221动物细胞培养和核移植技术导学案

2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术导学案【学习目标】简述动物细胞培养的过程、条件及应用。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。【重点难点】重点动物细胞培养的过程及条件。用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。难点用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。【学习过程】动物细胞工程常用的技术手段有、、、等，其中是其他动物细胞工程技术的基础。1.动物细胞培养（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成，然后放在适宜的中，让这些细胞。（2）原理：（3）过程：取动物组织块→剪碎→用酶处理分散成（保证营养供应和有害代谢产物的及时排出）→制成→转入培养瓶中在适宜环境中进行培养，悬液中分散的细胞很快就，称为。当贴壁细胞分裂生长到时，细胞就会，这种现象称为初次培养称为。→贴满瓶壁的细胞重新用酶处理分散成单个细胞继续培养（使细胞从瓶壁上脱离下来便于分瓶后继续培养），称为。初次培养称为，分瓶后的培养都称为。传代培养的细胞一般传至以后就不易传下去了，能传代培养到50代之前的称为，遗传物质，能传代培养到50代之后的称为，遗传物质，已经成为，能。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。（正常细胞有接触抑制，通常是层贴壁，癌细胞能无限增殖，没有接触抑制，可多层贴壁。）注：取材时一般选取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，因为这些细胞分化程度低、增殖能力强，更容易培养。（4）动物细胞培养的条件①：培养液和所有培养用具应进行处理。通常还要在培养液添加一定量的，以防培养过程中的污染。此外，还应定期更换培养液，防止。②：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入等天然成分。③：适宜温度：哺乳动物多是；适宜pH：。④：O2是所必需的，CO2的主要作用是。细胞培养时，通常将其置于含的混合气体培养箱中进行培养。（5）动物细胞培养技术的应用：①许多有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等，都可以借助动物细胞的大规模培养来生产。②动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。③用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。④科学家培养正常或者病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物等。[问题]如何保证无菌、无毒环境？（1）对和所有进行无菌处理；（2）通常还需要在细胞培养液中添加一定量的；（3）应定期更换，以便清除，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。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？为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？用胃蛋白酶行吗？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？动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑？动物细胞培养瓶内表面无毒、无菌的操作方法是什么？动物细胞培养中氧气和二氧化碳作用分别是什么？2.动物体细胞核移植技术和克隆动物（1）概念：将动物的一个细胞的，移入一个已经中，使其重组并发育成一个新的，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为。哺乳动物核移植可以分为和。选用去核卵母细胞的原因：（2）原理：(3)种类___________细胞核移植——易___________细胞核移植——难(4)过程○1卵母细胞的采集：从屠宰场收集牛卵巢，在体外培养到期。○2供体细胞的采集：从供体取体细胞进行培养。○3供体的移入去核卵母细胞中，其实质是将与供体细胞进行细胞融合，一般采用电激法使细胞融合，所以子代的细胞质基因来自于亲本。○4供体核进入受体卵母细胞后，还需要物质或化学方法激活受体细胞，使其完成分裂，因为所选用的受体细胞是处于期的卵母细胞，减数分裂还没有进行完。○5重组细胞在体外发育成，将早期胚胎移植到受体母牛体内。○6代孕母牛最后生出与牛遗传物质及性状的幼体。因为细胞质中遗传物质来自，同时，生物的性状不仅与遗传物质有关，还受影响。（4）体细胞核移植技术的应用前景：①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；②保护濒危物种，增大存活数量；③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。（5）体细胞核移植技术存在的问题：成功率，克隆动物存在着问题，对克隆动物也存有争议。[问题]受体细胞为什么选用卵母细胞？因为卵母细胞，易操作，而且含有促使细胞的某种物质和营养物质。【巩固练习】1、动物细胞工程技术的基础是（）A、动物细胞融合B、胚胎移植C、动物细胞培养D、核移植2、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、改变物种的基因型3、下列关于动物细胞培养的叙述中，错误的是（）A、用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组织B、将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C、在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液D、动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰老死亡4、从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，出生小羊的大多数性状A、难以预测B、像甲C、像乙D、像丙5、动物细胞融合和植物原生质体融合比较，在动物细胞融合中有特殊性的是A、融合的原理B、融合的优点C、融合的诱导手段D、融合的过程★1、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是A、试管动物培养B、胚胎移植子C、胚胎分割移植D、受精卵移植★★2、世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示，请据图回答：（1）写出图中a、b所指的细胞工程名称：a；b（2）实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵母细胞的原因是（3）“多利”面部的毛色是。请根据遗传学原理说明判断依据：（4）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞核也具有。★★★3、右图为细胞融合的简略过程，请据图回答：（1）若A、B是植物细胞，在细胞融合之前已用_____________处理，除去了_______；由A、B到细胞C的过程中，常用的物理方法是_________________。融合完成的标志是________。（2）若A、B是植物细胞，则形成的D细胞还要应用_________________技术把D培养成植株。（3）若A、B是动物细胞，一般取自_____，然后用使其分散开来；由A、B到C的过程中，常用的不同于植物细胞融合的手段是_________，所形成的D称为__________，A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有。【学后反思】