高中生物同步221動物細胞培養(yǎng)和核移植技術新人教版選修3課件

2.2動物細胞工程2．2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術學習導航1.簡述動物的細胞培養(yǎng)及條件。

[重點]2.舉例論證動物細胞培養(yǎng)技術的應用及意義。3.簡述動物核移植的過程及意義。

[重、難點]新知初探思維啟動一、動物細胞工程1.常用的技術手段：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞核移植、________________、生產單克隆抗體等。2.基礎：________________技術。動物細胞融合動物細胞培養(yǎng)2.過程胰蛋白酶想一想1.為什么選用幼齡動物組織或胚胎進行細胞培養(yǎng)？【提示】幼齡動物組織或胚胎的細胞分化程度低，增殖能力很強，更易于培養(yǎng)。培養(yǎng)用具4.應用(1)生產生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。(2)應用于基因工程：_________是基因工程技術中常用的受體細胞。(3)應用于檢測___________，判斷某種物質的毒性。(4)用于生理、病理、藥理等方面的研究，如篩選抗癌藥物等。動物細胞有毒物質三、動物體細胞核移植技術和克隆動物1..概念：動物核移植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經(jīng)____________的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為___________。去掉細胞核動物個體2.過程(5)人的核移植_____________經(jīng)誘導分化，形成相應的組織、器官后，可用于組織器官的移植。(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程，追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病。4.存在問題(1)成功率非常_____

(低/高)。(2)絕大多數(shù)克隆動物還存在_______問題。(3)克隆動物食品的安全性存在爭議。胚胎干細胞低健康想一想2．你認為用體細胞核移植方法生產的克隆動物，是對體細胞核供體動物進行100%的復制嗎？為什么？【提示】克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核，但其細胞質中還含少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵細胞。此外，供核動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其形成的行為、習性也不可能和供核動物完全相同。另外，在個體發(fā)育過程中有可能產生基因突變，產生供核動物沒有的性狀?；谏鲜鋈齻€方面的原因，克隆動物不會是供核動物100%的復制。(2)過程3.細胞貼壁和接觸抑制(1)細胞貼壁：培養(yǎng)液中分散的動物細胞，置于適宜的條件下，會貼附在培養(yǎng)瓶壁上，稱為細胞貼壁，或貼壁生長。(2)接觸抑制：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。4.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)(1)概念原代培養(yǎng)：動物組織通過酶或機械方法分散成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：用胰蛋白酶等處理后進行的分瓶擴大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。5.細胞株與細胞系(1)含義：能夠傳代到40～50代的細胞叫做細胞株,細胞株細胞的遺傳物質沒有發(fā)生改變;當細胞株細胞傳到50代以后，有部分細胞的遺傳物質發(fā)生了改變，能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去的細胞叫細胞系。細胞系細胞的遺傳物質發(fā)生了改變，具有癌變的特點。(2)圖示：(2010·高考浙江卷)下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(

)A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細胞的基因型會發(fā)生改變C．二倍體細胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的D．惡性細胞系的細胞可進行傳代培養(yǎng)例1互動探究(1)動物細胞的培養(yǎng)常運用什么樣的細胞？(2)動物細胞的培養(yǎng)能產生動物個體嗎？【提示】

(1)胚胎或幼齡動物的器官和組織細胞。(2)不能?！咎揭?guī)尋律】

(1)當動物細胞培養(yǎng)超過50代后，少部分細胞發(fā)生突變而持續(xù)分裂。(2)癌細胞失去了接觸抑制機制，可以在培養(yǎng)瓶中形成多層細胞。特別提醒

(1)植物組織培養(yǎng)的結果是新的植株或組織，而動物細胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細胞或細胞產物，不是獲取完整個體，其過程不能體現(xiàn)細胞全能性。(2)動物細胞培養(yǎng)用的是液體培養(yǎng)基，特別添加一定量的動物血清或血漿，可以為細胞提供營養(yǎng)物質和生長因子。(2012·綿陽中學高二檢測)現(xiàn)將“細胞工程”中動、植物細胞培養(yǎng)技術列表比較如下，你認為哪一項比較有錯誤(

