苏教版 选择性 必修三 动物细胞核移植技术和动物细胞培养技术(75张)课件

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逐渐减缓,甚至完全停止 发生癌变
原材料 重组蛋白
毒性检测
(1)克隆动物的制备体现了动物细胞的全能性。( × ) (2)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞。( × ) (3)克隆就是指的无性繁殖。( × ) (4)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。( × ) (5)培养的细胞在培养皿底可形成多层细胞。( × ) (6)传代培养细胞适合用于药物测试或基因表达等实验研究。( × )
解析 将组织用胰蛋白酶等处理,制成b瓶中的细胞悬液,不能用胃蛋白酶处 理,B错误。
[例4] (多选)下列关于动物细胞培养与植物组织培养的叙述不正确的是( BCD )
A.都需要在无菌条件下进行 B.都需要用相应的酶分散成单个细胞 C.培养的原理都是细胞的全能性 D.都使用液体培养基,动物细胞培养时还需要添加动物血清 解析 植物组织培养与动物细胞培养都需要在无菌条件下进行,防止杂菌污 染,A正确;植物组织培养从外植体开始,即离体的器官、组织、细胞或原 生质体,动物细胞培养从单个细胞开始,B错误;植物组织培养的原理是细 胞的全能性,动物细胞培养的原理是细胞增殖,C错误;植物组织培养使用 固体培养基,D错误。
第1课时 动物细胞核移植技术和动物细胞培养技术
课程内容标准
核心素养对接
(1)阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一 (1)科学思维——归纳动物细胞核移植的原理和操
个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚 作过程。
胎,继而发育成动物个体的过程。 (2)科学思维——归纳动物细胞培养的条件,构建
(2)阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织, 流程图。
2.植物组织培养与动物细胞培养的比较
[例3] 如图为动物细胞培养的基本过程,以下叙述错误的是( B )
A.a中放置的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强 B.将组织用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理,制成b瓶中的细胞悬液 C.c、d瓶中的培养液要保证无菌、无毒 D.培养过程中还需要提供O2和CO2等气体环境,CO2的主要作用是影响培养液 的pH
1.细胞核移植的原理 动物体细胞核移植的原理是动物细胞核具有全能性,而不是动物细胞具有全能性。 因为动物体细胞的全能性受到限制,不能经培养直接发育成完整个体,所以用体细 胞核移植技术能够得到克隆动物,说明动物体细胞的细胞核具有全能性。
2.供体和受体的选择 (1)供体:一般选用原代培养的细胞,保证了供体细胞正常的遗传基础。 (2)受体:选择处于减数第二次分裂的卵母细胞,其原因是①卵母细胞的细胞质内存 在激发细胞核全能性表达的物质;②卵母细胞体积大,便于操作;③卵母细胞内卵 黄多,营养物质丰富。
[例1] 动物克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( B )
A.此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性 B.甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞,乙细胞是重组细胞 C.子代动物与提供甲细胞的动物性状完全相同 D.动物难以进行体细胞克隆的原因之一是分化后的体细胞的细胞核的基因组 成缺乏完整性
解析 此过程说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;细胞核 移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,所以甲细胞可以是胚胎细胞也可 以是体细胞,乙细胞是重组细胞,B正确;子代动物的细胞核遗传物质来自甲 细胞,而细胞质遗传物质来自卵母细胞,且子代动物的表型还受环境因素的 影响,因此子代动物与提供甲细胞的动物性状不完全相同,C错误;动物的体 细胞均由受精卵发育而来,因此体细胞的细胞核中的基因组成是完整的,D错 误。
课前自主预习
知识点1
知识点2
知识点1 动物细胞核移植技术及其应用
动物细胞核移植技术
细胞核 已经去除细胞核的成熟卵母细胞
一个新的胚胎 动物新个体
动物细胞核的全能性
分化程度低,全 能性容易表现
分化程度高,全 能性难表现
重组 电脉冲 细胞
细 胞核
家畜遗传改良 优良畜群的繁育
增加动物数量
