2.2.1.1-动物细胞培养和核移植技术学案及答案

1灵丘一中高二生物自主探究学案2.2.1.1动物细胞培养和核移植技术一、情景创设二、学习目标1、简述动物细胞培养的过程、条件和应用。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。三、学习重点、难点重点：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。难点：用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。四、学习任务。记住动物细胞工程常用的技术手段；记住哪项技术是基础。目标1：动物细胞培养的过程1、记忆动物细胞培养的概念。2、根据课本45页图2-16动物细胞培养过程示意图，用流程图表示动物细胞培养的过程。3、记忆细胞贴壁与细胞接触抑制的概念。4、记忆原代培养与传代培养的概念。5、归纳动物细胞培养时对培养瓶或培养皿的要求。6、思考：（1）取材是选幼龄动物还是老龄动物的组织细胞？选分化程度低的还是分化程度高的组2织细胞？为什么？（2）用胰蛋白酶处理的目的什么？分散成单个细胞的原因是什么？（3）进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？为什么？（4）10代以内的细胞和10～50代的细胞的特点有什么不同？目标2：动物细胞培养的条件及应用1、归纳动物细胞培养的条件2、记忆合成培养基的概念3、归纳动物细胞培养技术的应用4、思考：（1）为什么对动物细胞培养时通常要添加血清？（2）动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？（3）比较动物细胞培养与植物组织培养的区别3【参考答案】目标1：动物细胞培养的过程1、记忆动物细胞培养的概念。动物细胞培养就是从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适当的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。2、根据课本45页图2-16动物细胞培养过程示意图，用流程图表示动物细胞培养的过程。3、记忆细胞贴壁与细胞接触抑制的概念。细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶中，置于适宜环境中培养，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞的抑制接触：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。4、记忆原代培养与传代培养的概念。通常将动物组织被胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理以后的初次培养，称为原代培养。贴满瓶壁的细胞需要重新胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这种培养即为传代培养。原代培养的细胞分裂旺盛，一般表现为细胞贴壁生长和接触抑制。而传代培养的细胞一般传至10代后就不容易传下去了。传至10—50代左右时，细胞增殖缓慢，甚至完全停止，此时细胞普遍表现为衰老和凋亡特征，但也有少部分细胞会发生突变，朝着等同于癌细胞的方向发展。5、归纳动物细胞培养时对培养瓶或培养皿的要求。要求培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒，易于贴附。6、思考：（1）取材是选幼龄动物还是老龄动物的组织细胞？选分化程度低的还是分化程度高的组织细胞？为什么？幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，易于培养。分化程度低的细胞同样易于培养。（2）用胰蛋白酶处理的目的什么？分散成单个细胞的原因是什么？消化胞间物质，使成块的组织或细胞分散成单个细胞。分散成单个细胞后培养，细胞容易获得所需要的营养物质，其代谢产物易排除。（3）进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？为什么？细胞间主要成分是蛋白质。用蛋白酶使其消化，从而使细胞分散。不能用胃蛋白酶，因为其最适PH值太低。（4）10代以内的细胞和10～50代的细胞的特点有什么不同？10代以内的细胞保持细胞正常的二倍体核型。10—50代的细胞增殖缓慢，以至于完全停止，核型可能发生变化。取动物组织块↓剪碎、胰蛋白酶处理分散成单个细胞↓细胞悬液↓转入培养液原代培养培养↓胰蛋白酶处理传代培养培养4目标2：动物细胞培养的条件及应用1、归纳动物细胞培养的条件1）无菌、无毒的环境：进行无菌操作，添加一定量抗生素，定期跟换培养液。2）营养：需要糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，通常还需要加入血清和血浆等天然成分。3）温度和PH：与动物体温相近，哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜。多数细胞生存的适宜PH为7.2～7.4。4)气体环境：主要有氧气和二氧化碳，氧气是细胞代谢必须的，二氧化碳主要维持PH。2、合成培养基概念：将各种营养物质按其种类和所需数量严格配置而成的培养基，称为合成培养基。3、归纳动物细胞培养技术的应用1）可用于生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。2）动物基因工程中受体细胞的培养。3）检测有毒物质，判断某种物质的毒性。4）培养正常和各种病变细胞，用于生理、病理、药理等方面的科学研究。4、思考：（1）为什么对动物细胞培养时通常要添加血清？因为人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，还需要加入血清、血浆等一些天然成分。（2）动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？不需要经过脱分化。动物细胞全能性低，一般不能像植物一样表达全能性，动物细胞培养得到的是同种细胞。（3）比较动物细胞培养与植物组织培养的区别比较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固体培养基：成分包括①无机营养:水、无机盐②有机营养蔗糖、氨基酸等③激素④琼脂液体培养基：无机盐、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生长因子等，天然成分血清、血浆等取材离体植物器官、组织、细胞胚胎或幼龄动物的器官、组织条件离体、无菌、营养和激素、适宜环境条件无菌、无毒的环境（添加一定量抗生素）、营养（血清、血浆等天然成分）、温度和pH、气体环境（O2和CO2）5过程外植体↓（脱分化）愈伤组织↓(再分化)胚状体（根、芽）↓植物体动物的组织或器官↓胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散成单个细胞↓加培养液制成细胞悬液↓转入培养瓶，贴壁生长↓（原代培养）贴满瓶壁，用胰蛋白酶处理，分瓶培养（传代培养）↓10代细胞（保持细胞正常二倍体核型）↓10-50代细胞（增殖缓慢甚至停止，细胞核型可能改变↓少部分癌变细胞(遗传物质改变，无限增值，不存在接触抑制)结果获得新的植株获得细胞（细胞系、细胞株）或细胞产物不形成个体应用①植物微型繁殖②脱毒植株培养（采用茎尖组织培养）③人工种子④细胞产物工厂化生产⑤作物育种（单倍体育种，突变体利用）动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。①大量生产有重要价值的生物制品②检测有毒物质③用于医学生理病理药理研究