《高中生物 專題2 -2.2 - 2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課件 蘇教版選修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 專題2 -2.2 - 2.2.1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)課件 蘇教版選修3.ppt（34頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

一、動(dòng)物細(xì)胞工程,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),細(xì)胞融合,動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 1．概念 從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成 ，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞 。 2．過程 (1)分散組織細(xì)胞：剪碎，用 處理一段時(shí)間。 (2)原代培養(yǎng)：具有 和 的特點(diǎn)。,,,胰蛋白酶或膠原蛋白酶,生長和增殖,單個(gè)細(xì)胞,貼壁生長,接觸抑制,(3)傳代培養(yǎng) ①先用胰蛋白酶等處理貼滿瓶壁的細(xì)胞，再分瓶繼續(xù)培養(yǎng)。 ②10代以內(nèi)的細(xì)胞保持正常的 。 ③細(xì)胞傳到10～50代左右時(shí)，增殖會逐漸 ，以至于完全停止，此時(shí)部分細(xì)胞的 可能會發(fā)生改變。當(dāng)繼續(xù)傳代培養(yǎng)時(shí)，少部分細(xì)胞會克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性。,二倍體核型,緩慢,細(xì)胞核型,3．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 ，并定期更換培養(yǎng)液，以清除 ，防止對細(xì)胞自身造成危害。,,,抗生素,代謝產(chǎn)物,4．應(yīng)用 (1)生產(chǎn) ，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。 (2)應(yīng)用于 。 (3)檢測 ，判斷物質(zhì)的毒性。 (4)用于生理、病理、藥理等方面的研究。 三、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 1．理論基礎(chǔ) 的全能性。,,,有毒物質(zhì),基因工程,生物制品,動(dòng)物細(xì)胞核,2．概念 將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的 ，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的 中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 包括 和 兩類。 3．過程,細(xì)胞核,卵母細(xì)胞,胚胎細(xì)胞核移植,體細(xì)胞核移植,4．應(yīng)用前景 (1)加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn) 。 (2)增加瀕危物種的存活數(shù)量。 (3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可作為 生產(chǎn)醫(yī)用蛋白。 (4)用于組織器官的移植。 (5)研究胚胎發(fā)育及衰老過程。 (6)追蹤研究疾病的發(fā)展和治療疾病。 5．存在問題 (1) 低。 (2)絕大多數(shù)克隆動(dòng)物還存在 問題。 (3)克隆動(dòng)物食品的 問題存在爭議。,,,優(yōu)良畜群繁育,生物反應(yīng)器,成功率,健康,安全性,一、動(dòng)物組織培養(yǎng) 仔細(xì)閱讀教材P44～46，觀察分析圖2－16，探討下列問題： 1．為什么選擇動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)？ 提示：幼齡動(dòng)物的組織細(xì)胞分化程度低、分裂能力強(qiáng)，比老年動(dòng)物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。 2．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時(shí)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要成分是什么？用胃蛋白酶行嗎？ 提示：蛋白質(zhì)。不行，因?yàn)榕囵B(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的pH不適合胃蛋白酶發(fā)揮作用。,3．動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官剪碎后用胰蛋白酶處理的目的是什么？不定期用胰蛋白酶把培養(yǎng)細(xì)胞從瓶壁上脫離的目的是什么？ 提示：動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官剪碎后用胰蛋白酶分解組織細(xì)胞間質(zhì)中的膠原蛋白，從而使組織分散成單個(gè)細(xì)胞。在進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸。 細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，隨著細(xì)胞的生長和繁殖，培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞越來越多，當(dāng)貼壁生長的細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)就停止增殖，這種現(xiàn)象叫做接觸抑制。需要定期用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，進(jìn)行傳代培養(yǎng)。,4．多細(xì)胞動(dòng)物和人體的細(xì)胞都生活在內(nèi)環(huán)境中。你認(rèn)為體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需要提供哪些物質(zhì)和什么樣的環(huán)境條件？ 提示：充足的營養(yǎng)供給、適宜的溫度、適宜的pH和氣體環(huán)境以及無菌、無毒的環(huán)境。,5．培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？培養(yǎng)基中為什么要加入動(dòng)物血清？ 提示：液體培養(yǎng)基。為了保證細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子的供給，培養(yǎng)基中需添加一定量的動(dòng)物血清等天然成分，可以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)。 6．動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過程是怎樣的？ 提示:,二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物 閱讀教材P47～49，觀察分析圖2－21、2－22，探討下列問題： 1．為什么動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植？ 提示：因?yàn)榕咛ゼ?xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難。 