《2018-2019学年高中生物 探究导学课型 专题2 细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术同课异构课件 新人教版选修3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中生物 探究导学课型 专题2 细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术同课异构课件 新人教版选修3（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.2 动物细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术,探究1 动物细胞培养 【研读教材自主认知】 1.动物细胞工程常用的技术手段:_、_、 动物细胞融合、_等。,动物细胞培养,动物细胞核移植,生产单克隆抗体,2.动物细胞培养技术的过程:,胰蛋白酶,胶原蛋白酶,贴壁生长,接触抑制,胰蛋,白酶,3.相关概念: (1)动物细胞培养:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成_ _,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞_。 (2)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_。 (3)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,_ _的现象。 (4)原代培养:指动物组织消化后的_。 (5)传代培养:贴满瓶
2、壁的细胞,出现接触抑制后,需要重新用_ _等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖的培养过程。,单个细,胞,生长和增殖,贴附在瓶壁上,细胞停,止分裂增殖,初次培养,胰蛋白,酶,4.动物细胞培养的条件:,培养液和培养用具,抗生素,代谢产物,微量元素,血清,血浆,36.50.5 ,7.27.4,细胞代谢,培养液的pH,5.连线表示动物细胞培养的应用及实例:,【小判断】 (1)在动物细胞的培养过程中,向培养基中加入糖、氨基酸、促生长因 子、无机盐、微量元素就可保证其营养所需。( ) 【分析】由于人们对细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,一般在培 养基中还要加入血清、血浆等物质。 (2)动物细胞培养时,
3、幼龄动物组织比老龄动物组织更易培养。( ) 【分析】幼龄动物组织代谢旺盛,更易于培养。,(3)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理。 ( ) 【分析】制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶或胶 原蛋白酶处理。 (4)动物细胞培养的基本原理是动物细胞的全能性。 ( ) 【分析】动物细胞培养只是进行细胞的生长和增殖,不能发育成完整 个体,不体现细胞的全能性。,(5)动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育。 ( ) 【分析】导入目的基因的受体细胞,需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物。,【合作探究核心归纳】 1.相关概念辨析: (1)从细胞增殖特点
4、上分析原代培养和传代培养的细胞分裂有何不同。 原代培养:_。 传代培养:_ _ _。,细胞分裂旺盛,一般表现为细胞贴壁生长和接触抑制,细胞在传至1050代左右时,细胞增殖缓慢,甚至完全停,止,此时细胞普遍表现为衰老和凋亡的特征,但也有少部分细胞的细,胞核型可能会发生变化,会朝着等同于癌细胞的方向发展,(2)细胞株和细胞系的增殖代数有何区别?从遗传物质上来看,两种细 胞的遗传物质组成相同吗?为什么? 增殖代数 遗传物质:_ _ _。,10代细胞50代细胞,50代以后的细胞,组成不同。细胞株的遗传物质没有发生改变;当细胞传,到50代以后,即成为细胞系后,有部分细胞的遗传物质发生了改变,朝着等同于癌
5、细胞的方向发展,(3)进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶可以吗?为什么? 提示:用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是蛋白质。 不可以。多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4,胃蛋白酶(适宜pH为2)在此环境中没有活性,而胰蛋白酶在此环境中活性较高,因此胰蛋白酶适用于细胞培养时的处理。,【规律方法】区分原代培养和传代培养的方法 原代培养和传代培养一般均需对细胞进行胰蛋白酶分散处理,区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。 (1)第一次:用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理,分散后培养,即为原代培养。 (2)第二次:细胞培养过程中出现
6、接触抑制,用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来,分散到多个培养瓶中继续培养,即为传代培养。,2.动物细胞培养的条件: (1)幼龄与老龄动物的组织细胞相比较,分化程度低的与分化程度高的组织细胞相比较,哪一种更易于培养?为什么? 提示:幼龄动物的组织细胞、分化程度低的组织细胞更易于培养。 细胞的衰老与动物机体的衰老有密切的关系,细胞的增殖能力与供体的年龄有关,幼龄动物细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,老龄动物则相反。,(2)探究动物细胞培养时,为什么要在培养基中加入血清、血浆等天然 成分? 提示:因血清和血浆中含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质,如蛋 白质、氨基酸、未知的促生长因子等,人们对细胞所需的营养
