高二生物动物细胞工程
高二生物2.2动物细胞工程(第1课时)学案
第2章细胞工程第2节动物细胞工程（第1课时）【学习目标】1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。
2.尝试建构动物细胞培养基本流程。
3.认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
4.简述干细胞的应用；通过探讨干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险，理性看待生物技术的应用，增强社会责任感。
【重点难点】1.动物细胞培养的过程及条件。
2.干细胞在生物医学工程中的应用。
【学习新知】学习任务一动物细胞培养阅读教材43-45页，完成以下内容：活动1：通过“人造皮肤”事例，概述动物细胞培养的概念。
活动2：认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养，由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。
（1）分析机体给体内的细胞提供了哪些适宜的条件使其能够维持正常的生命活动？（2）动细胞培养实际上是在体外模拟体内的生理条件进行的培养，你认为体外培养动物细胞需要满足哪些条件？活动3：尝试建构动物细胞培养基本流程。
（1）依据动物细胞培养的概念，初步建构动物细胞培养的流程。
（2）根据教材中“动物细胞培养的过程”的内容，并结合图2-12，思考、回答下列问题：①培养前为什么要将组织分散成单个细胞？②怎样将组织分散成单个细胞细胞？③培养一段时间分裂会受阻,这是为什么？怎样解决这一问题？④什么是细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养？（3）在分析、回答问题的基础上完善动物细胞培养的基本流程。
活动4：比较动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处？活动5:完成[自学检测1][自学检测1]1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。
(1)培养环境中需要O2，不需要CO2。
（）(2)动物细胞培养要经过脱分化形成愈伤组织。
（）(3)培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清。
（）(4)培养瓶中的细胞均需要定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖。
（）(5)培养过程除需要无菌、无毒的环境外，还要定期更换培养液。
动物细胞工程(第4课时)高二生物(人教版2019选择性必修3)
育进程
将胚胎移入（受体）
代孕母牛
早期胚胎
生出与供体奶牛 遗传物质基本相 同的犊牛（克隆牛）
一 动物体细胞核移植技术
【分析与探讨】
1.体细胞和卵母细胞从哪里来？ 体细胞来自于供体高产奶牛身体的某部位（如耳）上取 卵母细胞从屠宰场收集牛卵巢
2.卵母细胞需要在体外培养到什么时期？ MⅡ期
3.在将供体细胞的细胞核移入卵母细胞前，需要对卵母细胞进 行什么操作？为什么？
即时练习
2.2017年，某国批准了首例使用细胞核移 植技术培育“三亲婴 儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。
据图分析下列叙述错误的是 （C）
A. 该技术涉及物细胞培养、细胞核移植 等操作 B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基 因传递给后代 C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因 能够遗传给“三亲婴儿” D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲 及卵母细胞捐献者的部分基因
去核 保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞
一 动物体细胞核移植技术
【分析与探讨】
4.实际在克隆高产奶牛时，科学家并没有从供体细胞中取出细胞 核，而是直接将供体细胞注入去核的卵母细胞，你知道这是为什 么吗？ 这种方法操作简便，对卵母细胞损伤较小，伴随着两细 胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
一 动物体细胞核移植技术
采集牛卵巢中的 卵母细胞，在体 外培养到MⅡ期
从供体高产奶 牛取体细胞
（1）选择卵母细胞作为核 移植受体细胞的原因：
显微操作去核 （实际上是去 除纺锤体-染色 体复合物）
动物细胞培养
①卵母细胞体积大，易操作
②含有促使细胞核表达全 能性的物质和营养条件
（2）将供体细胞整个注入去 核卵母细胞中的原因：
高中生物专题2细胞工程2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学案新人教版选修3
2．2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年，四川少年小林点燃鞭炮，导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命，小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”，烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面，医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块，儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌，估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间，这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机，孩子的痊愈指日可待。