2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植時(shí)選用卵母細(xì)胞作受體細(xì)胞的原因是什么？ 提示：因?yàn)槁涯讣?xì)胞體積大，易操作，而且含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。,3．試分析克隆動(dòng)物遺傳性狀與其體內(nèi)遺傳物質(zhì)構(gòu)成具有怎樣的關(guān)系？ 提示：動(dòng)物體細(xì)胞核移植產(chǎn)生的新個(gè)體的親本有三個(gè)：體細(xì)胞核供體、卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體、代孕母體。新個(gè)體細(xì)胞核基因型與體細(xì)胞核供體完全一樣，因此新個(gè)體性狀與體細(xì)胞核供體基本相同。卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中也有少量的DNA，故新個(gè)體性狀與卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體有一些地方相同。代孕母體沒有為新個(gè)體提供遺傳物質(zhì)，新個(gè)體性狀與代孕母體基本沒有聯(lián)系。,下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述，正確的是( ) A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞 B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會發(fā)生改變 C．二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng),,,[解析] 由于接觸抑制，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)只能形成單層細(xì)胞；克隆培養(yǎng)法在培養(yǎng)時(shí)，由于所有子代細(xì)胞來自于一個(gè)親代細(xì)胞，所以基因型一般都相同；二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是有限的，只有少數(shù)細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，才能無限增殖；惡性細(xì)胞系的細(xì)胞具有癌變的特點(diǎn)，可進(jìn)行傳代培養(yǎng)。 [答案] D,,,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以根據(jù)需求來改造生物的性狀。如圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)人類血清白蛋白的圖解，據(jù)圖回答問題：,,,(1)在此過程中涉及到的細(xì)胞水平現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有____________________________________________________。 (2)在基因工程中，我們稱②為______________，在②進(jìn)入③之前要用______________等工具來構(gòu)建基因表達(dá)載體，能實(shí)現(xiàn)②進(jìn)入③的常用方法是___________________________。 (3)圖中①一般經(jīng)______________處理可以得到③，從③到④的過程中一般利用去核后未受精的卵細(xì)胞作為受體，而不用普通的體細(xì)胞，原因是_______________________________。 (4)⑦是⑥的后代，那么⑦的遺傳性狀和____________最相似，原因是________________________________________。 如果②的數(shù)量太少，常用__________來擴(kuò)增。要實(shí)現(xiàn)⑦批量生產(chǎn)人類血清白蛋白，則要求③的性染色體是________，利用該方法得到的動(dòng)物叫做_____________________________。,,,【研析】 本題綜合考查基因工程的基本原理和動(dòng)物細(xì)胞工程中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件、核移植過程等相關(guān)知識。具體解題過程如下：,,,[審]——提取信息,信息a：由圖示文字信息“分散處理培養(yǎng)”可知此生物技術(shù)為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。 信息b：設(shè)問(3)文字信息“用去核后未受精的卵細(xì)胞作為受體，而不用普通的體細(xì)胞”可推斷一個(gè)重要原因在于前者的分化程度比后者低。 信息c：由圖示①提供幾乎全部遺傳物質(zhì)可知⑦的遺傳性狀和荷斯坦奶牛最相似。 信息d：由圖示文字信息“乳汁中提取人類血清白蛋白”可知③的性染色體應(yīng)為XX。,[聯(lián)]——聯(lián)系基礎(chǔ),設(shè)問(1)可聯(lián)系：基因工程為分子水平上的操作，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)為細(xì)胞水平上的操作。 設(shè)問(2)可聯(lián)系：構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶、DNA連接酶和載體等工具，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法視受體細(xì)胞的類型而定，若為動(dòng)物細(xì)胞，常用方法為顯微注射法。 設(shè)問(3)可聯(lián)系：同一生物體內(nèi)細(xì)胞全能性大小的比較：卵細(xì)胞＞體細(xì)胞。 設(shè)問(4)可聯(lián)系：克隆動(dòng)物的性狀表現(xiàn)主要與具有優(yōu)良遺傳性狀的供體動(dòng)物有關(guān)。,,[答]——解題規(guī)范,設(shè)問(1)：有一個(gè)關(guān)鍵詞為細(xì)胞水平，答“基因工程”(其為分子水平)不給分。 設(shè)問(2)：構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要的工具酶有兩種即限制酶和DNA連接酶，只答其中一種不給分，把DNA連接酶答成連接酶也不給分。 設(shè)問(3)：在表述第二個(gè)空涉及的內(nèi)容時(shí)應(yīng)呈現(xiàn)“卵細(xì)胞的分化程度低且為體細(xì)胞核表達(dá)提供細(xì)胞質(zhì)”等詞語，否則酌情扣分。 設(shè)問(4)：在作答第一個(gè)空時(shí)，應(yīng)通過識圖確定⑥為代孕母牛，不能誤認(rèn)為子代是其有性生殖的產(chǎn)物。,[答案] (1)核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (2)目的基因 限制酶、DNA連接酶和載體 顯微注射法 (3)胰蛋白酶 卵細(xì)胞大、易操作、分化程度低，體細(xì)胞的 細(xì)胞核在卵細(xì)胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性 (4)荷斯坦奶牛 因?yàn)閭€(gè)體⑦的核遺傳物質(zhì)大部分來自荷斯坦奶牛，⑥只是為胚胎發(fā)育提供營養(yǎng)和場所，⑦并沒有獲得⑥的遺傳信息 PCR技術(shù) XX 轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物,[網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] 填充：①胰蛋白酶 ②膠原蛋白酶 ③細(xì)胞懸液 ④原代 ⑤傳代 ⑥營養(yǎng) ⑦pH ⑧去核的卵母細(xì)胞 ⑨動(dòng)物細(xì)胞核的全能性,———————[課堂歸納]—————————,[關(guān)鍵語句] 1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞增殖。 