高中生物同步221動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)新人教版選修3課件

2.2動物細(xì)胞工程2．2.1動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.簡述動物的細(xì)胞培養(yǎng)及條件。

[重點]2.舉例論證動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)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(xì)胞工程1.常用的技術(shù)手段：動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植、________________、生產(chǎn)單克隆抗體等。2.基礎(chǔ)：________________技術(shù)。動物細(xì)胞融合動物細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)？【提示】幼齡動物組織或胚胎的細(xì)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(yīng)用(1)生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。(2)應(yīng)用于基因工程：_________是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞。(3)應(yīng)用于檢測___________，判斷某種物質(zhì)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(xì)胞有毒物質(zhì)三、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物1..概念：動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)____________的卵母細(xì)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(xì)胞核動物個體2.過程(5)人的核移植_____________經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)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(xì)胞低健康想一想2．你認(rèn)為用體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，是對體細(xì)胞核供體動物進行100%的復(fù)制嗎？為什么？【提示】克隆動物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其細(xì)胞質(zhì)中還含少量的DNA，即線粒體中的DNA是來自于受體卵細(xì)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(xí)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(chǎn)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。基于上述三個方面的原因，克隆動物不會是供核動物100%的復(fù)制。(2)過程3.細(xì)胞貼壁和接觸抑制(1)細(xì)胞貼壁：培養(yǎng)液中分散的動物細(xì)胞，置于適宜的條件下，會貼附在培養(yǎng)瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁，或貼壁生長。(2)接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)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(xì)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(xì)胞株與細(xì)胞系(1)含義：能夠傳代到40～50代的細(xì)胞叫做細(xì)胞株,細(xì)胞株細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變;當(dāng)細(xì)胞株細(xì)胞傳到50代以后，有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去的細(xì)胞叫細(xì)胞系。細(xì)胞系細(xì)胞的遺傳物質(zhì)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(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是(

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

(1)胚胎或幼齡動物的器官和組織細(xì)胞。(2)不能。【探規(guī)尋律】

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

(1)植物組織培養(yǎng)的結(jié)果是新的植株或組織，而動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物，不是獲取完整個體，其過程不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性。(2)動物細(xì)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(xì)胞提供營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子。(2012·綿陽中學(xué)高二檢測)現(xiàn)將“細(xì)胞工程”中動、植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)列表比較如下，你認(rèn)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(jié)果培養(yǎng)目的植物組織培養(yǎng)細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞的全能性需加動物血清培養(yǎng)成細(xì)胞系或細(xì)胞株獲得細(xì)胞或細(xì)胞的產(chǎn)物等A.原理B．培養(yǎng)基區(qū)別C．結(jié)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(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)知識的比較，動物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得更多細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物,而不是獲得個體,其原理只涉及細(xì)胞增殖(細(xì)胞分裂)。【答案】

A【易誤警示】

誤認(rèn)為動物細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)只是為了得到細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物，它用到的原理也只是細(xì)胞增殖。變式訓(xùn)練下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)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(jié)果是培育成植株，動物細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是培育成很多細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細(xì)胞產(chǎn)物或細(xì)胞D．植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性，動物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的增殖解析：選A。對動物細(xì)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(rèn)為動物細(xì)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(xì)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(xì)胞核移植和克隆動物1..動物細(xì)胞核移植的理論基礎(chǔ)：動物細(xì)胞核的全能性。2.體細(xì)胞核移植的過程3.動物細(xì)胞核移植技術(shù)的條件(1)用于核移植的受體細(xì)胞一般選擇去核的卵母細(xì)胞，因為卵母細(xì)胞的體積大，易操作，細(xì)胞質(zhì)中含有促使細(xì)胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。(2)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選自10代以內(nèi)的細(xì)胞，因為10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型，能保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。(3)核移植時，一般先用電刺激使供受體細(xì)胞融合，再用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進程。(4)核移植過程中細(xì)胞核只來自于一個個體，因此遺傳物質(zhì)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(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自于受體卵母細(xì)胞；②生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境影響。如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)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(jié)構(gòu)名稱是________。(2)圖中③④所示的生物技術(shù)名稱分別是________、______________________。(3)過程③通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因為它___________________________________________________________________________________________________。(4)過程④通常用②作為受體細(xì)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(xì)胞分離出的細(xì)胞核。(2)③表示核移植技術(shù)，④表示轉(zhuǎn)基因技術(shù)。(3)核移植的受體細(xì)胞一般是卵母細(xì)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(zhì)，它還含有促進細(xì)胞核全能性表達的物質(zhì)。(4)早期胚胎中的細(xì)胞分化程度低,全能性高,可誘導(dǎo)分化成各種組織器官。(5)圖示培育出的細(xì)胞(胰島B細(xì)胞)核遺傳物質(zhì)來自患者本人，所以移植后不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；圖中所示基因治療是體外轉(zhuǎn)基因，故所屬類型為體外基因治療?！敬鸢浮?/p>

(1)細(xì)胞核(2)核移植技術(shù)

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