思考：1．小林在皮肤烧伤之后，很容易得病，为什么？2．选取植皮时，理论上选择谁的皮肤最好？为什么？3．自身的健康皮肤是有限的，能不能通过其他途径获得自身的皮肤？方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事，表达了人类对复制自身的幻想。
1978年，美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书，内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中，然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中，经过足月的怀孕，最后生下了一个健康的男婴，这个男婴就是一个克隆人。
现在，克隆人已经不是科幻小说里的梦想，而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果，一些生物技术发达的国家，现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人，真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗？我们应该怎样正确看待克隆技术呢？一、动物细胞工程和动物细胞的培养1．动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)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)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
人教版生物高二年级《动物细胞工程》教学设计
第课，课题二动物细胞工程第课时，课型新授。
总序第个教案。
编写时间执行时间教学目的与要求：重点难点：教具：幻灯片。
教学程序：（导入）动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等。
其中，动物细胞培养技术是其它动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞培养：许多动物细胞能分泌蛋白质，如抗体等。
但是单个的动物细胞分泌的蛋白质的量是很少的，怎样才能获得大量的分泌蛋白质呢？这就可以借助于大规模的动物细胞培养了。
动物细胞培养所用的培养液（液体培养基）与植物组织培养所用的培养基的成分是不同的。
（一）动物细胞培养液：常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
（二）动物细胞培养材料：培养的动物细胞大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或者组织。
（三）动物细胞培养的过程：①分离细胞（胰蛋白酶等处理）②原代培养③传代培养。
将组织取出来后，先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞悬浮液，再将该悬浮液放入培养瓶中，在培养箱中培养，这个过程叫做原代培养。
细胞在培养瓶中贴壁生长。
随着细胞的生长和增殖，培养瓶中的细胞越来越多，需要定期地用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬浮液，分别装到两个或多个培养瓶中培养，这称为传代培养。
原代培养的细胞一般传到10代左右就不容易传下去了，细胞的生长就会出现停滞，大部分细胞衰老死亡。
但是有极少数的细胞能度过“危机”而继续传下去，这些存活的细胞一般能传到40~50代，这种传代细胞叫做细胞株。
细胞株细胞的遗传物质没有发生改变。
当细胞株传到50代以后又会出现“危机”，不能再传下去。
但是有部分细胞的遗传物质发生了改变，并且带有癌变的特点，有可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞叫做细胞系。
注：○a胰蛋白酶处理使细胞分散。
○b在培养液中培养，这时的培养称为原代培养。
○c○d时的培养称为传代培养，以50代为界限。
○c时的细胞称为细胞株，之后称为细胞系。
动物细胞工程(课件)-高二生物人教版(2019)选择性必修3
已成功的动物细胞融合实例：
生物种类 酵母菌—鸡 人—胡萝卜 人—小鼠
细胞来源
成功年代
原生质体—血红细胞
1975年
腹水癌细胞—原生质体
1976年
纤维肉瘤细胞—畸胎瘤细胞 1978年
一、动物细胞融合
概念： 指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞 的过程。
结果： 形成单核的杂交细胞 原理： 细胞膜的流动性
4、气体环境 O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
维持培养液的pH
植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 原理
培养基性质 培养基特有成分
培养结果 培养目的
植物组织培养
细胞的全能性
固体培养基
蔗糖 植物激素
植物体
快速繁殖、培育 无病毒植株
动物细胞培养 细胞增殖
液体培养基
葡萄糖 动物血清
细胞株、细胞系 获得细胞或细胞
2、保护濒危物种；
3、医药卫生领域生产 医用蛋白质及组织器官 的移植；
4、了解胚胎发育和衰 老过程；追踪研究疾病 的发展过程和治疗疾病；
体细胞核移植技术存在的问题：
1、成功率比较低（平均不到10%）； 2、大多存在健康问题； 3、克隆动物食品安全问题。
此外，体细胞核移植后的重组细胞直接发育成新个体 属于无性繁殖，产生的后代无更大变异性，而环境是 多变的，易造成该个体适应能力降低，易被淘汰。
细胞群
产 生
化学性质单一、 特异性强的抗体 （单克隆抗体）
二、单克隆抗体
1975年，两位科学家创 造性地解决了这个问题
1984年两人因此获得诺 贝尔生理学﹠医学奖
科勒
米尔斯坦
一个(免疫过的)B细胞 一个骨髓瘤细胞
第二章 第三节 动物细胞工程及其应用 课件2021-2022学年高二下学期生物苏教版选择性必修3
