2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植
有机物：糖、氨基酸、促生长因子
(2)营养
动物血清、血浆：P补46充旁培栏养题液及中小没有知完识全搞清
楚的补成充分合成培养基中所缺乏的营养物质及激素等。
36.5±0.5℃
细胞代谢
7.2~7.4
培养液的PH7
5.应用: 连线表示动物细胞培养的应用及实例
可根据变异细胞占细胞总数的比 例来判断毒性的大小。
3、体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动 物进行了100%的复制吗？为什么？
不是。克隆动物的DNA绝大部分来自供体细胞核，但还有少 量DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞的细胞质。此外， 生物的性状还受环境的影响。
17Biblioteka 思考题1、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操 理由：______________________________ 作过程的不同点？ 胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性较容易。
5胚)体胎细细胞胞是核分移化使植程技度细术低得，胞到恢的复克从其隆全牛瓶能从性生壁较殖容胰方上易式。蛋上脱看白属落于酶下来，便于分装后继续培养。
2、克隆动物遗传物质的来源？
10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
归纳：克隆动物的基因型、性别、主要性状、染色体组成均与供核个体相同。
10~50 5)体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于
2.相关概念: (1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞_贴__附__在__瓶__壁__上。 (2)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到_表__面__相__互__接__触__时, 细胞_停__止__分__裂__增__殖__的现象。 (3)原代培养:指动物组织消化后的_初__次__培__养__。 (4)传代培养:贴满瓶壁的细胞,出现_接__触__抑__制__后,需要重新用 _胰__蛋__白__酶__等处理,然后分瓶继续培养,让细胞_继__续__增__殖__的培 养过程。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
5、动物细胞培养技术应用:
①许多有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰 素、单克隆抗体等，都可以借助动物细胞的大规模 培养来生产。
②动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。
③用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。 ④科学家培养正常或者病变的细胞，用于生理、病 理、药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物等， 为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。
5. 你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物， 是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少 量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。 此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的 一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核 供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会 完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体 动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核 供体动物100%的复制。
诱导方法：物理或化学方法激活受体细胞， 完成细胞分裂和发育进程。
3.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之 前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部 来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在 供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将 受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏(P49小资 料）。
练习题：
1、动物细胞工程技术的基础是（ C ） A、动物细胞融合 B、胚胎移植 C、动物细胞培养 D、核移植
2、在生物工程中一般都要用到酶，下列酶中属于 动物细胞工程最常用的工具酶的是（ D） A．限制酶 B．DNA连接酶 C．果胶酶 D．胰蛋白酶
3、在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的 目的是（ A ） A．使动物组织分散为单个细胞进行培养 B．去掉细胞壁成为原生质体 C．去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合 D．促进蛋白质水解为多肽
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。
课件11：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
思考题
5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出 操作过程的不同点？
