第三章 细胞工程 第2节 动物细胞工程教学设计

1、.课题 第三章 细胞工程第节 动物细胞工程【学习目的】1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。3.理解体细胞核移植技术的应用前景。预习案【使用说明及学法指导】1.阅读课本第5363页，独立完成根底知识梳理和预习自测，用时1015分钟；2.不会的或有疑问的地方用双色笔标出，留到课堂解决；3.正课完毕后及时整理导学案，进展纠错反思。.教材助读：根底知识梳理一动物细胞工程1.常用的技术手段:、动物细胞核移植、单克隆抗体的制备等。2.根底:。二动物细胞培养1.原理：_。2.概念: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，让这些细胞生

2、长和增殖。3.过程：取动物组织块分散组织细胞:剪碎和用或胶原蛋白酶处理一段时间配制细胞悬浮液原代培养:具有_生长和_抑制的特点 传代培养：4.条件无菌、无毒的环境：对_和所有_进展无菌处理。营养：合成培养基中有糖、_、_、无机盐、_，通常需参加血清、血浆等。温度和pH：适宜温度：_±0.5 。适宜pH：_。气体环境：主要是_和_，O2是_所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的_。5.应用消费生物制品：如_疫苗、干扰素、_的消费。检测_，判断某种物质的_。应用于基因工程：动物细胞是基因工程技术中常用的_，离不开动物细胞培养。用于_、_、药理等方面的研究，如挑选抗癌药物等。三动物细胞核

3、移植技术和克隆动物1.理论根底：动物的细胞核具有_。2.概念：将动物的一个细胞的_，移入一个已经去掉细胞核的_中，使其重组并发育成一个_，最终发育为动物个体。用_的方法得到的动物就是克隆动物。3.分类：包括_和_，其中_较易成功。4.过程：5.应用前景在畜牧消费中：可以加速家畜遗传改进进程，促进_。在保护濒危物种方面：可增加这些动物的_。在医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为_消费珍贵的医用蛋白。在治疗人类疾病方面：转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为_的供体。人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于_。研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的_和_。6.存在问题体细胞

4、核移植技术的_非常低。克隆动物存在安康问题，表现出_缺陷、遗传缺陷等。克隆动物食品的_问题存在争议。我的疑问 请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。 探究案.课内探究和知识拓展：探究点一 动物细胞培养【问题1】动物细胞培养过程分析贴壁生长现象及接触抑制现象：贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶壁上生长。接触抑制：细胞进展有丝分裂，数目增加到外表互相接触时，停顿分裂增殖，出现接触抑制现象。原代培养和传代培养：原代培养：动物组织消化后的初次培养。传代培养：原代培养过程中，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶培养，让细胞继续增殖。即，原代培

5、养：大约110代；传代培养：10代以后。细胞株和细胞系：细胞株：传代培养的细胞能传到1050代，这样的传代细胞称为细胞株。细胞系：传代培养的细胞在传到50代后，有部分细胞的遗传物质发生了改变，获得不死性，这种具有癌变特点的细胞称为细胞系。即，细胞株：1050代细胞；细胞系：50代以后的细胞。【问题2】为什么幼龄动物组织比老龄动物组织更易培养？培养前为什么要将动物组织分散成单个细胞？提示：幼龄动物组织代谢旺盛；分散后能与培养液充分接触，更易进展物质交换。 【问题3】动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶作用的对象有何不同？为什么不能使用胃蛋白酶？提示：第一次是将组织分散成单个细胞，第二次是将贴满瓶壁的细

6、胞分散成单个细胞。因为大多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4，而胃蛋白酶发挥活性的最适pH为2.0左右。【问题4】为什么进展动物细胞培养时，通常要添加血清？提示：血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等物质，而且还含有多种未知的促生长因子，能促进细胞的生长、增殖和贴附。【问题5】请列表比较动物细胞培养与植物组织培养。提示：比较工程植物组织培养动物细胞培养原理细胞全能性细胞增殖培养基性质固体液体成分蔗糖、氨基酸、维生素、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂等葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、水、血清、血浆等取材离体植物器官、组织或细胞动物早期胚胎、幼龄动物组织或器官培养前处理灭菌