缺点
病毒引入细胞，可能会对细胞 的生命活动产生一定的干扰 有一定毒性，对某些细胞（如 卵细胞）不适用 无（已被广泛应用，细胞融合 的重要技术手段）
4．融合过程 在各种方法的促融合作用下，细胞质膜出现黏连、破裂和融合， 进而发生细胞质融合和细胞核融合，最终形成杂种细胞。
为什么未灭活的病毒不 能作为诱导剂？
生产实验动物和转基因动物、拯救濒危动物、保护动物资源都具有 一定的应用价值。
1．在畜牧业生产中，利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传 改良的进程，促进优良畜群的繁育。
2．在保护濒危物种方面，利用体细胞核移植技术增加动物数量 的工作也已经初见成效。
二、动物细胞培养技术及其应用
20世纪初，一个美国生物学家从蛙胚中分离出一些神经组织，将 这些神经组织和分散的单个细胞在无菌条件下置于青蛙淋巴液中进 行培养，这些组织和细胞存活了数周之久。
（1）为什么从胚胎中选择细胞，这部分细胞具有什么特点？ 分裂能力强，分化程度低。
（2）为什么需要在无菌条件下培养？ 防止杂菌污染培养液和细胞。
（3）为什么要将组织和细胞放在淋巴液中培养？ 不同分裂状态的蛙胚 模拟青蛙体内环境。
（一）动物细胞培养技术 1．概念 动物细胞培养技术是指从动物体内获得相关组织，分散成单个细
各种诱导融合方法的优缺点和具体实例。
3．诱导融合的方法
阅读教材66~67页动物细胞融合的内容，根据表格提示思考： 各种诱导融合方法的优缺点和具体实例。
类型
实例
生物 仙台病毒、疱疹病 方法 毒、腮腺炎病毒
化学 聚乙二醇 方法
物理 电场诱导 方法
优点
仙台病毒在细胞融 合中应用广泛 使用方便，诱导细 胞融合成功率高 对细胞伤害小，易 操作、控制和观察
人教版高二生物选修三知识点总结：专题二细胞工程
选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞脱分化再分化发育（2）过程：离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体常用的植物激素生长素和细胞分裂素。
（3）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子、单倍体育种（最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种）、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。
（4）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
2.植物体细胞杂交技术（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（2）过程：去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。
化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
（4）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（二）动物细胞工程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，让这些细胞生长和繁殖。
（2）原理：细胞增殖（3）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用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→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
（4）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
（5）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。
此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
3.1 细胞培养是动物细胞工程的基础(课件)高二生物(浙科版2019选择性必修3)
培养瓶
培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。 所有的动物细胞都会贴壁生长吗？ 来源于血液、淋巴组织细胞以及某些肿瘤细胞不需要贴附在 支持物上，而是呈悬浮生长状态。
（2）接触抑制 解除方法 分瓶培养 贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
瓶壁上的细胞层数是： 一层（或单层）
思考：在胞造成损伤吗？
【答案】使用胰蛋白酶消化处理组织块时，要控制好作用时间， 因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质，长时间作用还会分 解细胞膜蛋白等，会对细胞造成损伤。
C （2021·1月浙江选考）下图为动物成纤维细胞的培养过程示
意图。下列叙述正确的是（ ）
胞，使之分散成单个细胞。
(3)④和⑥的过程都要把分散的细胞制成___细___胞___悬___液__。 (4)过程⑤进行的细胞培养是_____原__代___培___养___，细胞适于 ___贴__附____生长增殖。 (5)过程⑦进行的细胞培养是__传___代__培___养___，培养多代后，部 分细胞的__遗__传___物___质___会发生改变。继续培养时，少部分细 胞发生了__突___变____，朝着等同于癌细胞的方向发展。
第三章 动物细胞工程
第第一 二二节节 体 神神液 经经调 系系节统统是通通通过过过下下化丘丘学脑脑信控控号制制实内内现分分的泌泌调系系节统统
第一节 细胞培养是动物细胞工程的基础
第一节 体液调节是通过化学信号实现的调节
动物细胞的适宜条件
目
动物细胞培养的过程
录
动物细胞培养的特点、应用
动物细胞工程常用的技术手段包括动