多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高产奶 牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞；多莉克 隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而高产奶牛 的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
核 移
胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全
能性容易
植
体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能 （难度高） 性不容易
受体细胞：MⅡ期的卵母细胞
卵母细胞采集、培养
MⅡ期卵母细胞 去核
去核卵母细胞
（二）体细胞核移植过程 （体细胞克隆动物）
供体细胞注入 去核卵母细胞
体细胞培养
植物组织培养, 植物体细胞杂交
2、动物细胞工程常用的技术手段呢？ • 动物细胞培养、动物细胞核移植、 • 动物细胞融合、生产单克隆抗体等
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞培养 （一）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。
（三）培养条件
1、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液） 2、营养（葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、
微量元素、血清、血浆等。）
合成培养基
保证细胞顺利
3、温度和pH
的生长增殖
36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
4、气体环境：
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
思考
动物细胞培养液的主要成分是什么？ 较植物组培培养基有何独特之处？ 主要成分： 葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量 元素、血清、血浆等。
19-20版：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术（创新设计）
2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术学习目标1.构建动物细胞培养的流程图，区分原代培养和传代培养。
(重难点)2.理解动物细胞培养的条件，尤其是添加动物血清的目的、CO2的作用等。
(重点)3.结合高产奶牛的克隆过程，掌握动物体细胞核移植技术。
(重难点)|基础知识|一、动物细胞工程1.常用技术手段动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。
2.基础技术动物细胞培养技术。
二、动物细胞的培养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.原理：细胞增殖。
3.过程4.条件(1)无菌、无毒的环境①培养液应进行无菌处理。
②通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防污染。
③定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(2)营养①合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
②合成培养基特点：加入血清、血浆等天然成分。
(3)适宜的温度和pH：温度为36.5±0.5 ℃；pH为7.2～7.4。
(4)气体环境：95%空气＋5%CO2的混合气体。
O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
5.应用(连线)三、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.概念(1)供体：动物的一个细胞的细胞核。
(2)受体：去掉细胞核的卵母细胞。
(3)结果：形成重组胚胎，发育成动物个体。
2.种类胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
3.原理动物细胞核具有全能性、细胞膜具有一定的流动性。
4.流程5.应用(1)加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
(2)保护濒危物种，增大存活数量。
(3)生产珍贵的医用蛋白。
(4)作为异种移植的供体。
(5)用于组织器官的移植。
6.存在问题(1)成功率非常低。
(2)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷。
(3)存在克隆动物食品的安全性问题。
|自查自纠|1.动物细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。
2.2.1 动物体细胞核移植技术
思考与讨论
③. 你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物， 是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
不是，克隆动物的线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些 行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动 物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同， 其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同， 从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。
◆此实验应用到的技术： 动物细胞培养、动物体细胞核移 植、胚胎移植
电脉冲刺激
重组胚胎
胚胎移植
代孕母体 供体奶牛遗 传基础相同 的牛
思考与讨论