2．細(xì)胞在培養(yǎng)過程中會出現(xiàn)細(xì)胞貼壁(生長)和細(xì)胞接觸抑制現(xiàn)象。 3．動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)分為原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)。 4．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件包括：無菌、無毒的環(huán)境，適宜的營養(yǎng)、溫度和pH及氣體環(huán)境。 5．動(dòng)物細(xì)胞核移植的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。 6．哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。 7．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。,1．不能作為組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)或克隆的生物材料的是( ) A．花粉 B．幼葉 C．卵細(xì)胞 D．人血中的紅細(xì)胞 解析：人血中的紅細(xì)胞是成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核，不能作為組織培養(yǎng)、細(xì)胞培養(yǎng)或克隆的生物材料。,答案：D,2．進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，最好選用的培養(yǎng)材料是( ) A．衰老退化的動(dòng)物組織細(xì)胞 B．成熟動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞 C．動(dòng)物的受精卵細(xì)胞 D．健康動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞 解析：健康動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞分裂能力強(qiáng)，而衰老退化的動(dòng)物組織細(xì)胞、成熟動(dòng)物個(gè)體的體細(xì)胞分裂能力差，一般不用。,答案：D,3．用于核移植的受體細(xì)胞一般都選用( ) A．受精卵 B．MⅠ期卵母細(xì)胞 C．MⅡ期卵母細(xì)胞 D．紅細(xì)胞 解析：由于MⅡ期卵母細(xì)胞已停止分裂，為受精前的狀態(tài)，即已成熟，可作為細(xì)胞核移植的受體。,答案：C,4．用動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是( ) A．都需用CO2培養(yǎng)箱 B．都需用液體培養(yǎng)基 C．都要在無菌條件下進(jìn)行 D．都可體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 解析：用動(dòng)植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)都必須在無菌條件下進(jìn)行。用植物成體的體細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得新個(gè)體體現(xiàn)的是細(xì)胞的全能性，而動(dòng)物體細(xì)胞離體培養(yǎng)主要是獲得細(xì)胞的代謝產(chǎn)物。,答案：C,5．如圖為某哺乳動(dòng)物的生殖過程圖，正確的敘述是( ) A．動(dòng)物個(gè)體2為克隆動(dòng)物，c為高度分化的體細(xì)胞 B．動(dòng)物個(gè)體2的遺傳性狀與提供b細(xì)胞的母羊完全不同 C．產(chǎn)生動(dòng)物個(gè)體2的生殖方式為有性生殖 D．e細(xì)胞為已完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞,解析：通過克隆技術(shù)培育的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物，提供細(xì)胞核的是高度分化的體細(xì)胞；B項(xiàng)未考慮細(xì)胞質(zhì)基因，應(yīng)該是“有相同之處”；動(dòng)物的克隆實(shí)際上是無性生殖過程；e細(xì)胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞，并沒有完全完成減數(shù)分裂。,答案：A,6．如圖表示動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)程序圖，請據(jù)圖回答下列問題：,(1)過程②表示________________。 (2)過程③和⑥用________處理組織或貼壁細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞，這樣做的目的是__________________________________。 (3)④和⑥的過程都要把分散的細(xì)胞制成_________________。 (4)過程⑤進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)是________，細(xì)胞適于________生長增殖。 (5)過程⑦進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng)是________，一般傳至________代后就不易傳下去了，傳至________繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，部分細(xì)胞的________會發(fā)生改變。繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)，少部分細(xì)胞發(fā)生了________，朝著等同于________的方向發(fā)展。,解析：進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，首先將組織塊剪碎，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，使其分散成許多單個(gè)細(xì)胞，然后，用培養(yǎng)液將分散的細(xì)胞稀釋制成細(xì)胞懸液，再將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶內(nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)。懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。以后，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，數(shù)目不斷增多。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。人們通常將動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分別繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖，這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為傳代培養(yǎng)。,答案：(1)剪碎組織 (2)胰蛋白酶 解除由于接觸對細(xì)胞生長和繁殖的抑制 (3)細(xì)胞懸液 (4)原代培養(yǎng) 貼壁 (5)傳代培養(yǎng) 10 10～50代 細(xì)胞核型 突變 癌細(xì)胞,