（3）要求：一般来说，原代培养的贴壁细胞达到生长基质的80% 表面面积后可进行传代培养。若传代过晚，可影响下一代细胞的动 能状态。贴壁生长的细胞需经酶（胰蛋白酶或胶原蛋白酶）消化制 成细胞悬液后才能传代。
第二章 细胞工程-【必背知识】2021-2022学年高二生物章节知识清单人教版2019选择性必修3
新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理第二章 细胞工程 第一节 植物细胞工程细胞工程： 细胞工程是指应用细胞生物学 、分子生物学 和发育生物学 等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得 特定的细胞、组织、器官、个体 或其产品的一门综合性生物工程。
1．原理和方法：细胞 生物学和分子 生物学。
2．操作水平：细胞 水平或细胞器 水平。
3．目的：按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品 。
一、植物细胞工程的基本技术1. 细胞的全能性：细胞经_分裂_和_分化_后，仍然具有_产生完整生物体_或__分化成其他各种细胞__的_潜能_，即细胞具有_全能性_。
2. 细胞具有全能性的原因（物质基础）生物体的细胞中都含有该物种的全套遗传物质_，都有_发育成为完整个体所需的全部遗传信息_。
1. 生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因（不离体的细胞无法表现出全能性的原因） 在特定的时间时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达 2. 全能性大小比较（1）受精卵、体细胞、生殖细胞 __受精卵＞生殖细胞＞体细胞____（2）分化程度高的细胞、分化程度低的细胞__分化程度低的细胞＞分化程度高的细胞_____ （3）分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞 __分裂能力强的细胞＞分裂能力弱的细胞____ （4）植物细胞、动物细胞__植物细胞＞动物细胞__________ （5）幼嫩的细胞、衰老的细胞__幼嫩的细胞＞衰老的细胞____ （一）植物组织培养技术1. 概念：植物组织培养是指将_离体_的植物_器官__、_组织_或_细胞_（称为_外植体_）等，培养在人工配制的_培养基_上，给予_适宜的培养条件_，诱导其形成__完整植株_的技术。
2. 原理：__植物细胞的全能性__3. 生殖方式：_无性生殖__4. 分裂方式：__有丝分裂__5. 过程：外植体――愈伤组织―再分化胚状体或丛芽――→发育植株脱分化：在一定的_激素_和_营养_等条件的_诱导_下，_已经分化_的细胞_失去其特有的结构和功能__，转变成_未分化的细胞__的过程。
2.2动物细胞工程课件-高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
iPS诱导方法？ 细胞发 1、转录因子转化法
生转化
干细胞中有一些特殊的转录因 子，对于有重要作用 转录因子基因导入动物体细胞
iPS细胞
2.化学诱导法 分化 通过特定的化学小分子组合的
作用，诱导动物体细胞转化为 干细胞
二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.传统方法？缺陷？ 2.若要得到大量的单一抗体，我们该如何去做？
②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种 培育等的重要手段。 ③利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制 造单克隆抗体开辟了新途径。
二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 2.单克隆抗体制备过程
获得能产生特定抗
体的B淋巴细胞
多种
选择性培养基 第一次筛选
一个B淋巴细胞
克隆化 培养
B淋巴细胞群
产生
单克隆抗体
存在什么问题？ 浆细胞不能增殖
单克隆抗体（纯度高、特异性强、可大量制备）
1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学 家科勒设计实验获得了单克隆抗体。 1984年获得诺贝尔生理学或医学奖。
要实现这一方案，需要解决哪些困难？
细胞融合、筛选、大规模培养
二 动物细胞融合技术与单克隆抗体 1.动物细胞融合技术
个体的能力
官甚至_个___体__
分化成心肌细胞、神经元和 造血干细胞等
造血干细胞用于治疗白 血病；神经干细胞用于 治疗帕金森病、阿尔茨 海默病；精原干细胞
治疗小鼠的镰状细胞 贫血、阿尔茨海默病、 心血管疾病等
转入相关因子
取成纤维细胞等
病 人
移植
神经元 胰岛细胞
血细胞
肝细胞
肠上皮细胞 心肌细胞
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
种类
动物细胞工程课件高二下学期生物人教版选择性必修3
多孔细胞培养板
从细胞培养液或 小鼠腹水中获取大量 的单克隆抗体。
筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
通常采用有限稀释克隆细胞的方法，将杂交瘤细胞多倍稀释，接 种在多孔细胞培养板上培养
单克隆抗体制作的流程
注射特定的抗原
用特定的抗原对小
鼠进行免疫，并从
该小鼠的脾中得到
能产生特定抗体的B
淋巴细胞。
多种B淋巴细胞
诱导融合
培培养基进 行筛选:在该培养基上 ，未融合的亲本细胞和 融合的具有同种核的细 胞都会死亡，只有融合 的杂交瘤细胞才能生长 。
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合 多种杂交细胞
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 (分泌的抗体能与特定抗原结
合)
将抗体检测呈阳性 的杂交瘤细胞在体 外条件下大规模培 养，或注射到小鼠 腹腔内增殖。
注射到 小鼠腹 腔内
第二次筛选 克隆化培养、抗体检测 （可进行多次）