①. 在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须 先去掉受体卵母细胞的核？ 为了使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价 值的动物提供的体细胞。 ②. 用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞， 想一想，这是为什么？ 10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，能保证供体细 胞正常的遗传基础。
较植物组织培养基，动物细胞培养液的独特之处？
维持培养液的PH
①液体培养基
②成分中有动物血清等
想一想
为什么对动物细胞进行培养时要添加血清？
血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋 白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细胞合成蛋 白质的基本成分，有些动物细胞不能合成，必须由培养 液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、 增殖、贴附，还有很多未知的促细胞生长因子等其他活 性物质。因此，细胞培养要保证细胞能顺利生长和繁殖， 一般要添加10%----20%的血清。
4.体细胞核移植技术存在的问题
出生率非常低＜10％ 克隆动物存在着健康问题 克隆动物的食品安全性问题存在争议
2.2.1-动物细胞培养和核移植技术(共47张PPT)
C.动物细胞培养只能传50代左右，所培育的 细胞全部衰老死亡
D.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物 的器官或组织
根据动物细胞核仍具有全能 性的特点,怎样将动物细胞的全 能性表达?
利用动物体细胞核移植技术
Ａ母绵羊
Ｂ母绵羊
多
卵细胞
莉
乳腺细胞
羊 的
细胞质
思考题
14、如何理解原代培养和传代培养？ 上述过程中，在第一培养瓶中培养就是原代培养，
之后转移到其它培养瓶中培养就是传代培养
15、传代培养的细胞能一直传代下去吗？ 不是都能
16、有些为何能一直传下去吗？动物细胞培养就是为 了得到这些细胞吗？
发生突变，朝着癌细胞方向发展 不是 17、人类一般保存的是哪类细胞呢？为什么？用于植 皮的细胞培养应该不多于多少代？ 保存10代以内的细胞；因为10－50部分细胞的细胞 核型可能发生变化，有少部分还发生突变向癌细胞方 向发展；10代
完成P49 讨论：
4、应用前景：
① 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 ② 保护濒危物种，增加存活数量 ③ 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 ④ 可以作为异种移植的供体 ⑤ 可以用于组织器官的移植
5、存在问题：
① 成功率低 ② 克隆动物存在健康问题 ③ 克隆动物食品的安全性问题存有争议
遗传物质 未改变
遗传物质 已改变
细胞悬液
原代培养 10代细胞
50代细胞 传代培养
无限传代
Back
问题
1、植物组织培养过程将组织分散成单个细胞的吗？没有 ２、动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的吗？是
３、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞的呢？ 成块的组织细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖
教学设计13：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术一、教材分析核移植技术又称为动物克隆技术，是在动物细胞培养技术的基础上发展起来的。
教材首先从全能性的角度指出目前通过动物细胞培养技术是无法获得动物体的，从而引出核移植技术的概念。
然后以高产奶牛为例详细讲述了体细胞核移植技术的操作流程，即本节的重点和难点部分，通过展示图片、动画等形式来学习。
最后介绍了核移植技术的应用前景和存在问题。
二、教学目标1．知识目标简述动物细胞核移植技术的流程。
2．过程与方法通过课前预习、查阅资料、课堂讨论和强化练习等活动，让学生了解动物细胞核移植技术的流程。
3．情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重难点重点：了解动物体细胞核移植技术的流程。
难点：了解动物体细胞核移植技术的流程。
四、教学准备多媒体课件。
五、课时安排1课时。
六、教学过程回顾旧知，引入新课：我们知道，通过植物组织培养技术可以将植物细胞培养成完整的植物体，并且不改变其遗传特性，是一种无性繁殖技术，所以也被称为植物克隆技术。
其原理是植物细胞具有全能性。
照此推理，动物细胞如果也具有全能性，就应该可以通过动物细胞培养技术获得动物体，从而实现动物克隆。
而当我们学习了动物细胞培养技术之后，却只能报以遗憾。
那么动物细胞的全能性有什么特点，如何才能实现动物的克隆呢？下面我们一起来探讨。
（一）动物体细胞核移植技术和克隆动物探讨一：动物细胞全能性的特点学生阅读教材P47“动物体细胞核移植技术和克隆动物”第二段。
学生讨论交流后，教师总结得出：动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性的表达很难，但动物的细胞核内仍含有该种动物的全部遗传基因，具有发育成完整个体的潜能，即动物的细胞核仍具有全能性。
需要的特殊技术：核移植。
探讨二：核移植技术的概念及分类让学生根据教材中核移植技术的概念，用简洁的图示描述出其大概过程：教师讲解：被移植的细胞核可以来自于哺乳动物的胚胎细胞和体细胞，从而该技术分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两类。
动物细胞培养和核移植技术教案(精品).doc
有助于理 解，效果好 培养了能 力。
（5）应用
（1）改良动物，提高繁殖率
学生笔注
理解STS
（2）保护濒危物种
间的关系
（3）生产转基因产品；治疗疾病等
（6）局限
（1）成功率低。
结合“多利羊”实例，
激发学生
（2）有待改进。
师：不能，因为动物细胞的全能性受到 分化稈度的限制，发冇成个体的潜能渐 弱。那么这项技术有哪些用途呢？
（1）生产生物制品
（2）提供基因工程的受体细胞
（3）检测有毒物质的毒性
（4）用于病理、生理、药理研究
比较：培养基的状态、成分；技术依据
用预先准备好的小黑
的共鸣。
