《高中生物 專題二 細胞工程 2.2.1 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術課件 新人教版選修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中生物 專題二 細胞工程 2.2.1 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術課件 新人教版選修3.ppt（52頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

2 2動物細胞工程2 2 1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術 目標導航1 結合圖2 16及相關內容 歸納動物細胞培養(yǎng)的過程 條件及應用 2 結合圖2 21 歸納通過動物體細胞核移植技術克隆動物的過程及應用前景 預習導學挑戰(zhàn)自我 點點落實 一 動物細胞工程 閱讀P44 動物細胞培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng) 細胞融合 二 動物細胞培養(yǎng) 閱讀P44 46 1 概念從動物機體中取出相關的組織 將它分散成 然后 放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細胞和 2 過程 單個細胞 生長 增殖 胰蛋白酶 細胞懸液 原代培養(yǎng) 3 相關概念 1 細胞貼壁 懸液中分散的細胞上 2 接觸抑制 當貼壁細胞分裂生長到時 細胞的現(xiàn)象 3 原代培養(yǎng) 指動物組織消化后的 4 傳代培養(yǎng) 貼滿瓶壁的細胞 出現(xiàn)后 需要重新用等處理 然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng) 讓細胞的培養(yǎng)過程 貼附在瓶壁 表面相互接觸 停止分裂增殖 初次培養(yǎng) 接觸抑制 繼續(xù)增殖 胰蛋白酶 4 培養(yǎng)條件 1 無菌 無毒的環(huán)境 培養(yǎng)液中添加一定量的 并定期 以清除 防止對細胞自身造成危害 抗生素 更換培養(yǎng)液 代謝產物 微量元素 氨基酸 促生長因子 血清 血漿 36 5 0 5 7 2 7 4 維持培養(yǎng)液的pH 5 應用 1 生產生物制品 如病毒疫苗 干擾素 等 2 應用于基因工程 動物細胞是基因工程技術中常用的 3 應用于檢測 判斷某種物質的毒性 4 用于等方面的研究 如篩選抗癌藥物等 單克隆抗體 受 體細胞 有毒物質 生理 病理 藥理 三 動物體細胞核移植技術和克隆動物 閱讀P47 50 1 概念將動物的一個細胞的 移入一個已經(jīng)去掉細胞核的中 使其并發(fā)育成一個 最終發(fā)育為動物個體 2 分類包括移植和移植 其中移植較易成功 細胞核 卵母細胞 重組 新的胚胎 胚胎細胞核 體細胞核 胚胎細 胞核 3 過程 供體細胞 去核卵母細胞 重組胚胎 克隆動物 4 應用前景 1 加速家畜進程 促進優(yōu)良畜群繁育 2 保護瀕危物種 3 轉基因克隆動物可作為 生產許多醫(yī)用蛋白 4 轉基因克隆動物細胞 組織和器官可作為異種移植的供體 5 人的核移植經(jīng)過誘導分化 形成相應的組織 器官后 可以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 遺傳改良 生物反應器 胚胎干細胞 5 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 低 健康 預習診斷 1 動物細胞培養(yǎng)時 需要對細胞進行一次脫分化處理和兩次胰蛋白酶處理 2 恒溫條件下進行動物細胞培養(yǎng) 細胞周期持續(xù)時間長短不隨細胞培養(yǎng)進程而改變 3 動物細胞培養(yǎng)技術可用于檢測有毒物質 構建人造皮膚 大量生產藥物蛋白 4 為了防止培養(yǎng)過程中發(fā)生微生物污染 應將培養(yǎng)箱抽成真空以消毒 滅菌 5 動物細胞核移植的原理是動物細胞核的全能性 6 哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植 7 動物細胞在培養(yǎng)的過程中一些細胞會發(fā)生遺傳物質的變化 8 目前使用的或冷凍保存的細胞通常是10代以內的細胞 以保持正常的二倍體核型 9 在動物細胞的培養(yǎng)過程中 培養(yǎng)液中可以不加入血清和血漿等物質 一 動物細胞培養(yǎng) 課堂講義重點難點 個個擊破 1 動物細胞培養(yǎng)過程分析 1 過程 2 貼壁生長現(xiàn)象及接觸抑制現(xiàn)象 貼壁生長 動物細胞在液體培養(yǎng)基中懸浮生長一段時間之后 大部分細胞會貼附在培養(yǎng)瓶壁上生長 接觸抑制 細胞進行有絲分裂 數(shù)目增加到表面相互接觸時 停止分裂增殖 出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象 3 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 原代培養(yǎng) 動物組織消化后的初次培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 原代培養(yǎng)過程中 貼滿瓶壁的細胞需要重新用胰蛋白酶等處理 然后分瓶培養(yǎng) 讓細胞繼續(xù)增殖 2 