【課件】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課件2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選修3

01.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)）02.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)03.動(dòng)物細(xì)胞融合04.生產(chǎn)單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞工程2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)思考討論問題1：在治療燒傷病人時(shí)，常用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進(jìn)行自體移植。若是大面積燒傷，自體健康皮膚有限，他人健康皮膚來(lái)源不足，并且會(huì)產(chǎn)生排斥反應(yīng)？那么，如何才能獲得大量的自體健康的皮膚呢？問題2：許多動(dòng)物細(xì)胞能分泌蛋白質(zhì)，如抗體。但是，單個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是很少的，如何才能獲得大量的分泌蛋白呢？一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1、概念：

就是從動(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(zhǎng)和增殖。2、原理：細(xì)胞增殖回顧：植物組織培養(yǎng)的原理是：細(xì)胞的全能性(1)選材：

動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官3.培養(yǎng)：原因：它們細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)。(2)處理：分散成單個(gè)細(xì)胞,制成細(xì)胞懸液在進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶分散細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中涉及到名詞解釋細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上(單層)。要求：培養(yǎng)瓶（皿）內(nèi)表面光滑、無(wú)毒、易于貼附。接觸抑制

細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)過程中，隨著細(xì)胞分裂，數(shù)量不斷增加，最后形成一個(gè)單層，此時(shí)細(xì)胞間相互接觸，細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)停止，數(shù)量不再增加。接觸抑制原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織、器官細(xì)胞懸液10代細(xì)胞傳代培養(yǎng)無(wú)限傳代單個(gè)細(xì)胞加培養(yǎng)液原代培養(yǎng)剪碎、用胰蛋白酶處理（或膠原蛋白酶）細(xì)胞貼壁，出現(xiàn)接觸抑制用胰蛋白酶處理分瓶傳代培養(yǎng)50代細(xì)胞(3)過程原代培養(yǎng)思考：（1）為什么要將組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)？

分散成單個(gè)細(xì)胞便于從培養(yǎng)液中獲得營(yíng)養(yǎng)，排出代謝廢物，利于繼續(xù)培養(yǎng)。（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)能否最終培養(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。思考：（3）胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？能夠用胃蛋白酶代替嗎？

胰蛋白酶除了消化細(xì)胞間的蛋白外，長(zhǎng)時(shí)間的作用也會(huì)消化細(xì)胞膜蛋白；因此必須控制好胰蛋白酶的處理時(shí)間。不能，因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)適宜的PH為7.2—7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶（2.0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境營(yíng)養(yǎng)觀察體外培養(yǎng)細(xì)胞的圖片適宜的溫度和PH、氣體環(huán)境等（1）無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境（添加一定量的抗生素？定期更換培養(yǎng)液？）（2）營(yíng)養(yǎng)葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素、促生長(zhǎng)因子、微量元素（合成培養(yǎng)基）+動(dòng)物血清等（3）溫度和PH

溫度36.5+0.5度，pH7.2～7.4（4）氣體環(huán)境

O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件離體培養(yǎng)的細(xì)胞對(duì)微生物和有毒物質(zhì)沒有防御能力CO2

作用？P46

為什么對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)通常要添加血清？血清中含有蛋白質(zhì)、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白質(zhì)主要為白蛋白和球蛋白。血清激素有胰島素、生長(zhǎng)激素等及多種生長(zhǎng)因子；血清還含有多種未知的促細(xì)胞生長(zhǎng)因子、促貼附因子及其他活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖和貼附。因此，細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，要保證細(xì)胞能夠順利生長(zhǎng)和增殖，一般需添加10%～20%的血清。5.植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)基性質(zhì)培養(yǎng)基特有成分培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)目的相同點(diǎn)細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基蔗糖、植物激素葡萄糖,動(dòng)物血清快速繁殖、培育無(wú)病毒植株獲得細(xì)胞或細(xì)胞的產(chǎn)物都有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等植物體細(xì)胞群體6.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（1）生產(chǎn)蛋白生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；（4）用于檢測(cè)有毒物質(zhì)；（2）獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮；（3）作為基因工程的受體細(xì)胞;（5）用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)。2.在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的細(xì)胞是（）