知识点2 动物细胞培养技术及其应用 1.动物细胞培养技术
(3)克隆羊多莉培育过程中“重组细胞”的构建利用的是克隆技术吗?尝试谈谈 你对“克隆”的理解? 提示 克隆羊多莉培育过程中“重组细胞”的构建利用的是核移植技术,而不 是克隆技术。克隆不仅仅是指无性繁殖,还包括遗传上完全相同的分子、细胞 或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体,如分子水平上的DNA复制、细胞 水平上的有丝分裂、个体水平上的营养生殖等。 (4)动物细胞核移植技术属于动物细胞工程技术,动物细胞工程技术还包括哪些 重要技术,其基础是什么? 提示 动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、干细胞应用技术等,其中动物 细胞培养是动物细胞工程的基础。
3.克隆动物的遗传特点 克隆动物的亲本有三个,即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。 (1)克隆动物的细胞核基因来自体细胞核供体,因此,克隆动物的性状与体细胞 核供体基本相同。 (2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞,因此,克隆动物的性状与卵母细胞细 胞质供体部分相同。 (3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质,因此,克隆动物的性状与代孕母体 没有直接关系。
探究点二 动物细胞培养技术及其应用
1.20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? 提示 分裂能力强,分化程度低。
(2)为什么需要在无菌条件下培养? 提示 正常动物体和人体的免疫系统可以抵御外界环境中各种微生物对机体的 入侵,体内细胞生活的内环境几乎是没有微生物的。离体培养的细胞对微生物 和有毒物质的防御能力极低。 (3)为什么要将组织和细胞放在淋巴液中培养? 提示 模拟青蛙体内环境。
(4)克隆猴的遗传物质是对猴B的100%复制吗?并分析原因。 提示 不是。克隆过程中细胞核来自供体,因此克隆猴的核遗传物质是对供 体核遗传物质的100%复制,而其细胞质中的遗传物质来自猴A。 (5)克隆猴的诞生是否证明了动物细胞具有全能性?原因是什么? 提示 否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物,仅仅说明动物体细胞的细 胞核具有全能性,而不是动物细胞具有全能性。
2.观察分析下列动物细胞培养过程图,结合教材相关内容回答下列问题:
(1)由图中“多数组织细胞固定在培养瓶壁上生长和分裂”以及教材P65“细胞不 断分裂,直至铺满整个培养皿底部,形成一层细胞”信息,尝试推测动物细胞 培养过程中一般存在什么特性或现象? 提示 大多数细胞需要贴附在瓶壁、皿底等基质表面才能生长增殖,即具有贴 壁生长现象。贴壁生长的细胞增殖到一定程度因发生接触而生长增殖受到抑制, 即具有接触抑制现象。
课堂小结
思维导图
晨读必背
1.克隆多莉羊的成功培育证明了动物细胞核的全能性。 2.体细胞核移植时是将供体细胞注入去核的成熟卵母细胞中。 3.克隆不仅仅是指无性繁殖,还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一
祖先的生物个体的无性繁殖群体。 4.动物细胞培养是动物细胞工程的基础,其原理是细胞增殖。 5.动物细胞培养可分为原代培养和传代培养,其中原代培养细胞与体内细胞的
[例2] 核移植的受体细胞是处于减数第二次分裂(MⅡ期)的卵母细胞,下列有关
说法错误的是( D )
A.MⅡ期卵母细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质 B.MⅡ期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易 C.可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中 D.MⅡ期卵母细胞对克隆动物的遗传特性没有任何影响
解析 通常用处于MⅡ期去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大, 易操作、营养物质丰富外,还因为它的细胞质中含有促进细胞核全能性表达 的物质,A、B正确;直接把供体细胞注入去核的卵母细胞中也是可以的,并 且这样可以减少对细胞核的损伤,更有利于重组细胞的分裂,C正确;克隆动 物的细胞核中遗传物质来自供体核,细胞质中的遗传物质主要来自MⅡ期卵 母细胞,因此卵母细胞对克隆动物的性状也会产生影响,D错误。
分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞 (3)社会责任——认同核移植技术和动物细胞培养