動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較 1 動物細胞培養(yǎng)為什么需要無菌 無毒的環(huán)境 答案細菌 真菌和病毒等均可造成細胞培養(yǎng)環(huán)境的污染 而離體培養(yǎng)的細胞已失去了對微生物和有毒物質的防御能力 一旦受到污染或自身代謝物質積累等 培養(yǎng)的細胞就會死亡 思維激活 2 根據(jù)動物細胞培養(yǎng)的過程 思考下列問題 1 培養(yǎng)前為什么要將動物組織分散成單個細胞 答案分散后細胞能與培養(yǎng)液充分接觸 更易進行物質交換 2 動物細胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶作用的對象有何不同 答案第一次是將組織塊分散成單個細胞 第二次是將貼滿瓶壁的細胞分散成單個細胞 3 為什么進行動物細胞培養(yǎng)時 通常要添加血清 答案血清中含有蛋白質 氨基酸 葡萄糖 激素等物質 而且還含有多種未知的促生長因子 能促進細胞的生長 增殖和貼附 4 進行動物細胞培養(yǎng)為何常選用幼齡動物組織或胚胎作培養(yǎng)材料 動物細胞培養(yǎng)需要脫分化嗎 答案幼齡動物組織或胚胎的細胞分化程度低 增殖能力很強 更易于培養(yǎng) 動物細胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程 因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變弱 失去了發(fā)育成完整個體的能力 所以 動物細胞也就沒有類似植物組織或細胞培養(yǎng)時的脫分化過程了 應用示例 1 某研究小組為測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性 準備對某種動物的肝腫瘤細胞 甲 和正常肝細胞 乙 進行動物細胞培養(yǎng) 下列有關說法正確的是 A 在利用兩種肝組織塊制備肝細胞懸液時 可用胃蛋白酶處理B 細胞培養(yǎng)應在CO2培養(yǎng)箱中進行 CO2的作用是作為細胞代謝原料 C 取甲細胞進行培養(yǎng) 傳至10 50代就會完全停止D 乙細胞在原代培養(yǎng)過程中 最終會出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象 問題導析 1 胃蛋白酶的最適pH大約為2 這一環(huán)境下細胞往往會受到破壞 不利于培養(yǎng) 所以一般用酶而不用胃蛋白酶處理細胞 2 培養(yǎng)液中CO2的作用是 3 在適宜條件下 肝腫瘤細胞可以 4 正常肝細胞在培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)現(xiàn)象 停止增殖 胰蛋白 調節(jié)培養(yǎng)液的pH 無限增殖 原代 接觸抑制 答案D 一題多變判斷正誤 1 動物細胞培養(yǎng)的原理是動物細胞的全能性 2 原代培養(yǎng)的細胞是指從貼壁生長到發(fā)生接觸抑制的細胞 3 傳代培養(yǎng)的細胞以有絲分裂方式增殖 在傳代過程中其遺傳物質保持不變 4 只要培養(yǎng)條件適宜 細胞都可在體外無限繁殖 二 動物體細胞核移植技術和克隆動物 1 原理克隆動物的形成利用了動物細胞核的全能性 2 供體和受體的選擇 1 供體 一般選用傳代10代以內的細胞 因為10代以內的細胞一般能保持正常的二倍體核型 保證了供體細胞正常的遺傳基礎 而一般不選用生殖細胞作為供核細胞是因為生殖細胞與正常細胞相比 核遺傳物質已減半 2 受體 去核的減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞 選取減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞的原因 一方面細胞大 易于操作 卵黃多 營養(yǎng)豐富 為發(fā)育提供充足的營養(yǎng) 另一方面此時具備受精能力 細胞質中含有能刺激融合后重組細胞進行分裂分化并形成重組胚胎的物質 去核的原因 保證克隆動物的遺傳物質最大程度地來自有重要利用價值的動物 3 以克隆高產奶牛為例 思維激活 1 為什么核移植技術獲得的動物與供核動物性狀不完全相同 答案 1 克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核 但其核外線粒體中的DNA是來自于受體卵母細胞 2 性狀是基因與環(huán)境共同作用的結果 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 其性狀也不可能和供核動物完全相同 3 在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變 產生供核動物沒有的性狀 2 結合動物細胞核移植的過程 分析為什么體細胞核移植較胚胎細胞核移植更困難 答案由于動物胚胎細胞分化程度低 恢復其全能性相對容易 而動物體細胞分化程度高 恢復其全能性十分困難 因此動物體細胞核移植的難度就明顯高于胚胎細胞核移植 應用示例 2 下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術治療遺傳性糖尿病的過程圖解 請據(jù)圖回答下列問題 1 圖中 所示的結構名稱是 2 圖中 所示的生物技術名稱分別是 3 過程 通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的原因除了它體積大 易操作 營養(yǎng)物質豐富外 還因為它 4 過程 通常用 作為受體細胞的原因是 