中CDCO培養(yǎng)箱2B50后的細(xì)胞培養(yǎng)過程中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；癌細(xì)胞膜上糖蛋白減少，細(xì)胞黏著性降低，失去了接觸抑制，容易分散和轉(zhuǎn)移,CCO培養(yǎng)箱，培養(yǎng)箱內(nèi)含有95%5%CO2 2的混合氣體，為動(dòng)物細(xì)胞提供適宜的氣體環(huán)境,D細(xì)胞中，融合后的細(xì)胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宮內(nèi)下列有關(guān)說法正確的是( ）A．生出小羊的性狀與甲羊完全相B．一般來說生出小羊的核基因型與甲羊完全相同C有性生殖D3同決定-6-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B［核移植獲得克隆動(dòng)物的生殖方式是無性生殖，遺傳物質(zhì)中甲羊和乙羊的都有，因此認(rèn)為生出的小羊性狀完全同甲羊是不正確的,應(yīng)是主要性狀與甲羊相同，核基因型一般與甲羊完全相同，因此B項(xiàng)正確。]動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)[思考交流]動(dòng)物的器官或組織？提示：因?yàn)檫@些細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分化程度低，更容易培養(yǎng).組織？提示：因組織中細(xì)胞間基質(zhì)的成分為蛋白質(zhì)，利用胰蛋白酶可以分解細(xì)胞間的蛋白質(zhì)。等天然成分？提示:因血清和血漿中含有多種維持細(xì)胞正常代謝和生長(zhǎng)的物-7-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精保證細(xì)胞能順利生長(zhǎng)和繁殖，一般需添加血清、血漿等天然成分。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要控制的氣體環(huán)境是怎么樣的？各自起什提示：95％的空氣和5%的CO混合氣體;O維持細(xì)胞代謝,CO2 2 2維持培養(yǎng)液的pH。［歸納總結(jié)]1（1)原理：細(xì)胞增殖。的生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)。酶處理。①用酶“兩次”處理的目的：第一次使用的目的是使組織細(xì)胞分散開；第二次使用的目的是使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，便于分散后繼續(xù)培養(yǎng)。②使細(xì)胞分散開的原因:一是能保證細(xì)胞所需要的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)；二-8-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精是能保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時(shí)排出.③不能用胃蛋白酶處理：由于大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜7.2～7.4,而胃蛋白酶發(fā)揮作用的最適pH2.0蛋白酶使細(xì)胞分散開。相關(guān)概念的辨析(1）懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細(xì)胞貼壁。②接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)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.白酶處理的對(duì)象。①第一次:用胰蛋白酶對(duì)剪碎的動(dòng)物組織進(jìn)行處理，使其分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行培養(yǎng)，為原代培養(yǎng)。②第二次：細(xì)胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶使其從瓶壁上脫離下來，然后，將其分散到多個(gè)培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，為傳代培養(yǎng)。培養(yǎng)條件的分析-9-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精（1)添加血清、血漿的作用:血清和血漿中含有多種維持細(xì)胞正常代謝和生長(zhǎng)的物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長(zhǎng)因子等。細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，一般需添加10％~20％的血清或血漿.(2）氣體環(huán)境：CO調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH，O維持細(xì)胞有氧呼吸。2 2特別提醒： 1 培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)沒有脫分化的過程因?yàn)楦叻只膭?dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。2 胞增殖時(shí)不存在接觸抑制，所以在培養(yǎng)瓶中可以形成多層細(xì)胞。一般來說,動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件（ )①無毒的環(huán)境 ②無菌的環(huán)境 ③合成培養(yǎng)基需加血漿 ④度與動(dòng)物體溫相近 ⑤需要O，不需要CO2 2⑥CO調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH2A．①②③④⑤⑥ B．①②③④C．①③④⑤⑥ D [動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒，培養(yǎng)液中添加一溫度、pH36。5±0。5℃、7.2～7.4。O是細(xì)胞代謝所必需2-10-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精的，CO2

可維持培養(yǎng)液的pH。]如圖是某動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)液中活細(xì)胞和死亡細(xì)胞密統(tǒng)計(jì)結(jié)果。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ）實(shí)驗(yàn)中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時(shí)間，以免損傷細(xì)胞培養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素，以避免雜菌污染C．曲線bc代謝產(chǎn)物積累等D．培養(yǎng)第6天時(shí)，新產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù)D［實(shí)驗(yàn)中要控制胰蛋白酶溶液濃度和處理時(shí)間，以免損傷細(xì)胞，A正確；培養(yǎng)液中應(yīng)適當(dāng)加入青霉素、鏈霉素,以避免雜菌污正確；曲線bc生的主要原因是培養(yǎng)液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不足及有害代謝產(chǎn)物積累等，C正確；培養(yǎng)第6天時(shí),活細(xì)胞數(shù)等于死亡細(xì)胞數(shù)，D］動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和-11-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精