用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞，在每 一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞
体外培养 单克隆抗体
米尔斯坦 【英国】
科勒 【德国】
一个B淋巴细胞(产生单一的抗A的抗体)
骨髓瘤细胞能无限增殖
单克隆 抗体
动物细胞 培养技术
杂交瘤 细胞
动物细胞 融合技术
既能产生特异性抗体， 又能大量增殖的细胞
通过实验，他们得到了单克隆抗体。由于发明了单克隆抗体的制备 技术，米尔斯坦和科勒于1984年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
2.2动物细胞工程(2)
动物细胞融合技术 与单克隆抗体
旁栏思考题P49
19世纪30年代，科学家曾在患肺结 核、天花和麻疹等疾病的病人的病 理组织中观察到多核细胞。如何解 释这一现象？ 【答案】病人体内的病毒等诱导多 个体细胞融合形成了多核细胞。
动物细胞工程(第三课时)高二生物(人教版2019选择性必修3)
人教版 选择性必修3
第2章 第2节
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“（悟空）拔一把毫毛，丢在口中嚼
碎，望空喷去，叫一声‘变！’即变
作三二百个小猴，周围攒簇。”
现实
原来大圣早 就会这一招
神话
照片中两只可爱的小猴，分别叫 “中中”和“华华”，它们诞生于 2017年，一出生就轰动了全世界， 这是我国科学家的研究成果。 你知道它们是如何培育出来的吗？ 在这之前，科学家培育了胚胎细胞 克隆猴，你知道两者有什么不同吗？
3）将整个供体细胞注入卵 母细胞中有何优点？ 优点： ①对卵母细胞损伤较小； ②保证供体细胞的细胞核 不被破坏，操作方便。
将供体细胞注入 去核的卵母细胞。
供体细胞
通过电融合法使两细胞 融合， 供体核进入卵母 细胞，形成重构胚。
优点： ①对卵母细胞损伤较小； ②保证供体细胞的细胞核 不被破坏，操作方便。
③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾 病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。
（4）在保护濒危物种方面：
该技术有望增加濒危物种的存货数量。
三 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 1.应用前景：
加速家畜遗传改良进程， 促进优良畜群繁育
克隆动物作为生物反 应器，生产医用蛋白
乳腺生物反应器
克隆动物乳汁中含有 人抗胰蛋白酶
牛的卵巢采集卵母细胞），
在体外培养到 MⅡ期
动物细胞工程(第1课时)高二生物(人教版2019选择性必修3)
解决
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程
思考：1、选动物幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原 因？
因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。
思考：2、用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织块，使组织块分散成 单个细胞的目的是什么？
①使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需的O2和营养物 质的供应，另一方面保证细胞内代谢废物的及时排出；
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程 （1）细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。
培养皿
培养瓶
（2）培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于贴附。
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程 （3）接触抑制 解除方法 分瓶培养
贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
②使得在细胞水平操作的其它技术得以实现。
一、动物细胞培养
2.动物细胞培养的过程
思考：3、用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物质主要是 什么成分？
主要是蛋白质(胶原蛋白等)。 思考：4、胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织分散成单个 细胞时要注意什么问题呢？ 能，应注意时间的控制。因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的 蛋白质，长时间还会分解膜蛋白，对细胞造成损伤。 思考：5、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 不能，因为动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白 酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。
分散
单个细胞
适宜 条件
细胞生长和增殖
2.目的： 获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 3.原理： 细胞增殖（有丝分裂） 培育的终点：细胞
那么，动物细胞的培养需要哪些条件呢？
高二生物选修(3)课件：2.2.1动物细胞培养和核移植技术
3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎 或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因 是这样的组织细胞 （ D ） A.容易产生各种变异 B．具有更强的全能性 C.取材十分方便 D．分裂增殖的能力强