的原理；过程；结果等方血。
板或投影出示。
生严谨的
血清、血浆等
让学生同时思考P46
科学态度。
（3）温度和PH：接近体温，PH7。
旁栏题，阅读下面的
2-7 o4
小知识卡片。
（4）气体环境：02和CO2（5%）
（5）应用
师：物细胞培养能否象植物组织培养那
指导学生阅读并学会
通过这样
样获得克隆个体？
归纳有哪几个方面的
的提问，能
生：众说纷纭。
川途
引起学生
师：胚胎细胞核移植和体细胞核移植，
1叫顾所学知识诱发学
同科学不
后者难度较大。我们来学习后者。
生思考原因
断发展、不
（3）原理
体细胞核的全能性
断创新。
（4）过稈
教师板画过程图:
取材一培养一显微注射到去核的次级 卵母细胞一重组细胞一重组胚胎一受 体雌性动物一克隆动物。
原创7：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
其他条件 均为无菌操作，需要适宜的温度、PH、O2等条件
离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下可发育成完整的植 株，那么能不能用高产奶牛的一个体细胞，培育出一头高产奶牛呢？
我们已经知道，高度分化的植被物组织仍保持着全能性，但动 物细胞与植物细胞不同，动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程 度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，目前还不能 用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用动物体细胞克 隆的动物，实际是通过核移植来实现的。
2.2、动物细胞工程
常用技术 动物细胞培养 动物细胞核移植 动物细胞融合 生产单克隆抗体
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在治疗烧伤病人时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮 肤进行自体移植。但对一个大面积烧伤的病人来说，自体健康皮 肤非常有限，使用他人皮肤来源不足，而且会产生排异反应。那 么，怎样才能获得大最的自体健康皮肤呢？
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，哺乳动物 多以_3_6_._5_土__0__.5_℃为宜。多数细胞生存的适宜pH 为_7_._2_-_-_--_7_._4__。
气体环境
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__P_H___ 。进行 细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置干含95％ __空__气___加5% _C__O_2_的混合气体的_培__养__箱___中进行培养。
P50思考与探究 2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？
植物细胞要发育成完整植株，必须先脱分化，然后进行再 分化，形成完整植株。
一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分 化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力， 所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化 过程了。
高中生物动物细胞工程动物细胞培养和核移植技术原创
1、进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间 的主要物质是什么成分？用胃蛋白酶行吗？
主要：蛋白质。 不能。多数动物细胞培养的适宜PH为7.2-7.4，胃蛋白酶在此环境中会变性失活。
2、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有 何独特之处？
主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
为使核移植的胚胎或动物的遗传物质来自有重 要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的 细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞核去 掉或将其破坏。
问题3
用于核移植的供体细胞一般都选用传 代10代以内的细胞，这是为什么？
培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时， 部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质 也可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保 持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中， 为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传 代10代以内的细胞。
二、动物细胞核移植技术和克隆动物
问题1
我们能否利用类似植物组织培养获得 完整植物体的方法培养动物细胞，使 其发育成一个完整的个体？
不能，高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而 动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受 到限制，分化潜能逐渐变弱。
全能性高低：
植物细胞＞动物细胞
动物细胞特点？
• 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。
细胞融合 重组 细胞
归纳:
胚胎移植
构建重组胚胎
代孕母体
生出与供体奶牛遗传 基础相同的犊牛
1.两阶段：核移植和胚胎移植
2.取卵细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作,它发育可直接表达性状
3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
教学设计12：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