7、、用胰蛋白酶处理，使组织分散成单个细胞灭菌过程脱分化、再分化原代培养、传代培养生长特点贴壁生长，细胞增殖不分化诱导形成愈伤组织，细胞增殖分化培养结果新的植株或组织细胞株或细胞系应用快速繁殖培育无病毒植株细胞产物的工厂化消费制作人工种子消费病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等检测有毒物质生理、病理、药理研究探究点二 解读动物体细胞核移植技术及克隆【问题1】克隆概念：是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性一样的DNA分子、细胞或个体。克隆的三个层次：分子程度：如PCR技术扩增DNA。细胞程度：如动物细胞培养。个体程度：如多利羊的诞生。【问题2】动物体细胞核移植技术的条件用于核移植

8、的供体细胞一般都选自10代以内的细胞，因为10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，能保证供体细胞正常的遗传根底。核移植时，一般先用电刺激使供受体细胞交融，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。【问题3】动物体细胞核移植的结果核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核遗传物质与供核个体的一样，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型。克隆动物的性状与核供体生物的性状根本一样，但不是完全一样，因为：克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞；生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。.我的知识网络图.当堂检测1.某研究小组进展药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养

9、细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞、乙细胞为正常肝细胞。请答复以下有关动物细胞培养的问题。将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均一样。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量_。在动物细胞培养时，通常在合成培养基中参加适量血清，其原因是_。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进展，CO2的作用是_。在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长_。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更_。假设用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需要_处理。为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中参加适量的_。2.“治

10、疗性克隆将是人胚胎干细胞简称ES细胞造福于人类的一种非常重要的途径。应用人胚胎干细胞进展“治疗性克隆研究的技术途径包括以下几个步骤：首先取病人的体细胞核，移植到去核的成熟受体卵母细胞中；在早期胚胎形成后，从中别离获得ES细胞；对ES细胞进展基因修饰和定向分化研究，将定向分化后的细胞移植给病人。进展核移植的目的并不是用于克隆人，而是希望通过对ES细胞进展别离培养、定向分化等处理后，进一步获得再造的人体组织或器官。请根据材料答复以下问题。人类“治疗性克隆属于动物细胞工程的_技术。科学家为何要将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中，而不直接用体细胞进展细胞培养？_。“治疗性克隆的结果说明高度分化的体细

11、胞的细胞核仍然具有_。一样的胚胎干细胞，“克隆的结果各种各样，如有的是胰岛细胞、有的是血细胞、有的是心肌细胞，究其本质原因是基因_的结果。克隆的器官在给自身移植方面的主要优点是_。.课堂小结1动物细胞工程的常用技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞交融、消费单克隆抗体等，其中动物细胞培养是根底。2原代培养和传代培养均需用胰蛋白酶对细胞进展分散处理。3动物细胞要分散成单个细胞培养，培养液中通常要添加血清。4动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，因为动物体细胞分化程度高，恢复其全能性非常困难。5动物细胞培养中的两个显著特点是贴壁生长、接触抑制训练案【课后练习】 1.一般来说，动物细胞体外

12、培养需要满足以下条件 无毒的环境 无菌的环境 合成培养基需加血浆温度与动物体温相近 需要O2，不需要CO2 CO2调节培养液pHA. B. C. D.2.动物细胞培养过程的顺序是 原代培养 传代培养 胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮液A. B. C. D.3.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于 A.培养基不同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进展C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D.动物细胞可以大量培养，而植物细胞只能培养成植株4.“多利羊的培育过程简单地说是：从母羊乳腺细胞中提取细胞核，放入去核的卵母细胞中，在试管中发育成胚胎后，再移植到另一只母羊的子宫内，这种繁殖方式应属于

13、 A.无性繁殖 B.先无性繁殖，再有性繁殖 C.有性繁殖 D.先有性繁殖，再无性繁殖5.在动物细胞培养过程中，以下处理不恰当的是 A.培养液和培养用具要进展无菌处理 B.提供种类齐全的营养物质C.提供纯氧以保证细胞的呼吸作用 D.保证提供适宜的温度和pH6.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过屡次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用处，但是不能 A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优良个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型7.如今有一个婴儿在出生后医院为他保存了脐带血，在他以后的生长发育过程中假如出现了某种难治疗的疾

14、病，就可以通过脐带血中的干细胞来为其治病。以下说法正确的选项是 A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血中的干细胞可以治疗这个孩子所有的疾病C.假如要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到动物细胞培养技术D.假如要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药物8.如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图答复以下问题：图中所示的构造名称是_。图中所示的生物技术名称分别是_、_。过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它_。过程通常用作为受体细胞的原因是_。图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是_，该种基因治疗所属类型为_。9.现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质；B品种牛那么为B细胞核、B细胞质。假如要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，根本步骤是，从A品种牛体内取出体细胞，进展体外培养。然后再从培养细胞中取出_注入B品种牛的_卵