4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 A ） ------------------------------（ A.培养基不同； 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。
动物细胞工程常用的技术
细胞工程的基本技术
植物细胞工程
植物组织培养技术
动物细胞工程
动物细胞核移植技术
植物体细胞杂交技术 动物细胞融合技术 单克隆抗体技术 动物细胞培养技术(基础)
一、动物细胞培养 1、概念：
zxxk
是从动物机体中取出相关组织， 将它分散成单个细胞,放在适宜的培 养基中，让这些细胞生长和增殖
思
考
1、动物细胞培养取材时，一般是取胚胎组织或幼龄动 物的组织或器官，请解释原因？ 2、为什么动物细胞培养过程需将组织分散成单个细胞？ 3、如何将动物组织分散成单个的细胞呢？ 4、如何理解原代培养和传代培养？ zxxk 5、传代培养的细胞能一直传代下去吗？为什么？ 6、动物细胞培养需满足哪些条件？ 7、动物细胞培养有哪些应用？
4、种类
体细胞核移植 （难度较高）
胚胎细胞核移植
5、体细胞核移植的过程（克隆高产奶牛）
高产奶牛 （供体）
MⅡ期 卵母细胞 (去核)
供体细胞培养
重组细胞
重组胚胎 胚胎移植
P49
6、应用
①器官移植
②加快家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
高二生物工程选修三知识点
高二生物工程选修三知识点生物工程是一门综合性的学科，涵盖了多个学科领域。
作为高中生物学的选修课程，生物工程选修三主要涉及三个重要的知识点，分别是基因工程、细胞工程和生物工程技术应用。
本文将对这三个知识点进行详细的论述，以便高二生物学学习者更好地掌握相关知识。
一、基因工程基因工程是利用现代生物技术手段对生物体的基因进行操作和转移的过程。
这项技术的应用范围十分广泛，涉及到农业、医学、环境保护等多个领域。
在基因工程的研究中，科学家们主要通过选择性育种、基因克隆、基因转导等方法，对生物的基因进行修改和操控，以达到改良种群、研发新药、净化环境等目的。
基因工程的操作过程包括基因的克隆、基因的修饰以及基因的转导。
在基因的克隆过程中，科学家们首先从目标生物体中提取DNA，然后通过PCR扩增等技术手段将目标基因进行复制。
接着，利用限制性内切酶等酶切工具，将克隆产物插入到质粒等载体中。
最后，通过将载体转导到宿主细胞中，实现目标基因的表达。
二、细胞工程细胞工程是指利用现代细胞生物学技术对细胞进行处理和操控的过程。
细胞是生物体的基本结构和功能单位，而细胞工程则是通过改变细胞的组成和性质，实现对生物体的改良和利用。
在细胞工程的研究中，主要涉及到细胞培养、细胞转染和细胞组织工程等方面的内容。
细胞培养是细胞工程中的基础环节，其目的是为了获得足够数量的活细胞用于后续的研究和应用。
细胞培养技术主要包括细胞的营养需求、培养基的选择、细胞的增殖和细胞的保存等方面的内容。
通过优化这些因素，可以使细胞得到充分的营养供应，从而促进细胞的生长和分裂。
细胞转染是细胞工程中的重要技术手段，用以将外源基因引入到细胞内。
细胞转染的方法主要包括化学转染、电穿孔法和病毒介导转染等，这些方法能够帮助科学家们将特定的基因导入到细胞内，并使其在细胞内表达。
细胞组织工程是细胞工程的一项重要研究领域，其目的是通过体外培养的方法重建、修复或替代受损的组织和器官。
细胞组织工程主要包括细胞扩增、细胞移植和组织再生等过程，这些过程可以使损伤的组织得到有效的修复和再生。
高二生物动物细胞工程——动物细胞培养和核移植技术苏教版知识精讲
高二生物动物细胞工程——动物细胞培养和核移植技术苏教版【本讲教育信息】一、教学内容动物细胞工程——动物细胞培养和核移植技术二、良好开端本节重点：1）动物细胞培养的原理、过程及条件2）原代培养和传代培养、细胞株和细胞系3）用动物体细胞核移植克隆动物的过程本节难点：1）动物细胞培养的原理和过程及其与植物组织培养的区别2）用动物体细胞核移植克隆动物的过程三、成功之旅【知识点1】动物细胞培养（一）概念：动物细胞培养就是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。
（二）动物细胞培养的条件一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件1、无菌、无毒的环境：首先应保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境，即对培养液和所有的培养用具进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素以防培养过程中的污染。
2、营养物质：细胞体外培养所需营养物质与体内基本相同，需要有葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
3、温度和pH：细胞体外培养的适宜温度一般与动物的体温相近。
多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。
4、气体环境：细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
（三）动物细胞培养的过程：1、贴壁生长现象及接触抑制①贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长。
也有一些细胞（如淋巴细胞）能够持续在悬浮状态下生长，这些能长期悬浮生长的细胞容易进行大规模细胞培养，生产大量的动物细胞及其产物。
②接触抑制：细胞有丝分裂，数目增加到表面相互接触时，停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。
2、原代培养：将组织取出来后，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，使组织分散成单个细胞。
动物细胞工程(第二课时)高二生物课件(人教版2019选择性必修3)
