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1、第三节 动物细胞工程及其应用（第1课时）第二章 细胞工程新课引入 这个实例证明了什么？ 哺乳动物体细胞核在卵母细胞细胞质的支持下，具有全能性。 1996年7月，英国科学家维尔穆特等人采用成年绵羊的乳腺细胞（动物体细胞）进行核移植，成功培育出世界上首例体细胞核移植克隆羊多莉。一、动物细胞核移植技术及其应用 （一）动物细胞核移植技术 1概念 把一个动物细胞的细胞核移植到一个已经去除细胞核的成熟卵母细胞中，并使重组细胞发育为一个新的胚胎，继而发育为动物新个体的技术。 2种类 分类依据：供核细胞的来源。一、动物细胞核移植技术及其应用 （一）动物细胞核移植技术 2种类种类特点胚胎细胞核移植体细胞核移植
2、3原理 动物细胞核的全能性。动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难一、动物细胞核移植技术及其应用 （一）动物细胞核移植技术 4方法显微操作法体细胞：提供细胞核。卵母细胞：提供细胞质。操作仪器：显微操作仪。 细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞。伴随着两细胞融合，体现出细胞质膜具有一定的流动性的结构特点。易错辨析一、动物细胞核移植技术及其应用 （二）克隆 1概念 遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。 2类型分子克隆复制细胞克隆个体克隆克隆植物个体克隆动物个体克隆扦插、嫁接、压条体细胞个体DNAD
3、NA细胞细胞分裂植物组织培养一、动物细胞核移植技术及其应用 （二）克隆 什么是克隆动物？ 用动物细胞核移植技术得到的动物称为克隆动物。 克隆动物的繁殖方式是什么？ 无性繁殖。 动物细胞核移植技术也是一种克隆技术，用体细胞核移植技术进行的克隆就是体细胞克隆。一、动物细胞核移植技术及其应用供体细胞细胞核去核卵母细胞细胞核移植成熟卵母细胞重组细胞重组胚胎受体子宫内生出与供体核遗传物质相同的幼体胚胎移植妊娠、出生 结合多莉羊、克隆牛和我国科学家童第周培育的“鲤鲫鱼”的过程，通过流程图的形式绘制克隆动物的培育一般过程。学生活动一、动物细胞核移植技术及其应用 （1）为什么选去核的卵母细胞作为受体细胞？ 卵
4、母细胞体积大，易于操作。 卵母细胞细胞质内含有促使细胞核体现全能性的物质。 卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。易错辨析一、动物细胞核移植技术及其应用 （2）通过核移植技术获得的克隆动物与供核动物的性状不完全相同，可能的原因是什么？ 克隆动物的细胞核中的DNA来自供体细胞的细胞核，但其细胞质中的DNA来自受体细胞（去核卵母细胞）。 性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同。 克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供核动物没有的性状。一、动物细胞核移植技术及其应用克隆动物涉及的生物技术动物细胞培养动物细胞核移植早期胚胎培养胚胎移植技术核心技术小结
5、一、动物细胞核移植技术及其应用 （三）动物细胞核移植技术的应用 动物体细胞核移植技术对促进畜牧业的发展、培育优良畜种、生产实验动物和转基因动物、拯救濒危动物、保护动物资源都具有一定的应用价值。 1在畜牧业生产中，利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群的繁育。 2在保护濒危物种方面，利用体细胞核移植技术增加动物数量的工作也已经初见成效。二、动物细胞培养技术及其应用 20世纪初，一个美国生物学家从蛙胚中分离出一些神经组织，将这些神经组织和分散的单个细胞在无菌条件下置于青蛙淋巴液中进行培养，这些组织和细胞存活了数周之久。 （1）为什么从胚胎中选择细胞，这部分细胞具有什么特点？
6、分裂能力强，分化程度低。 （2）为什么需要在无菌条件下培养？ 防止杂菌污染培养液和细胞。 （3）为什么要将组织和细胞放在淋巴液中培养？ 模拟青蛙体内环境。不同分裂状态的蛙胚二、动物细胞培养技术及其应用 （一）动物细胞培养技术 1概念 动物细胞培养技术是指从动物体内获得相关组织，分散成单个细胞后，模拟体内环境，在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养，使其继续生长、增殖的技术。 2地位 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 3原理： 细胞增殖二、动物细胞培养技术及其应用 （一）动物细胞培养技术 4过程 阅读教材65页的内容，以小组为单位画出动物细胞培养的过程。并思考动物细胞培养需要满足哪些环境条件？
7、学生活动二、动物细胞培养技术及其应用（一）动物细胞培养技术 4过程动物组织碎块分散的悬浮细胞铺满整个培养皿底部，形成一层细胞胰蛋白酶处理继续培养以传代接种到含有相应营养液的培养皿中培养转移到新培养液中二、动物细胞培养技术及其应用 5培养条件 （1）温度和pH 培养哺乳动物细胞的最适温度一般为37，最适pH范围为7.17.3。 （2）气体环境 细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，大多数细胞在低氧时不能很好存活，氧浓度过高也会对细胞产生毒性，抑制生长；CO2的主要作用是维持培养液的pH。 （一）动物细胞培养技术二、动物细胞培养技术及其应用 5培养条件 （3）营养 动物细胞培