生长和增殖的过程,动物细胞培养是动物细胞工 技术的应用。
程的基础。
1
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课前自主预习
2
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课中合作探究
3 课堂小结 ///////
4 随堂检测 ///////
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课后·分层训练
(4)图中“10代以后,细胞就会逐渐停止增殖”以及教材P66“传代培养10~50 次后,细胞增殖速度便会逐渐减缓,甚至完全停止”,原因是什么? 提示 当细胞数量增加到一定程度后,由于培养空间的限制、营养物质的消耗 及有害代谢产物的积累等,细胞的生长和增殖便会逐渐减缓,甚至停止。 (5)进行动物细胞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? 用胃蛋白酶可以吗?为什么? 提示 蛋白质;不可以;多数动物细胞生存的适宜pH为7.1~7.3,胃蛋白酶(适 宜pH为1.8左右)在此环境中没有活性。
课中合作探究
探究点一
探究点二
探究点一 动物细胞核移植技术及其应用
2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生,这是我国科学家历经 五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”,寓意为“中 华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列,如图表示克隆猴 的培育流程。
(1)通过上述方式产生克隆猴属于__无__性__ (填“有性”或“无性”)繁殖。 (2)重组细胞中的体细胞核能够表现出全能性,是因为卵母细胞中含有大量的营 养物质,并含有___诱__导__(_激__发__)体__细__胞__核__表__现__全__能__性____的物质。 (3)克隆猴的成功培育在人类医学实践中具有重要意义,由于猴与人在进化上 __亲__缘__关__系__很__近__,因而比模型小鼠更适合作为研究人类疾病的模型动物。由于 同一个体的体细胞克隆出的后代___遗__传__物__质__(_性__状__)_基__本__相__同___,因而用于药物 对照实验能够更准确地评估药效。
(2)动物细胞培养过程分为原代培养和传代培养,适合用于药物测试和基因表达 等实验研究的是哪一阶段的细胞?为什么? 提示 原代培养。因为原代培养阶段的细胞与体内细胞的生长特性相近,生物 学特性未发生很大变化,适合用于药物测试和基因表达等实验研究。 (3)动物细胞核移植时,供核的体细胞一般选用10代以内的细胞,你能从教材中 找到原因吗? 提示 根据教材P66“一般情况下,传代培养10~50次后,有些细胞可能还会发 生癌变”,说明动物细胞核移植时,供核的体细胞宜选用10代以内的细胞,以 保证供核的体细胞正常的遗传基础。
1.动物细胞培养的相关处理 (1)使细胞分散开的原因:一是能保证细胞所需要的营养供应;二是能保证细 胞内有害代谢产物的及时排出。 (2)使用胰蛋白酶时,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质膜蛋白等,对细胞造成损伤。进行动物 细胞培养时不能用胃蛋白酶分散细胞,主要是因为pH不合适。 (3)动物细胞的整个培养过程中可能多次用到胰蛋白酶等处理,第一次使用的 目的是使组织细胞分散开;贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从皿底 上脱离下来,分散成单个细胞,便于继续培养。
1996年7月,英国科学家韦尔穆特等人采用成年绵羊的乳腺细胞(动物体细胞)进 行核移植,成功培育出世界上首例体细胞核移植克隆羊多莉。
教材P63“积极思维”拓展
(1)克隆羊多莉长大后性状表现与哪只羊相似?为什么? 提示 与芬兰白面母羊相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。因为芬兰白面母羊是核供体,克隆羊多莉的核遗 传物质来自芬兰白面母羊,生物的性状主要由核遗传物质控制。 (2)克隆羊多莉的诞生能否证明动物细胞的全能性? 提示 不能。克隆羊多莉的诞生证明哺乳动物体细胞核在卵母细胞细胞质的支 持下,也和植物细胞一样具有全能性。
细胞 养充足、无菌
生长、增殖
细胞增殖
胰蛋 白酶 悬

单个 温度适宜、营
基础
一层 细胞
体温、内环境pH

氧 毒性 培养液的pH
微量 元素、维生素和促生长因子
动物血清
理 的抗生素
无菌处 适量
更换培养液
2.动物细胞培养技术的应用 初

体内细胞 药物测试
原代培养
培养空间的限制、营养物质的消耗及有害 代谢产物的积累
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