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3.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右 图的相关叙述中，错误的是( ) A.a过程可表示干细胞的自我更新 B.b、c过程表示干细胞具有分化能力 C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同 D.a、b、c过程中遗传物质发生了定向改变
问题2:胚胎干细胞必须从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制了 它在医学上的应用。我们还有其他途径干细胞吗？
A.iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多 B.iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸均相同，蛋白质却不完全相同 C.若将突变的相关基因替换，或许可以起到治疗该病的作用 D.经体外诱导产生造血干细胞，在小鼠骨髓中能够增殖分化出B细胞
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11.人体骨髓中的造血干细胞在体内环境下能分裂、分化形成红细 胞、白细胞和血小板。现代科学研究发现,在体外一定条件下培养 造血干细胞,它可以分裂、分化形成神经细胞。下列有关的叙述不 正确的是 ( )
容易发生突变 D.“iPS细胞”分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细
胞的特定基因
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9.有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在他的生长发育过程中如果 出现了某种难治疗的疾病,就可以通过脐带血中的干细胞来为他治病,下列关 于这个实例说法正确的是( )
A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能 性
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4.如图2-2-3是胚胎干细胞潜能示意图,相关叙述错误的是 ( ) A.由细胞形态判断,4种细胞中细胞②最可能连续分裂 B.胚胎干细胞能分化为各种细胞的实质是遗传物质相同 C.分化得到的各种细胞,功能不同的主要差异是特定蛋白不同 D.定向诱导胚胎干细胞分化形成组织或器官,进行自体移植可避免免疫排斥
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高频考点例 析
(4)有机物X有毒性，可诱发染色体断裂。 利用上图所示装置和提供的下列材料用具， 探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。 材料用具： 肝脏小块，外周血淋巴细胞，淋巴细胞 培养液，植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂)；显 微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，滴管；吉 姆萨染液(使染色体着色)，有机物X溶液等。
高频考点例 析
【解析】 (1)根据图中①过程中由RNA 指导合成DNA可判断①为逆转录。(2)基因工 程构建基因表达载体时用限制性核酸内切酶 (限制性内切酶、限制酶)将目的基因和运载 体切出相同的黏性末端或平末端，再用DNA 连接酶将目的基因和运载体连接起来。(3)图 中③为小鼠骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞的 融合过程，可得到杂交细胞。杂交瘤细胞既 能无限增殖，又能产生特异性抗体。
高频考点例 析
【解析】 肝脏是动物体内最大的消化腺，还有 造血和解毒功能。将肝脏切成小薄片，可使肝细胞直 接接触培养液，有利于肝细胞吸收氧气和营养物质、 排出代谢废物。向培养液中充入5%CO2，有利于维持 培养液的pH。添加抗生素可抑制细菌生长，但不能用 错、用多，否则会伤害甚至杀死肝细胞。 【答案】 (1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废 物 (2)维持培养液适宜的pH (3)种类和剂量 (4)向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 染色体形 态和数量 肝脏小块对有机物X具有解毒作用
酶。
10～50代的细胞群叫细胞株。 50代以后的细胞群叫细胞系 。
基础知识梳 理
3．条件 (1)无菌、无毒的环境：培养液应进行 无菌 处理。 (2)营养(合成培养基成分)：糖、氨基酸、促生长 因子、无机盐、微量元素，通常需加入 、血浆等。 血清 (3)温度：适宜温度36.5±0.5 ℃；pH 。 (4)气体环境：空气95%， 5%。 4．应用：如病毒疫苗、干扰素、 7.2～7.4 。 二氧化碳 单克隆抗体
上表中还需进行的操作是 ____________________________________。 ③培养一段时间后，取4组装置中的等 量培养液，分别添加到4份备用的淋巴细胞 培养液中继续培养。 ④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制 片。在显微镜下观察________，并对比分析。 若丙组淋巴细胞出现异常，而甲组的淋巴细 胞正常，则说明__________________。
高频考点例 析
实验过程： ①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养 淋巴细胞，取4等份，备用。 ②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置， 按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
步骤一：加入肝脏培养液 步骤二：加入有机物X溶液 步骤三：放置肝脏小块