动物细胞培养和核移植技术一、教材分析动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
在动物细胞培养技术之后介绍的核移植技术、动物细胞融合技术、生产单克隆抗体以及胚胎工程都要用到动物细胞培养技术。
掌握好这项技术才能为其他技术奠定好基础。
在动物细胞培养的教学中，可把这部分内容归纳成三个问题：（1）为什么要进行动物细胞的培养（2）什么是动物细胞的培养（3）怎样进行动物细胞的培养其中，第三个问题是本节课的重点。
二、教学目标1．知识目标简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2．过程与方法采用问题教学法，设置环环相扣的问题，激发学生的思维，帮助他们深刻理解该内容。
3．情感态度与价值观关注细胞工程研究的发展和应用前景。
三、教学重难点重点：动物细胞培养的过程及条件。
难点：动物细胞培养的过程及条件。
四、教学准备多媒体课件、导学案。
五、课时安排1课时。
六、教学过程回顾旧知，引入新课：（多媒体展示植物组织培养图片和过程）利用植物细胞可以培育成植物体，那么，利用动物细胞能不能大量繁殖动物体，以提高繁殖率呢？这节课，我们就来学习动物细胞工程。
（一）动物细胞培养（多媒体展示烧伤病人的图片）同学们，动物细胞不能培养成动物体，那么能不能通过培养得到大量的某种细胞呢？如果可以的话，这无疑是烧伤病人的福音。
因为自体皮肤是不会产生免疫排斥的。
展示人造皮肤图片，引出动物细胞培养技术概念——从动物体中取出相关的组织，将它分散单个细胞，然后，放在适宜培养基中，让这些细胞生长和增殖。
教师简介动物细胞培养的基本流程：取出组织→单个细胞→培养基中培养→细胞增殖→大量同样的细胞。
阅读教材“动物细胞培养的过程”，小组合作探究以下几个问题：1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较哪一种更易于培养？为什么？（细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。
所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞较易于培养。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术一、教学目标（一）知识目标1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景（二）能力目标运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础（三）情感目标关注细胞工程研究的发展和应用前景二、教学重难点（一）教学重点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。
（二）教学难点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附：课后阅读材料：材料一：细胞核的吸取吸核的方法不是将微吸管头刺入供体细胞内吸取细胞核，而是利用显微操纵台通过轻轻地来回转动千分尺外径，将一个细胞慢慢地吸入微吸管。
必须注意微吸管的内径要比细胞小，这样能使被吸入的细胞由于吸力的作用而破裂，结果可以依靠目测，将细胞核和包在它周围的一部分细胞质一起吸入管内，避免细胞核直接与液体接触，以免受损。
还应调节使供体细胞尽量靠近管口，避免注核时带入较多的手术液。
材料二：胚胎细胞核移植研究进展在1981年，Illmensee和Hoppe将小鼠囊胚的内细胞团的细胞核移植到去核的受精卵内，获得了首批克隆的小鼠。
这是世界上首次获得哺乳动物克隆成功，但其实验未被其他的研究人员所重复。
1983年Mcgrath和Solter首次利用显微操作技术和细胞融合技术，将单细胞期小鼠胚胎作为核供体进行核移植，得到了产仔，并建立了重复性很高的核移植程序，使得核移植效率大大提高。
1986年，Willadsen等用绵羊早期胚胎的卵裂球作供体，用去核的第二次减数分裂中期（Second Meiotic Metaphase, MII）卵母细胞作受体，并用电融合的方法代替了仙苔病毒诱导供体卵裂球与去核卵母细胞的融合，研究发现电融合方法比病毒融合法更有效，核移植胚胎的体外发育能力更强，重组胚移植后获得了核移植后代，这是首次在家畜上获得了成功。
Willadsen等在实验中阐明了哺乳动物胚胎细胞核移植中两个全新的观点：（1）作为核受体，卵母细胞比受精卵有更大的优越性；（2）绵羊桑椹胚的细胞核具有发育的全能性，并建立了以早期胚胎卵裂球为供体，MII期卵母细胞为受体胞质以及用电融合方法诱导供体细胞核和受体胞质融合这一整套技术。
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
原创4：2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
体细胞培养
电激处理使 胚胎 供体核进入 移植 代孕母牛 克隆牛 受体卵母细 胞构建重组 胚胎
供体牛
（高
供产
体 细
体奶 ）牛
胞
的
核
移
植
过
程
供体 细胞 培养
卵母 细胞 培养
供体 细胞
去核 卵母 细胞
重组细胞
重组胚胎
供（ 卵受 奶体 牛） 代孕母牛
P49讨论：
1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为 什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
取动物组织块 剪碎组织
动物组织细胞间隙 中含有一定量的弹 性纤维等蛋白质。
分散成单个细胞
胰蛋白酶处理
此处细胞在该生活环境中能
无限生长和增殖吗？
细胞培养
动物细胞培养过程
胚胎或幼龄动物的组织器官
剪碎
胰蛋白酶
单个细胞
贴壁生长 接触抑制
加培养液制成
细胞悬浮液
原代培养
洗涤、稀释、
分瓶继续培养
分离 10代以内，保持正常二倍体核型
无限传 代
洗涤、稀释、分离
原代培养 多数组织细胞固定在表面 生长和分裂。
传代培养
植物组织培养和动物细胞培养的比较
动物细胞培养 动物胚胎或幼龄动
物的组织、器官 胰蛋白酶
单个细胞 加培养液
细胞悬浮液
10代细胞
植物组织培养
离体的植物器官、 组织或细胞
脱分化
接种至培 养基
愈伤组织
再分化
根、芽
50代细胞 无限传代
维持培养 液的PH值
动物细胞生长特性
细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁 上，称为细胞贴壁。