8、养所需的营养物质有葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素和促生长因子等。动物细胞培养需要选择合适的培养基。 在合成培养基中通常需加入一定量的动物血清，为什么？ 血清含有许多维持动物细胞生长增殖和保持动物细胞生物学性状不可缺少的物质。 （一）动物细胞培养技术二、动物细胞培养技术及其应用 5培养条件 （4）无菌、无毒的环境 需要对培养基和培养器具进行无菌处理，必要时可添加适量的抗生素。此外，还需要定期更换培养液，因为代谢产物积累过多会危害动物细胞持续生长和存活。 （一）动物细胞培养技术二、动物细胞培养技术及其应用 （1）保持无菌环境的原因 正常动物体和人体的免疫系统可以抵御外界环境中各种微生物对
9、机体的入侵，体内细胞生活的内环境几乎是没有微生物的。离体培养的细胞对微生物和有毒物质的防御能力极低。 （2）将动物细胞分散成单个细胞培养的原因 分散成单个细胞后，细胞所需的营养容易供应，其代谢废物容易排出。拓展二、动物细胞培养技术及其应用 （二）动物细胞培养技术的应用 1原代培养 （1）概念：从供体获取细胞或组织后进行的初次培养。 （2）特点：刚刚离体的动物组织或细胞的生物学特性未发生很大变化。 这一阶段培养的细胞与体内细胞的生长特性很相近，原代培养细胞的这些特点可以如何应用？ （3）应用：药物测试、基因表达等实验研究。二、动物细胞培养技术及其应用 （二）动物细胞培养技术的应用 1原代培养 原
10、代培养可以一直培养下去吗？如果不能，如何继续培养细胞？ 不能，细胞具有贴壁生长的特点。 2传代培养 当细胞数量增加到一定程度后，由于培养空间的限制、营养物质的消耗及有害代谢产物的积累等，细胞的生长和增殖便会逐新减缓，出现接触抑制的现象。二、动物细胞培养技术及其应用 （二）动物细胞培养技术的应用 2传代培养 （1）概念：将原代培养的细胞重新用胰蛋白酶处理转接到新的培养基上继续培养。 传代培养可以传递多少次？ （2）培养代数：1050代左右。细胞增殖速度逐渐减缓，甚至完全停止，有些动物细胞可能还会发生癌变（50代以后），无限增殖。 二、动物细胞培养技术及其应用细胞悬液第一次分瓶前10代细胞50代细
11、胞无限传代多数组织细胞固定在培养瓶表面生长和分裂随细胞增多，细胞就会停止增殖原代培养传代培养拓展原代培养和传代培养二、动物细胞培养技术及其应用 3动物细胞培养技术应用 （1）为细胞或细胞器加工改造提供了大量的动物细胞原材料。 （2）用于动物细胞培养的细胞可以是正常细胞，如构建人造皮肤的表皮细胞；也可以是病变细胞，如用于科学研究的海拉细胞（宫颈癌细胞）。 （3）广泛应用于重组蛋白、抗体、病毒疫苗等生物医药产品的工业化生产。 （4）应用于基因治疗、细胞治疗、组织工程、药物筛选和毒性检测等相关领域的基础研究和临床实践等。二、动物细胞培养技术及其应用易错辨析 1动物细胞培养所用培养基的类型是什么？ 液
12、体培养基。 2为何使用胰蛋白酶而不是胃蛋白酶？ 胃蛋白酶的最适pH约为1.8，而多数动物细胞培养的最适pH为7.17.3。 3动物细胞克隆化培养时为何常选用10代以内的细胞？ 因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞的遗传基础。课堂小结1动物细胞核移植技术供体体细胞供体体细胞去核卵母细胞细胞融合成熟卵母细胞重组细胞重组胚胎代孕雌性个体与供体核遗传物质相同的个体胚胎移植出生细胞培养去核注入课堂小结组织取动物组织块剪碎，胰蛋白酶处理单个细胞分散成单个细胞放入适宜培养液细胞悬液让细胞生长和增殖原代培养细胞贴壁接触抑制用胰蛋白酶处理、分瓶培养传代培养10代以内：保持正常核型105
13、0代：核型可能改变50代以后：获得不死性2动物细胞培养技术课堂检测 12017年，我国科学家提取了一只雌性猕猴胎儿的体细胞，将其细胞核植入到去核的卵母细胞中，培育出了世界上首批体细胞克隆猴，这推动中国率先建立起非人灵长类疾病动物模型。下列有关说法正确的是（ ） A该试验表明已分化的动物体细胞具有全能性 B克隆成功的原因是体细胞核中具有该物种的全套基因 C猕猴的受精卵是未分化细胞，所以不具有全能性 D与植物细胞相比，动物细胞的全能性更容易体现B 2一般来说动物细胞体外培养需要满足以下条件（ ） 无毒的环境 无菌的环境 使用合成培养基，但通常需血清等天然成分 温度与动物的体温相近 因在二氧化碳培养箱中培养，故不需要O2 适宜的pH A B C D课堂检测D 3下列对动物细胞核移植技术的描述中，错误的是（ ） A动物细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植 B体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核 C体细胞核移植过程中通常采用去核的卵母细胞作为受体细胞 D通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对供核动物进行了100%的复制课堂检测D 敬请各位老师提出宝贵意见！