7、物质还 没有完全搞清楚。因此细胞培养时,为保证细胞能顺利生长和繁殖,一 般需添加血清、血浆等天然成分。 (3)动物细胞培养需要控制的气体环境是怎么样的?各自起什么作用? 提示:95%空气加5% CO2的混合气体;O2维持细胞代谢,CO2维持培养液 的pH。,3.与植物组织培养的比较: (1)从原理上来看,二者相同吗?为什么? 提示:不同。植物组织培养的原理是细胞的全能性,其培养过程的基础是细胞增殖;而动物细胞培养的原理是细胞增殖。 (2)动物细胞培养也和植物组织培养一样可以获得完整个体吗? 提示:动物细胞培养的结果是细胞的生长和增殖,不能得到完整个体,但是植物组织培养可以获得完整个体。,(3)
8、动物细胞培养要经过脱分化的过程吗?为什么? 提示:动物细胞培养不需经过脱分化的过程。 因高度分化的动物细胞发育潜能变窄,失去了发育成完整个体的能力,所以,动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。,【归纳总结】植物组织培养与动物细胞培养的比较 (1)不同点:,(2)相同点。 都需要人工条件下的无菌操作。 都是合成培养基。(但其性质和成分不同) 都需要适宜的温度、pH等条件。 都进行了有丝分裂,属于无性繁殖,都可称为克隆。,【过关小练即时应用】 1.(2015连云港高二检测)下列关于动物细胞培养的叙述中,正确的是 ( ) A.动物细胞培养的目的是获得细胞分泌蛋白 B.动物细胞培养前
9、要用胰蛋白酶处理使细胞分散开 C.动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象 D.可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体,【解题指南】解答本题的关键是: 动物细胞的全能性受到极大抑制,无法表现,因此动物细胞培养的目的是获得大量的细胞。 【解析】选B。动物细胞的培养是为了获得更多的动物细胞,不同于植物组织培养,它无法获得完整动物个体。在培养之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开。在培养过程中动物细胞会出现接触抑制现象。,2.(2015泰安高二检测)下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请 据图回答: (1)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是 , 然后用胰蛋白酶处理,使细胞分散开来,这样做的目的是
10、 。,(2)培养首先在C瓶中进行,瓶中的培养基成分有_ 等。在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这时的培养称为 。 (3)为了把C瓶中的细胞分装到D瓶中,用 等处理,然后制 成 再分装。,【解题指南】解答本题的关键有: (1)动物细胞培养选择的材料应该具有很强的分裂能力。 (2)明确动物细胞培养的条件。 (3)掌握动物细胞培养的过程。,【解析】(1)在进行培养时应尽量使细胞分散,便于与培养液充分接触,进行物质交换;使其分散需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(2)动物细胞培养过程中应尽量使培养基成分与体内的环境基本相同,所以需要添加糖、氨基酸、无机盐、动物血清等。培养的过程分为原代培养和传
11、代培养两个阶段,分瓶之前的培养称为原代培养。(3)当细胞数目较多时,需要用胰蛋白酶等处理,使细胞分散,从瓶壁上脱离下来,制成细胞悬液继续培养。,答案:(1)剪碎 使细胞与培养液充分接触 (2)糖、氨基酸、无机盐和动物血清 原代培养 (3)胰蛋白酶 细胞悬液,【互动探究】 若图中C瓶的细胞在适宜的条件下,培养一段时间后全部死亡,原因是什么? 提示:C瓶的细胞没有发生突变获得不死性或C瓶的细胞没有突破动物细胞分裂次数的限制。,【补偿训练】动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是 ( ) A.动物细胞培养 B.动物细胞融合 C.单克隆抗体 D.动物细胞核移植 【解题指南】解答本题的关键是理解动物细胞
12、工程的操作最终都要经 过动物细胞培养来实现。,【解析】选A。动物细胞工程常用的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。,探究2 动物体细胞核移植技术和克隆动物 【研读教材自主认知】 1.概念: (1)供体:动物一个细胞的_。 (2)受体:去掉_的卵母细胞。 (3)结果:形成重组胚胎,最终发育成_。 2.种类:_和_。,细胞核,细胞核,动物个体,胚胎细胞核移植,体细胞核移植,3.体细胞核移植的过程:,卵母细胞,M期去核,胚胎移植,基本相同,4.体细胞核移植技术的应用:,遗传改良,优良,畜群繁育,存活数量,生物反
13、应器,异种移植,非常低,遗传和生理,安全性,【小判断】 (1)利用体细胞核移植技术培育出克隆动物,体现了动物细胞具有全能 性。 ( ) 【分析】动物细胞的分化程度较高,其全能性不易表现,克隆动物的培 育体现了动物细胞核的全能性。,(2)克隆动物的体细胞遗传物质与提供细胞核的动物完全相同。( ) 【分析】克隆动物体细胞的细胞质来自去核的卵母细胞,所以其细胞 质中的遗传物质与提供细胞核的动物不完全相同。 (3)取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中,经孕育可以 培养成新个体。( ) 【分析】野驴的体细胞核中具有发育成野驴的全部基因,因此通过核 移植技术,可使野驴“复生”。,(4)在进行核移
14、植时,也可以选用生殖细胞作为供核细胞。 ( ) 【分析】生殖细胞的遗传物质相比正常体细胞的遗传物质减半,无法 发育成正常个体。,【合作探究核心归纳】 1.受体细胞的选择和处理: (1)为什么选择M中期的卵母细胞作为受体细胞? 提示:细胞大,易于操作;卵黄多,营养丰富,为胚胎发育提供充足的营养;此时具备受精能力,细胞质中含有能刺激重组细胞进行分裂分化并形成重组胚胎的物质。 (2)探讨将受体细胞去核的原因。 提示:保证克隆动物的遗传物质最大程度地来自有重要利用价值的动物。,2.克隆动物的遗传物质和性状与亲本的关系: 克隆羊多利的产生过程如下: (1)多利的遗传物质是对母羊A的100%的复制吗?探究其原因。 提示:不是。克隆过程中细胞核只来自供体,因此克隆动物多利的核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制,而其细胞质中的遗传物质来自母羊B的细胞质。,(2)从多利的产生过程可以看出多利有三个亲本,探究多利的性状表现与三个亲本的关系并分析原因。 提示:大多数与母羊A相同,因基因型与母羊A完全一样。 少数与母羊B相同,因细胞质中的基因来自母羊B,受质基因控制的性状与母羊B相同。 与母羊C无关,因母羊C没有为新个体提供遗传物质。,(3)动物体细胞核移