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 問題導析 1 是從供體 患者 體細胞分離出的 2 表示技術 表示技術 3 核移植的受體細胞一般是 原因是它體積大 易操作 含有供胚胎發(fā)育的 它還含有促進細胞核表達的物質 4 早期胚胎中的細胞分化程度 全能性 可誘導分化成各種組織器官 細胞核 核移植 轉基因 卵母細胞 營養(yǎng)物質 全能 性 低 高 5 圖示培育出的細胞 胰島B細胞 核遺傳物質來自 所以移植后不發(fā)生反應 圖中所示基因治療是 故所屬類型為體外基因治療 患者本人 免疫排斥 體 外轉基因 答案 1 細胞核 2 核移植技術轉基因技術 或基因工程 DNA重組技術 基因拼接技術 3 含有促進細胞核全能性表達的物質 4 早期胚胎細胞分化程度低 全能性高 可誘導分化為各種組織 器官 5 細胞移植無免疫排斥反應體外基因治療 一題多變判斷正誤 1 核移植過程中細胞核只來自于一個個體 因此核遺傳物質與供核個體的相同 屬于無性繁殖 2 克隆技術形成重組細胞發(fā)育成一個新個體 體現(xiàn)了動物細胞的全能性 3 克隆動物可以作為異種移植的供體 克隆技術用于組織器官的移植 4 克隆技術可以用于增加瀕危動物數(shù)量 改善瀕危物種的基因組成 5 圖中健康胰島B細胞基因通常應該采用顯微注射技術轉入動物細胞中 6 圖中重組細胞A在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成早期胚胎的過程中會發(fā)生基因重組 課堂小結 單個 胰蛋白酶 未 原代 傳代 無菌 無毒 空氣 CO2 轉基因 有毒物質 卵母細胞 體細胞 重組細胞 代孕 對點練習 1 2 3 4 1 動物細胞工程常用的技術手段中 最基礎的是 A 動物細胞培養(yǎng)B 動物細胞融合C 動物組織培養(yǎng)D 胚胎細胞核移植 A 2 動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于 A 培養(yǎng)基不同B 動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行C 動物細胞可以傳代培養(yǎng) 而植物細胞不能D 動物細胞能夠大量培養(yǎng) 而植物細胞只能培養(yǎng)成植株 1 2 3 4 1 2 3 4 解析動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基不同 動物細胞一般用液體培養(yǎng)基培養(yǎng) 而植物組織培養(yǎng)一般用固體培養(yǎng)基 與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比 動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中還要加動物血清等 它們都是在無菌條件下進行的 B C D項的敘述有誤 答案A 1 2 3 4 3 如圖為某哺乳動物的生殖過程圖 正確的敘述是 A 動物個體2為克隆動物 c為高度分化的體細胞B 動物個體2的遺傳性狀與提供b細胞的母羊完全不同C 產生動物個體2的生殖方式為有性生殖D e細胞為完成減數(shù)分裂的卵細胞 解析通過克隆技術培育的動物稱為克隆動物 提供細胞核的是高度分化的體細胞 A項正確 B項考慮細胞質基因 應該是 有相同之處 動物的克隆實際上是無性生殖過程 C項錯誤 e細胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞 并沒有完全完成減數(shù)分裂 D項錯誤 答案A 1 2 3 4 1 2 3 4 4 科學家通過轉基因技術獲得了含有人生長激素基因的奶牛 如果要加速轉基因奶牛的繁育 可以對此轉基因奶牛進行克隆 如圖所示 請結合圖示回答下列相關問題 1 2 3 4 1 在進行細胞培養(yǎng)之前 要對取自轉基因奶牛的組織細胞進行分離 形成單個細胞 這個過程中需要利用 酶處理 解析實踐中常用胰蛋白酶處理動物組織細胞使其分離開來 胰蛋白 1 2 3 4 2 用于核移植的供體細胞 一般都選用傳代10代以內的細胞 原因是 解析傳代10代以內的細胞代謝旺盛 分裂能力強 遺傳物質沒有發(fā)生改變 適于作核移植的供體細胞 該種細胞代謝旺盛 分裂能力強 且遺傳物質沒有 發(fā)生改變 1 2 3 4 3 在進行原代培養(yǎng)時 細胞增殖的方式是 此外 細胞增殖還表現(xiàn)出 和接觸抑制等特點 解析在進行原代培養(yǎng)時 細胞以有絲分裂的方式進行增殖 同時表現(xiàn)出貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象 有絲分裂 貼壁生長 1 2 3 4 4 將進行培養(yǎng)的供體細胞注入去核的卵母細胞中 去除卵母細胞細胞核的目的是 解析去除卵母細胞細胞核的目的是使克隆出的動物個體的遺傳物質幾乎全部來自供體細胞 使克隆出的動物個體的遺傳物質幾乎 全部來自供體細胞 1 2 3 4 5 將重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后 該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質相同的犢牛 但也不是100 的復制 原因最可能是 解析生物的性狀是細胞核基因和細胞質基因共同作用的結果 同時 生物的性狀還受環(huán)境的影響 因此 克隆動物不可能是供體奶牛100 的復制品 生物的性狀受細胞核基因和細胞質基因 共同控制 生物的性狀還受環(huán)境因素的影響