克隆動(dòng)物背景材料 哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植簡(jiǎn)易流程圖如下:[思考交流］1提示：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性.哺乳動(dòng)物核移植有哪兩種?有何區(qū)別?提示：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。由于胚胎細(xì)胞分化程十分困難.供體細(xì)胞一般選用傳代10提示:因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。為什么核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同?1)克隆動(dòng)物絕大部分DNA-12-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精線粒體中的DNA來自受體卵母細(xì)胞。(2）性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同,其性狀也不可能和供核動(dòng)物完全相同。（3)在個(gè)體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變,產(chǎn)生供核動(dòng)物沒有的性狀。提示：由于動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對(duì)容易；而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難.因此動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度就明顯高于胚胎細(xì)胞核移植的。［歸納總結(jié)］1．概念動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物.動(dòng)物核移植的原理-13-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核的全能性。特別提醒：動(dòng)物細(xì)胞的全能性隨著動(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)?，但?dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)仍含有該種動(dòng)物的全套遺傳信息，具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，即動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。哺乳動(dòng)物細(xì)胞核移植的種類細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。體細(xì)胞核移植的過程(1）為了確保核移植形成的克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來自具有優(yōu)良性狀的動(dòng)物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體細(xì)胞內(nèi)之前，必須將受體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)去掉或破壞掉。(2）細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，而克隆動(dòng)物的形成則利用了動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞核的全能性.-14-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精培育克隆動(dòng)物所用的受體細(xì)胞是去核的卵母細(xì)胞 (處于減數(shù)第二次分裂中期的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件，且體積大，易于操作。(4）培育克隆動(dòng)物的過程所利用的生物技術(shù)有細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎移植等。特別提醒：1受體細(xì)胞為處于減數(shù)第二次分裂中期的次級(jí)卵母細(xì)胞，此時(shí)在透明帶內(nèi)包含著第一極體，在去核的同時(shí)連同第一極體一并去掉。核的全能性而非動(dòng)物細(xì)胞的全能性。供核親本一致。科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛，如（圖所示。-15-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精形成單個(gè)細(xì)胞，這一過程中需要利用 酶處理。不能用纖素酶與果膠酶的原因是 。轉(zhuǎn)基因奶牛的克隆成功,說明動(dòng)物的 具有全能性。將進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞中去卵母細(xì)胞細(xì)胞核的目的是 (4）將重組細(xì)胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛體內(nèi)，就會(huì)生出與供體奶牛遺傳性狀相同的犢牛，但也有可能出現(xiàn)狀上的某些差異，原因可能是 (5)利用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到的克隆牛從生殖方式上看屬于 (填“有性生殖”或“無性生殖”。［解析］（1）形成單個(gè)細(xì)胞。因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍裕灾参锛?xì)胞工程中的纖維素酶和果膠酶不能將動(dòng)物細(xì)胞分開.（2）克隆動(dòng)物的成功證明了動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性（3)去掉卵母細(xì)胞的細(xì)胞核后，重組細(xì)胞的遺傳物質(zhì)主要來自供體細(xì)胞的細(xì)胞核，其性狀主要由供體細(xì)胞的（4）由重組細(xì)胞發(fā)育而來的犢牛與供體牛的性狀-16-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),性狀還受到環(huán)境的影響體細(xì)胞核移植沒有經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，所以從生殖方式上來看屬于無性生殖。[答案］ (1）胰蛋白 酶具有專一性 （2)細(xì)胞核 （3）使?fàn)倥５男誀钪饕晒w細(xì)胞核物質(zhì)決定 (4）①生物的性狀受到細(xì)核和細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)的共同控制；②生物的性狀還受環(huán)境因素的影響（5)無性生殖[課堂小結(jié)］知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò)構(gòu) 建 核 心 語句 歸 納1。動(dòng)物細(xì)胞工程的常用技術(shù)養(yǎng)是基礎(chǔ)。2．原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)均需用胰蛋白酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行分散處理。3．動(dòng)物細(xì)胞要分散成單個(gè)細(xì)-17-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精

血清。4．動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植的,因?yàn)槠淙苄允掷щy。5．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中的兩個(gè)顯著特點(diǎn)是貼壁生長(zhǎng)、接觸抑制。下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中，正確的是( A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是獲得分泌蛋白B．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開C．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D．可以通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動(dòng)物個(gè)體B ［動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的主要是利用有絲分裂的原理,獲得大量具有相同遺傳特性的細(xì)胞;通常培養(yǎng)前要將動(dòng)物組織用胰蛋白酶-18-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精在瓶壁上生長(zhǎng)，當(dāng)生長(zhǎng)到細(xì)胞間表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，即出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象；通過細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)只能獲得大量的細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物,而不能獲得完整的動(dòng)物個(gè)體.]種動(dòng)物的肝腫瘤細(xì)胞(甲)和正常肝細(xì)胞（乙)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列有關(guān)說法正確的是（）在利用兩種肝組織塊制備肝細(xì)胞懸液時(shí)，可用胃蛋白酶處理細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在CO培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO的作用是作為細(xì)胞代2 2謝原料取甲細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，傳至10~50代就會(huì)完全停止D．D [胃蛋白酶的最適pH大約為2，而細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)pH一般為7.2～7。4，所以一般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶處理細(xì)胞；培養(yǎng)液中CO的作用是維持培養(yǎng)液的pH;肝腫瘤細(xì)胞可以無限增殖；正常2肝細(xì)胞在原代培養(yǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，停止增殖3．下列不屬于動(dòng)物細(xì)胞工程應(yīng)用的是（ ）A．大規(guī)模生產(chǎn)干擾素，用于抵抗病毒引起的感染-19-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精B．為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細(xì)胞C．大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等DC 植物細(xì)胞工程的方法，而不能用動(dòng)物細(xì)胞工程生產(chǎn).]下列關(guān)于動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物的敘述正確是（ ）物個(gè)體動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)可有選擇地繁殖某一性別的家畜C．用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代50D進(jìn)行100％的復(fù)制B[動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制,不能經(jīng)過培養(yǎng)獲得動(dòng)物個(gè)體；