動物細胞工程的教案

動物細胞工程北京四中編稿教師：畢詩秀審稿教師：陳月艷 責(zé)編：陳 莉[學(xué)問構(gòu)造]〔一〕動物細胞培育過程：思考：1、細胞株和細胞系的區(qū)分?(細胞株的遺傳物質(zhì)與原細胞相比并沒有發(fā)生轉(zhuǎn)變，而細胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，并帶有癌變的特點)2、動物細胞培育液的成分和性質(zhì)?(水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、維生素和動物血清，屬于液體培育基)2、動物細胞培育技術(shù)的應(yīng)用：①生產(chǎn)一些蛋白質(zhì)生物制品——病、干擾素、單克隆抗體；②檢測有毒物質(zhì)；思考：請設(shè)計試驗，通過細胞培育技術(shù)檢測某一河流是否受污染以及污染的程度?〔提示：可以將試驗分為兩大組，一組用蒸餾水配置動物細胞培育液〔比照組〕，一組用河水配置動物細胞培育液〔試驗組〕，分別用這兩種培育液培育小鼠細胞，過一段時間后，通過顯的大小推斷污染程度，畸形率越大，污染越嚴峻〕〔二〕動物細胞融合滅活病毒的作用：凝集蛋白質(zhì)，使膜分子重排布。填表比較植物體細胞雜交和動物細胞融合的異同：原 理

誘導(dǎo)方法 結(jié)

用途或意義植物體細細胞膜流淌性和胞雜交 全能性動物細胞

酶解法去壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體組織培育形成雜種植株分散成單個細胞后誘導(dǎo)細胞