A．獲得不死性的細(xì)胞B．10代以內(nèi)細(xì)胞

C．原代細(xì)胞D．傳代細(xì)胞1.動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)是（）

A.動(dòng)物細(xì)胞融合B.單克隆抗體

C.胚胎移植D.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)AD課堂反饋練習(xí)3.在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述中正確的是：（）A、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的只是為了獲得大量的細(xì)胞分泌蛋白B、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細(xì)胞分散C、細(xì)胞的癌變發(fā)生在原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中D、培養(yǎng)至50代后傳代細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變B4、一般說來(lái)，動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件（）①無(wú)毒的環(huán)境②無(wú)菌的環(huán)境③培養(yǎng)基需要加入血清④溫度與動(dòng)物體溫相似⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液PHA、①②③④⑤⑥B、①②③④C、①③④⑤⑥

D、①②③④⑥D(zhuǎn)5、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)（）①細(xì)胞貼壁②有絲分裂③細(xì)胞分化④接觸抑制⑤減數(shù)分裂⑥原代培養(yǎng)一般傳1－10代A、①②④⑥

B、②③④⑤C、①③④⑥

D、③④⑤⑥A6.下圖是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請(qǐng)據(jù)此回答：（1）容器A中放置的是動(dòng)物器官或組織。它一般取自______________________。（2）容器A中的動(dòng)物器官或組織首先要進(jìn)行的處理是

，然后用

酶處理，這是為了使細(xì)胞分散開來(lái)，這樣做的目的是_____________________________

。動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物剪碎胰蛋白使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，便于培養(yǎng)（3）培養(yǎng)首先在B瓶中進(jìn)行，瓶中的培養(yǎng)基成分有

________________等。在此瓶中培養(yǎng)一段時(shí)間后，有許多細(xì)胞衰老死亡，這是培養(yǎng)到第

代，到這時(shí)的培養(yǎng)稱為__。（4）為了把B瓶中的細(xì)胞分裝到C瓶中，用

處理，然后配置成

，再分裝。動(dòng)物血清10原代培養(yǎng)胰蛋白酶細(xì)胞懸液學(xué)習(xí)活動(dòng)三：1997年，美國(guó)威斯康星州的一個(gè)奶牛場(chǎng)有一頭名叫盧辛達(dá)的奶牛，年產(chǎn)奶量為30.8t，創(chuàng)造了世界奶牛產(chǎn)奶量的最高記錄。目前世界各國(guó)高產(chǎn)牛奶場(chǎng)的奶牛，平均每年產(chǎn)量為十幾噸，而我國(guó)平均水平僅有3－4噸。

你能想辦法繁殖盧辛達(dá)的后代，使年產(chǎn)奶量為30.8t嗎？直接培養(yǎng)？怎樣？

不能，高度分化的植物細(xì)胞仍保持著全能性，而動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨細(xì)胞分化程度的提高逐漸受到限制，分化潛能逐漸變?nèi)?。二、?dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1.概念：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)育成動(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。2.核移植種類：胚胎細(xì)胞核移植（易）；體細(xì)胞核移植（難）供體細(xì)胞培養(yǎng)（MⅡ卵母細(xì)胞）減數(shù)第二次分裂中期去核的卵母細(xì)胞供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞激活受體細(xì)胞，完成分裂、發(fā)育胚胎移植代孕牛子宮克隆牛3.過程：體細(xì)胞核移植過程供體細(xì)胞（供核）細(xì)胞培養(yǎng)體細(xì)胞卵母細(xì)胞（MⅡ期：供質(zhì)）去核無(wú)核卵母細(xì)胞注入細(xì)胞融合重組細(xì)胞重組胚胎胚胎移植代孕母體與供體奶牛遺傳基礎(chǔ)相同的犢牛分娩妊娠激活1.受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？思考：卵細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體MⅡ期：減數(shù)第二次分裂中期卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因：體積大，易操作；含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)。思考：2.為什么不是取供體細(xì)胞核進(jìn)行核移植操作，而是將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中？

保證供核不被破壞，使克隆動(dòng)物更像供體動(dòng)物，操作也方便。一般指DNA分子擴(kuò)增。由一個(gè)細(xì)胞分裂所形成的細(xì)胞群體。指基因型完全相同的個(gè)體或群體。分子水平：細(xì)胞水平：個(gè)體水平：

