教师版221《动物细胞培养和核移植》导学案

“高中生物颖韬工作室”整理·1·学校：临清市第二中学学科：生物编写人：黄丽平审稿人：于振玲专题二细胞工程——.动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术课前预习学案一、预习目标预习动物细胞培养的过程、条件及应用和核移植的过程及应用前景。二、预习内容（一）、动物细胞培养1、动物细胞培养的概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中；让这些细胞生长和增殖。2、动物细胞培养的过程：取动物组织块-----------剪碎组织；--------------胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理-------------分散成单个细胞；------------制成细胞悬液-------原代培养（贴壁生长）-----------------------分瓶----------传代培养10代以内，遗传物质未改变。------细胞株---------10~50代，遗传物质改变----------细胞系。3、条件：（1）（2）（3）(4)4、应用：（1）生产生物制品。（2）————————————————（3）检测有毒物质。（二）：动物体细胞核移植技术1、概念：将动物一个细胞的_________________,移入一个______________________________中，使其重组并发育成一个新的________________这个新的胚胎最终发育为新的个体。2、过程：(1)取供体_________________→供体细胞培养。(2)从卵巢中采集_________________→在体外培养到_______________________→去核。(3)将供体细胞注入_____________________→使两细胞____________→供体核进人受体卵母细胞→构建_________________。(4)将胚胎______________到代孕母体内→生出与供体遗传物质基本相同的个体。3、应用：(1)加速家畜_________________进程，促进优良畜群繁育。(2)保护_________________物种。(3)生产_________________。(4)作为异种移植的_____________。(5)用于_________________的移植。“高中生物颖韬工作室”整理·2·三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标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和应用前景。学习重点：（1）动物细胞培养的过程及条件。（2）用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。学习难点：用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。二、学习过程[问题]动物细胞工程的常用技术手段有哪些？最基础的技术手段是什么？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。最基础的技术手段是动物细胞培养。探究一：动物细胞培养1．概念要点有哪些？2、动物细胞培养的过程：（1）什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？（2）如何打破接触抑制？（3）细胞传代培养代数有什么特点？“高中生物颖韬工作室”整理·3·3、动物细胞培养的条件：4、延伸：1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？探究二：动物体细胞核移植技术和克隆动物1、为什么不能直接利用动物细胞培育动物体？2、概念要点有哪些？3、受体细胞为什么选用卵母细胞？“高中生物颖韬工作室”整理·4·[思考]教材49页《讨论》4、细胞胞核移植技术的意义是什么？5、细胞核移植技术存在哪些问题？（三）反思总结：植物组织培养和动物细胞培养的比较植物组织培养动物细胞培养原理细胞全能性培养基性质液体培养基培养基特有成分蔗糖、植物激素培养结果植物体细胞株、细胞系培养目的快速繁殖、培育无病毒植株等(四)当堂检测1.为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理A.胃蛋白酶B.胰蛋白酶C.盐酸D.胰脂肪酶2.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是A.培养基成分不同B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株3.在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到A.细胞培养技术B.细胞核移植C.胚胎移植技术D.基因工程技术4、1952~1953年，美国科学家斯提瓦用胡萝卜根的悬浮培养细胞进行人工培养，发现单个细胞能像受精卵发育成胚一样的途径，发育成完整植株。1997年英国维尔穆特等人从白面母绵羊体内取出乳腺上皮细胞静息培养，然后把它的核移入黑面母绵羊去核的卵细胞中形成重组细胞，并将重组细胞培养成胚胎，将胚胎植入另一母羊的子宫内后获得了克隆羊多利。阅读这段材料后，回答下列问题：(1)文中的悬浮培养细胞和乳腺上皮细胞均为____________。(2)斯提瓦的实验证明了____________。维尔穆特的实验证明了_____________。从细胞结构和遗传角度分析，两位科学家实验结论的得出，根本原因在于____________。“高中生物颖韬工作室”整理·5·(3)斯提瓦和维尔穆特实验的差别在于____________。(4)维尔穆特的实验技术又称为_____________________技术。该技术的经济意义在于：①_____________；②____________课后练习与提高1．下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是()A．培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清B．原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞C．动物细胞培养一般能够传到40～50代，但其遗传物质发生了改变D．动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞2．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体3．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，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途，但是不能A．有选择地繁殖某一性别的家畜B．繁殖家畜中的优秀个体C．用于保存物种D．改变动物的基因型4、下列哪_项属于克隆()A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞D．将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系5、动物细胞培养的细胞来自于()A．任何个体的细胞B．只能取自动物胚胎细胞C．只能取自幼龄动物的组织细胞D．胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞6、(08年宁夏卷)回答下列有关动物细胞培养的问题：（1）在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的。此时，瓶壁上形成细胞层数是。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是。（2）随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现细胞，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成细胞，该种细胞的黏着性，细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量。（3）现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是。（4）检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到期的细胞用显微镜进行观察。（5）在细胞培养过程中，通常在条件下保存细胞，因为在这种条件下，细胞中的活性降低，细胞的速率降低。（6）给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织“高中生物颖韬工作室”整理·6·当作进行攻击。动物细胞培养和核移植导学案答案预习内容答案：（一）动物细胞培养1、分散成单个细胞；放在适宜的培养基中；生长和增殖。2、剪碎组织；分散成单个细胞；原代培养（贴壁生长）；传代培养10代以内，遗传物质未改变。3、（1）无菌、无毒的环境；（2）适宜的温度和PH；（3）全面的营养物质；（4）95%空气加5%二氧化碳的混合气体环境。4、（2）应用于基因工程（二）动物细胞核移植技术1、细胞核；已经去掉细胞核的卵母细胞；胚胎2、(1)体细胞(2)卵母细胞；减数第二次分裂中期(3)去核卵母细胞；融合；重组胚胎(4)移植3、(1)遗传改良(2)濒危(3)医用蛋白(4)供体(5)组织器官学习过程答案：[问题]动物细胞工程的常用技术手段有哪些？最基础的技术手段是什么？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。最基础的技术手段是动物细胞培养。探究一：动物细胞培养1．概念要点有哪些？（1）需分散成单个细胞；（2）需要在培养基上培养；（3）动物细胞培养的实质是细胞增殖。2、动物细胞培养的过程：（1）什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？悬液中分散的细胞很快就贴附在有丝分裂，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制（2）如何打破接触抑制？需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖。（3）细胞传代培养代数有什么特点？“高中生物颖韬工作室”整理·7·传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了，一般来说，细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能发生变化，当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性。所以目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。3、动物细胞培养的条件：（1）如何保证无菌、无毒环境？（1）对培养液和所有培养用具进行无菌处理；（2）通常还需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素；（3）应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。4、延伸：1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1）、液体培养基2）、成分中有动物血清等2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体探究二：动物体细胞核移植技术和克隆动物1、为什么不能直接利用动物细胞培育动物体？动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，需要借助核移植来实现。2、概念要点有哪些？（1）移植的是动物细胞的细胞核；（2）利用去核卵母细胞作为受体细胞；（3）重组细胞需培育成一个新的胚胎。3、受体细胞为什么选用卵母细胞？因为卵母细胞体积大，易操作，而且含有促使细胞核表达全能性的某种物质和营养物质。[思考]教材49页《讨论》4、细胞胞核移植技术的意义是什么？①可以快速繁殖动物；②属于无性繁殖，可保持优良性状。5、细胞核移植技术存在哪些问题？（1）存活率低。（2）绝大多数克隆动物还存在着健康问题。（3）克隆动物食品的安全性问题仍然存有争议。（三）反思总结：植物组织培养和动物细胞培养