物理、化學(xué)、

物植株

狀的雜種植株培育雜種細胞或大量細胞膜流淌性 形成雜種細胞融合 融合

生物方法

獲得細胞產(chǎn)品〔三〕單克隆抗體的制備1、克隆的概念“克隆”從英文“clone”3個不同層次的含義。現(xiàn)在引申出的概念：遺傳背景完全一樣的一個群體。DNA水平，特定DNA片段通過重組DNA技術(shù)插入到一個載體〔如質(zhì)粒和病毒等〕中DNA片段的“群體”。在細胞水平，克隆是指由一個單一的共同祖先細胞分裂所形成的一個細胞群體。比方：使一個單一細胞在體外的培育液中分裂假設(shè)干代所形成的一個遺傳背景完全一樣的細胞集體即為一個細胞克隆。又如，在脊椎動物體內(nèi)，當有外源物〔如細菌或病毒〕侵入時，會通過免疫反響產(chǎn)生特異的識別抗體。產(chǎn)生某一特定抗體的全部漿細胞都是由同一個B細胞分裂而成，這樣一個漿細胞群體也是一個細胞克隆。在個體水平，克隆是指基因型完全一樣的兩個或更多的個體組成的一個群體。比方：兩個同卵雙胞胎即為一個克隆。由于他〔她〕們來自同一個受精卵細胞，所以遺傳背景完全一樣。生物個體的克隆可分為植物個體的克隆、動物個體的克隆。2、傳統(tǒng)獲得抗體一血清抗體的方法及缺乏：產(chǎn)量低、特異性差、純度低、反響不靈敏3、單克隆抗體是指通過克隆，形成遺傳物質(zhì)完全一樣的細胞群，由該細胞群產(chǎn)生出化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體。單克隆抗體技術(shù)尚處于爭論階段，這項技術(shù)包含著細胞培育、動物細胞雜交技術(shù)等，是細胞培育和動物細胞雜交技術(shù)綜合應(yīng)用。米爾斯坦和柯勒的試驗方案制備單克隆抗體的意義：疾病的預(yù)防、診斷治療例如：早早孕試紙、治療癌癥的生物?！菜摹巢溉閯游锖腿说呐咛ヒ浦埠团咛シ指钜浦?、試管嬰兒概念：“試管嬰兒”是指分別將卵子、精子取出后，在體外使其受精，并發(fā)育成胚胎后，再植回母體子宮內(nèi)。試管嬰兒進展的步驟：藥物誘發(fā)超排卵→監(jiān)測→取卵→取精→體外受精→胚胎體外培育→胚胎移植→胚胎移植后補充激素(黃體酮)→14天驗晨尿確定是否妊娠→14天，B超檢查胎兒數(shù)及胚胎著床部位。補充資料：試管嬰兒的進展應(yīng)于女性不孕問題，如輸卵管性不育、排卵障礙、子宮內(nèi)膜異位癥、宮腔內(nèi)人工授精失敗、抗精這種技術(shù)是幫助少、弱、畸精子的受孕，解決的是男性不育問題；第三代試管嬰兒是指胚胎植入疾病，其胚胎在分裂為8個細胞時做遺傳缺陷診斷，其根本理論為：從多個受精卵中選擇出基因型最好的移植。如伴Y染色體遺傳病，只要通過PGD技術(shù)選擇生女兒便可以避開遺傳病遺傳給專家認為：應(yīng)用誘發(fā)排卵或超排卵藥物后引起的惡心、嘔吐、腹部不適、體重增加、少尿、癥；由于其成功率每例只有30％一40％，因此移植的通常不是一枚受精卵，這種做法在帶來較高成功率的同時，也帶來如多胎妊娠、嬰兒早產(chǎn)、誕生時體重過輕、產(chǎn)后出血、妊娠高血壓等并發(fā)植入胚胎的同時，面對多胎必定要減胎。1978725日，英國首例試管嬰兒誕生，女性。1988310日，中國首例試管嬰兒在北醫(yī)三院誕生，女性。2、哺乳動物的胚胎移植和胚胎分割移植：做試管牛，一頭良種母牛一年可生殖這樣的試管牛上百頭。除了牛之外，羊、兔、豬、馬、貓等動物的胚胎移植也獲得了成功。思考：1、試管嬰兒和正常的懷孕生產(chǎn)的異同?〔一樣點：都是有性生殖，胚胎都是在母體內(nèi)發(fā)育，由母親生產(chǎn)幼兒不同點：試管嬰兒是體外授精，而正常狀況下是體內(nèi)受精〕2、試管嬰兒和胚胎移植屬于有性生殖還是無性生殖?胚胎分割移植呢?〔試管嬰兒屬于有性生殖，胚胎分割移植屬于無性生殖，由于胚胎經(jīng)過移植后的每局部都是一樣的，分割過程中沒有受精的過程〕3、試管嬰兒和哺乳動物的胚胎移植的目的或意義分別是什么?〔試管嬰兒技術(shù)是為了解決男性或女性的不育不孕問題以及人類遺傳病問題，而哺乳動物的胚胎移植是為了提高優(yōu)良種畜的生殖力〕〔五〕核移植核移植技術(shù)一鯉鯽魚的培育過程：20世紀70年月，我國科學(xué)家用核移植技術(shù)成功地培育出將鯉魚和鯽魚優(yōu)點集于一身的、可植的方法獲得了克隆魚、克隆兩棲動物之后，在20世紀80—90年月，又間續(xù)培育出了克隆牛、羊、兔、猴、小鼠等克隆哺乳動物。思考：鯉鯽魚既有鯉魚的特點又有鯽魚的特點說明什么?〔說明生物的性狀遺傳既受細胞核遺傳物質(zhì)的掌握，又受細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的掌握〕克隆羊多莉一Dolly的誕生過程思考：1、哪只羊可以是公羊?〔B羊〕2、DollyB羊完全一樣說明什么問題?〔生物的性狀主要受細胞核掌握〕3、DollyB羊嗎?為什么?〔ADolly供給了細胞質(zhì)，所以只有核物質(zhì)來自于B羊〕4、科學(xué)家們設(shè)計用B、C羊的目的是什么？假設(shè)只用A羊能獲得一只小羊嗎?〔通過此設(shè)計DollyDollyB羊〕優(yōu)秀動物個體用于生產(chǎn)、治療人類疾病、保護瀕危動物等，都有重要的應(yīng)用價值。[典型題解析]1．用動物細胞工程技術(shù)獵取單克隆抗體，以下試驗步驟中錯誤的選項是〔 A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞B．用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞C．用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合D．篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培育后提取單克隆抗體解析：用纖維素酶處理植物細胞，去掉細胞壁，而B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞的融合需要用物理方法融合、誘導(dǎo)劑或滅活的病毒。答案：B表現(xiàn)型不同的10〔 〕A．