克隆就是無(wú)性繁殖，具體地說，是指一個(gè)共同的祖先，通過無(wú)性繁殖的方法產(chǎn)生出來(lái)的一群遺傳特性相同的DNA分子、細(xì)胞或個(gè)體。補(bǔ)充：克?。ǘw細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景①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，增加存活數(shù)量；③克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；④可以作為異種移植的供體；⑤可以用于組織器官的移植4.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景1、在畜牧業(yè)中可以加速家畜遺傳改良的進(jìn)程2、保護(hù)瀕危物種3、生產(chǎn)醫(yī)用蛋白質(zhì)及組織器官的移植的供體5.存在問題：①成功率低②克隆動(dòng)物存在健康問題③克隆動(dòng)物食品的安全性問題存有爭(zhēng)議1．下列有關(guān)核移植的說法錯(cuò)誤的是（）A．通過核移植得到的細(xì)胞稱為重組細(xì)胞 B．體細(xì)胞核移植的難度高于胚胎細(xì)胞核移植C．核移植得到的克隆動(dòng)物屬于無(wú)性生殖 D．克隆動(dòng)物與供核動(dòng)物的遺傳信息完全相同D動(dòng)物體細(xì)胞核移植習(xí)題2．將一只白色公綿羊的細(xì)胞核移到黑色綿羊的去核卵細(xì)胞中，并將此卵植入另一只白色母綿羊子宮內(nèi)發(fā)育，生出的小綿羊是（）A．黑色母綿羊 B．白色公綿羊C．白色母綿羊 D．黑色公綿羊B3．下圖表示核移植與克隆動(dòng)物的相關(guān)圖解，有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的A．采集的卵母細(xì)胞普遍采用顯微操作去核法去除細(xì)胞核B．用于核移植的供體細(xì)胞①一般為傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞C．采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到的②時(shí)期表示減數(shù)第二次分裂后期D．選用去核卵母細(xì)胞的主要原因是其細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性表達(dá)C4．根據(jù)體細(xì)胞核移植技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行推斷，體細(xì)胞核移植技術(shù)可以用來(lái)（）①有效提高瀕危動(dòng)物的遺傳多樣性②提高某些良種家畜自然繁殖率③解決人體器官移植供體來(lái)源短缺的問題④為科學(xué)研究提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物⑤構(gòu)建轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物，作為生物反應(yīng)器，大規(guī)模生產(chǎn)珍貴醫(yī)用蛋白A．①②③④⑤B．①②③④C．②③④⑤ D．③④⑤D5．如圖為某哺乳動(dòng)物生殖過程圖，正硼的敘述是A．個(gè)體2為克隆動(dòng)物，c為高度分化的體細(xì)胞B．個(gè)體2的遺傳性狀與提供b細(xì)胞的母羊完全不同C．產(chǎn)生動(dòng)物個(gè)體2的生殖方式為有性生殖D．e細(xì)胞為完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞A6．我國(guó)科學(xué)家利用基因編輯技術(shù)獲得一只徹底敲除BMAL1基因（控制生物節(jié)律的核心基因之一）的獼猴甲，發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)睡眠紊亂的癥狀。將該獼猴的體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中得到重組細(xì)胞，然后培育重組細(xì)胞得到了五只具有睡眠紊亂癥狀的克隆猴。相關(guān)敘述不正確的是（）A．五只具有睡眠紊亂癥狀的克隆猴DNA完全相同B．克隆猴的胚胎發(fā)育過程中會(huì)發(fā)生細(xì)胞凋亡C．重組細(xì)胞需要物理或化學(xué)方法激活，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程D．通過上述技術(shù)可批量制備疾病動(dòng)物模型用于科學(xué)研究A7．（2016新課標(biāo)Ⅱ卷）如圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物（二倍體）的流程?；卮鹣铝袉栴}：①圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_____________。過程a表示去除細(xì)胞核，該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用_______________________的方法。b代表的過程是_________________。②經(jīng)過多次傳代后，供體細(xì)胞中___________的穩(wěn)定性會(huì)降低，因此，選