甲 √ √ √
乙 √
丙 √ √
丁 √
高频考点例 析
核心要点突 破
核心要点突 破
【易误警示】 (1)动物细胞培养中两 次用到胰蛋白酶，第一次用胰蛋白酶处理剪 碎的组织使之分散成单个细胞，第二次使贴 壁细胞从瓶壁上脱落下来。 (2)原代培养与传代培养的分界点为分 瓶的继续培养。
核心要点突 破
即时应用
1.下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的 是( ) A．培养中的人的效应T细胞能产生单克隆抗 体 B．培养中的人的B淋巴细胞能够无限地增殖 C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株 D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细 胞 答案：D
高频考点例 析
(4)病毒表面的A蛋白为主要抗原，因此可用A 蛋白制备疫苗，刺激机体产生抗体。对于病毒 的检测可采用与已知病毒进行核酸序列比较的 方法，也可根据抗原与抗体发生特异性结合的 特点。用抗A蛋白的单克隆抗体进行检测。 【答案】 (1)逆(反)转录 (2)限制性核酸内切酶(限制性内切酶、限 制酶) DNA连接酶(注：两空顺序可颠倒) (3)细胞融合 杂交瘤细胞 (4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单 克隆抗体
基础知识梳 理
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．动物核移植 是将一个动物细胞的 细胞核 移入一个 去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个 新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。 2．种类 (1)体细胞核移植：难。 (2)胚胎细胞核移植：易。
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3．过程
重组细胞
基础知识梳 理
4．应用 (1)加速家畜遗传改良进程，促进 良种畜群 繁育。 (2)保护濒危物种。 (3)生产 医用蛋白 。 (4)作为异种移植的 供体 。 (5)用于组织器官的移植。 5．问题 遗传缺陷 等。 克隆动物存在 健康问题 、生理缺陷、
核心要点突 破
二、动物细胞融合与单克隆抗体制备 1．原理：细胞膜的流动性。 2．诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、 灭活的病毒、电激等。 3．意义：最重要的用途是制备单克隆 抗体。
核心要点突 破
4．单克隆抗体的制备 (1)过程
核心要点突 破
(2)单克隆抗体的主要优点：特异性强、 灵敏度高，并可大量制备。 【易误警示】 灭活是指用物理或化学 方法使病毒或细菌失去感染能力，但是并不 破坏这些病原体的抗原结构。
基础知识梳 理
一、动物细胞培养 1．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，让这些细胞生长和繁殖 。
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2．过程 动物组
① 织 ――→ 单
个 细 胞 ―→ 细 胞 悬 培养
② 液―→培养―→接触抑制――→ 传代
注：①②代表的是胰蛋白酶或胶原蛋白
高频考点例析
考点一 动物细胞的培养及应用
例1
(2009年高考江苏卷)动物器官的体外培 养技术对于研究器官的生理、病理过程及其 机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏 小块培养装置示意图。请回答下列问题。
高频考点例 析
(1)肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细 胞________________________________。 (2)气室中充入50%CO2气体的主要作 用是________________________________。 (3)培养液中添加抗生素是为了抑制细 菌生长，但要注意选择抗生素的 ， 以保证抗生素对肝脏无害。
基础知识梳 理
(2)杂交瘤细胞特点：既能大量 增殖，又能产生单一抗体。 (3)单克隆抗体的优点：特异性 强、灵敏度高、产量大。 3．单克隆抗体的应用 (1)作为诊断试剂：准确识别各 种 抗原 物质并特异性结合。 (2)用于治疗疾病和运载药物： 制成“ 生物导弹”。
核心要点突 破
一、动物细胞培养与动物体细胞核移植
核心要点突 破
即时应用
2.利用细胞工程方法，以SARS病毒 核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下 列相关叙述正确的是( ) A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到 小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体 B．体外培养单个浆细胞可以获得大 量针骨髓瘤细胞混合， 经PEG诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细 胞 D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核 衣壳蛋白特异性结合的方法不一定能诊断出 SARS病毒感染者 答案：C
基础知识梳 理
三、动物细胞融合 1．概念 两个或多个 动物细胞结合形成一个细 胞的过程，又叫细胞杂交。 2．结果：形成 杂交 细胞。 3 ． 过 程 ： 不 同 DNA 的 两 个 细 胞
灭活的病毒 ――――→ 杂交细胞。 PEG
4． 意义： 克服了远缘杂交的不亲和性。
基础知识梳 理
四、单克隆抗体 1．抗体的产生：B淋巴细胞产生的抗 体具有特异性。 2．单克隆抗体的制备 (1)过程
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