試管動物培育B．胚胎移植C．胚胎分割移植D．受精卵移植解析：分割移植。答案：C3．以下關(guān)于細胞工程的表達中，錯誤的選項是〔 植物細胞融合必需先制備原生質(zhì)體試管嬰兒技術(shù)包括人工授精和胚胎移植兩方面C．經(jīng)細胞核移植培育出的個體只具有一個親本的遺傳物質(zhì)D．用于培育的植物器官或組織屬于外植體解析：來自兩局部，一局部來自于供體核物質(zhì)，一局部來自于受體細胞質(zhì)，所以將來發(fā)育成的個體具有兩個親本的遺傳物質(zhì)。答案：C4．細胞合成DNADS兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷，人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜交瘤細胞，請答復(fù)：試管中除融合的雜交瘤細胞外，還有 種融合細胞。設(shè)計一方法〔不考慮機械方法〕，從培育液中分別出雜交瘤細胞，并說明原理。方法： 原理： 人染色體編號將分別出的雜種細胞在不同的條件下連續(xù)培育，獲得A、B、C三細胞株，各細胞株內(nèi)含有的人染色體如下表所示〔“＋”有，“－”無〕人染色體編號細胞株12345678A株＋＋＋＋－－－－B株＋＋－－＋＋－－C株＋－＋－＋－＋－測定各細胞株內(nèi)人體所具有的5種酶的活性，結(jié)果是：①B株有a酶活性；②A、B、C株均有b酶活性；③A、B株有c酶活性；④c株有d酶活性；⑤A、B、C株均無e酶活性。假設(shè)人基因的作用不受鼠基因影響則支配abcd和e酶合成的基因依次位于人的 、 和 號染色體上。解析：試管中有人的淋巴細胞和小鼠骨髓瘤細胞，在促溶劑的作用下，可能消滅以下3種細胞的融合狀況，人的淋巴細胞和淋巴細胞融合，小鼠的骨髓瘤細胞和骨髓瘤細胞融合，人的淋巴3種細胞，即雜交瘤細胞；要將雜交瘤細胞分別出來，可以在培育液中參加氨基嘌呤，收集增殖的細胞；參加氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細胞及其彼此融合的細胞就不能增殖，但人淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后的雜種細胞中可以利用淋巴細胞中的SDNA而增殖?！?〕BaB6A、Ca酶活性的基因位于6號染色體上。掌握其它酶的基因所在的染色體位置以此類推。答案：〔1〕2；〔2〕培育液中參加氨基嘌呤，收集增殖的細胞；參加氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細胞及其彼此融合的細胞就不能增殖，但人淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合SDNA而增殖。〔3〕6；1；2；7；8?！秳游锛毎方虒W(xué)設(shè)計一、教材分析：本節(jié)選自人教版生物學(xué)七年級上冊其次單元第一章第三節(jié)《動胞構(gòu)造距離學(xué)生的生活閱歷較遠，教學(xué)上會有肯定困難。，通過讓學(xué)生觀看、爭論、展現(xiàn)等多種方式，對重點環(huán)節(jié)進展演示說明，組織學(xué)生爭論，教師引導(dǎo)學(xué)生進展歸納，比較，小結(jié)，從而使學(xué)生把握動植物細胞的構(gòu)造和功能，并正確區(qū)分他們的異同點。二、學(xué)習(xí)者分析：初一學(xué)生的學(xué)習(xí)根底較弱，學(xué)習(xí)的自覺性不高，簡潔分心。但思維活潑，敢于質(zhì)疑。在教學(xué)中要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。由于初一學(xué)生之前并沒有接觸生物學(xué)問，在學(xué)習(xí)生物學(xué)問時會有些吃在講解試驗的過程中要培育他們科學(xué)標準的試驗操作理念。三、教學(xué)目標：〔一〕學(xué)問目標：動物細胞的根本構(gòu)造。動物細胞與植物細胞的主要異同點?！捕沉α磕繕耍喊盐杖说目谇簧掀ぜ毎R時裝片制作方法?！踩城楦心繕耍赫J同細胞是構(gòu)成生物體的根本構(gòu)造和功能單位。四、教學(xué)重難點：動物細胞與植物細胞的異同點。動物細胞的根本構(gòu)造。五、教學(xué)過程：教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖引導(dǎo)學(xué)生集回憶并答復(fù)通過復(fù)習(xí)提學(xué)問回憶體答復(fù)上節(jié)課的上節(jié)課的重難點問，幫助學(xué)生回憶重難點學(xué)問學(xué)問。學(xué)問展現(xiàn)多種多樣的細胞圖片設(shè)疑動物和學(xué)生帶著興通過各種各課導(dǎo)入人體細胞的構(gòu)造致觀看圖片，并產(chǎn)樣的細胞形態(tài)和是什么樣的？它生古怪心和求知設(shè)疑激發(fā)學(xué)生興和植物細胞構(gòu)造欲趣一樣嗎？學(xué)生認真閱3.講解制作人讀課本的口腔上皮細胞的根本過程，并將認真觀制作每個步驟總結(jié)為人的口腔上皮細一個字4.聯(lián)系比較制胞的視頻，并樂觀思考通過視頻直觀看人的口腔上皮細胞作洋蔥內(nèi)表皮臨時裝片的七大步驟，加深學(xué)生印象學(xué)生認真聽講并樂觀總結(jié)觀了解制作口腔上皮細胞的過程對學(xué)生進展5.爭論：為什么制作人的口腔上皮細胞臨時裝片要用生理鹽水

學(xué)生回憶上舊學(xué)問

思維方法的訓(xùn)練展現(xiàn)各種各們都有一樣的三膜

水可以保持細胞正常的形態(tài)功能動物細胞的根本構(gòu)造

講授動物細胞的根本構(gòu)造回到口腔上物細胞三大根本構(gòu)造復(fù)習(xí)植物細胞的四大根本構(gòu)造〔線泡〕

認真聽講并做筆記

直接講授知2.聯(lián)系比較動物細胞的根本結(jié)動植物細胞構(gòu)造構(gòu)和其他構(gòu)造〔線回憶上節(jié)課對學(xué)生進展比較粒體〕3.總結(jié)出動植所講的學(xué)問，認真聽講并做筆記比較法、歸納法等思維方法的訓(xùn)練，物