)例2比較項目原理培養(yǎng)基區(qū)別結果培養(yǎng)目的植物組織培養(yǎng)細胞的全能性需加植物激素培育成植株快速繁殖,培育無病毒植株等動物細胞培養(yǎng)細胞的全能性需加動物血清培養(yǎng)成細胞系或細胞株獲得細胞或細胞的產物等A.原理B．培養(yǎng)基區(qū)別C．結果

D．培養(yǎng)目的【解析】本題考查的是植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)相關知識的比較，動物細胞培養(yǎng)的目的是獲得更多細胞或細胞產物,而不是獲得個體,其原理只涉及細胞增殖(細胞分裂)?！敬鸢浮?/p>

A【易誤警示】

誤認為動物細胞培養(yǎng)也是為了獲得一個完整的個體，而得出錯誤答案“D”，但卻忽略了動物細胞培養(yǎng)只是為了得到細胞或細胞產物，它用到的原理也只是細胞增殖。變式訓練下列有關植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較中，敘述錯誤的是(

)A．所用的培養(yǎng)基的成分基本相同B．植物組織培養(yǎng)的結果是培育成植株，動物細胞培養(yǎng)的結果是培育成很多細胞C．植物組織培養(yǎng)的目的是為了快速繁殖和獲得無病毒的植株，動物細胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細胞產物或細胞D．植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性，動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞的增殖解析：選A。對動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的知識理解程度不夠，造成了概念上的混淆，認為動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)具體過程相差不大，故誤選B或C或D。動植物細胞培養(yǎng)時培養(yǎng)基的成分差別較大，動物培養(yǎng)基需加入血清，植物培養(yǎng)基需加入激素和瓊脂。要點三動物體細胞核移植和克隆動物1..動物細胞核移植的理論基礎：動物細胞核的全能性。2.體細胞核移植的過程3.動物細胞核移植技術的條件(1)用于核移植的受體細胞一般選擇去核的卵母細胞，因為卵母細胞的體積大，易操作，細胞質中含有促使細胞核表達全能性的物質和營養(yǎng)條件。(2)用于核移植的供體細胞一般都選自10代以內的細胞，因為10代以內的細胞能保持正常的二倍體核型，能保證供體細胞正常的遺傳基礎。(3)核移植時，一般先用電刺激使供受體細胞融合，再用物理或化學方法激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。(4)核移植過程中細胞核只來自于一個個體，因此遺傳物質與供核個體的相同，屬于無性繁殖，不會改變生物體的基因型。(5)克隆動物的性狀與核供體生物的性狀基本相同，但不是完全相同，因為：①克隆動物的細胞質遺傳物質來自于受體卵母細胞；②生物的性狀不僅與遺傳物質有關，還受環(huán)境影響。如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答下列問題。例3(1)圖中①所示的結構名稱是________。(2)圖中③④所示的生物技術名稱分別是________、______________________。(3)過程③通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質豐富外，還因為它___________________________________________________________________________________________________。(4)過程④通常用②作為受體細胞的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點是________________，該種基因治療所屬類型為_______________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

(1)①是從供體(患者)體細胞分離出的細胞核。(2)③表示核移植技術，④表示轉基因技術。(3)核移植的受體細胞一般是卵母細胞，原因是它體積大、易操作，含有供胚胎發(fā)育的營養(yǎng)物質，它還含有促進細胞核全能性表達的物質。(4)早期胚胎中的細胞分化程度低,全能性高,可誘導分化成各種組織器官。(5)圖示培育出的細胞(胰島B細胞)核遺傳物質來自患者本人，所以移植后不發(fā)生免疫排斥反應；圖中所示基因治療是體外轉基因，故所屬類型為體外基因治療?！敬鸢浮?/p>

(1)細胞核(2)核移植技術

轉基因技術(或基因工程、DNA重組技術、基因拼接技術)(3)含有促進細胞核全能性表達的物質(4)這些細胞分化程度極低，具有全能性，可以定向地誘導分化為各類細胞