动物细胞培养和核移植
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
克 隆 羊 “多 利 ” 的 产 生 过 程
思考：克隆技术最关键的环节？
克隆发展和应用
细胞贴壁过程
动物细胞培养过程
幼龄或胚胎动物组织块 剪碎
胰（胶原）蛋白酶处理
细胞系
50代以上 代以上
单个细胞 培养液 培养瓶 细胞悬液 原代培养
贴壁生长、接触抑制 胰蛋白酶处理、换瓶
专题二 细胞工程
2.2.1动物细胞培养和核移植技术一 Nhomakorabea学习目标
• 简述“动物细胞培养技术”的过程、条件和应用。 • 简述“动物体细胞核移植（克隆）技术”的过程 和应用前景。
二、动物细胞培养技术
自学讨论
1、皮肤细胞体外培养的原理、过程、条件？ 2、动物细胞培养的应用有哪些？ 3、“自体移植”的好处是什么？ 4、试想想还有什么技术既能生产人的可移植 器官，还能保证移植成功？
细胞株
40~50代 代
传代培养
(完整版)动物体细胞核移植技术
2.2.1动物细胞培养和核移植技术第二课时动物体细胞核移植技术和克隆动物学习目标：１、简述克隆动物的概念和原理２、简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景３、关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题学习重点和难点：动物体细胞核移植技术克隆动物的过程教学过程：二、动物体细胞核移植技术和克隆动物阅读教材47页相关文字思考：1、对动物来说，为什么不能用类似植物组织培养的方法获得完整的个体？2、根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?（一）动物体细胞核移植：是将动物的一个细胞的,移如入一个已经去掉细胞核的细胞中.使其并发育成一个新的,这个新的胚胎最终发育为动物哺乳动物核移植分为和。
思考：1、核移植得到的动物叫什么？2、体细胞核移植和胚胎核移植比较那个难度低一点？为什么？（二）体细胞核移植的培育过程1、【动手设计】1、体细胞核移植过程流程图：（以P48为例）2、回顾克隆多莉羊的生产流程:（多莉的性状和B羊完全相同说明什么问题? ）（多莉体内的遗传物质全部来自B羊吗?为什么? ）思考：1、核移植的原理是什么？2、为什么要去掉受体卵母细胞的核？3、用于核移植的细胞一般都选用10代以内的细胞，这是为什么？4、核移植获得克隆动物是百分之百对供体细胞的复制吗？（三）体细胞核移植技术的应用前景：1、在畜牧业生产中：可以加速进程，促进优良畜群繁育2、在保护濒危物种方面：利用体细胞核移植技术增加这些动物的数量3、在医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为，生产许多珍贵的医用4、在治疗人类疾病时：转基因克隆动物细胞、组织、器官可以作为异种移植的。
5、对克隆动物和细胞的研究，使人类深入了解发育及衰老过程6、用克隆动物做疾病模型，使人们更好的追踪研究过程和疾病（四）体细胞核移植技术存在的问题：1、成功率比较2、绝大多数动物还存在许多克隆动物表现出缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等3、克隆动物食品的问题也存在质疑练一练：1、绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞．但用乳腺细胞的细胞核与去核卵细胞的细胞质重组成一个细胞后，这个细胞核仍然保持着全能性，这主要是因为（）A．细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质B．卵细胞的细胞质内含有生物发育所需要的全套遗传物质C．卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质D．细胞核中的基因在卵胞质中才能表达2．生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
专题2 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
A.原理
B．培养基区别
C．结果
【尝试解答】 【解析】 A
D．培养目的
本题考查的是植物组织培养和动物细胞
培养相关知识的比较，动物细胞培养的目的是获得 更多细胞或细胞产物。而不是获得个体，其原理只
涉及细胞增殖(细胞分裂)。
【误区警示】
误认为动物细胞培养也是为了获
得一个完整的个体，而得出错误答案“D”，但却 忽略了动物细胞培养只是为了得到细胞或细胞产
此没有产奶量高的优良性状。
【探规寻律】 体细胞核移植的过程必须弄清的 几个问题： (1)动物细胞的全能性会随着动物体的发育而逐渐 受到限制，其主要原因是细胞的分化。 (2)克隆高产奶牛所用的受体细胞是去核的卵母细 胞，处于减数第二次分裂中期。因为卵母细胞中 含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。 (3)克隆高产奶牛过程所利用的生物技术有：细胞 核移植、动物细胞培养、胚胎移植。 (4)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微 操作法。
制，细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞，A错；
克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而
得的，所以细胞的基因型相同，多数不会发生改变, B错；二倍体细胞传代培养至10代多数会死亡，只 有少数的细胞能够培养至50代以后成为细胞系，C 错；恶性细胞系的细胞具有癌变的特点，能够无限
增殖，可以进行传代培养，D正确。
解析：选A。对动物细胞培养和植物组织培养的知 识理解程度不够，造成了概念上的混淆，认为动物 细胞培养和植物组织培养具体过程相差不大，故误
选B或C或D。动植物细胞培养时培养基的成分差
别较大，动物培养基需加入血清，植物培养基需加
入激素和琼脂。
动物体细胞核移植 1．原理：细胞核的全能性。 2．供核细胞：一般选优良动物的传代培养10代以 内的细胞。 3．受体细胞：去核的MⅡ期卵母细胞。
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能力目标
搜集有关动物细胞工程前沿知识，辩 证地看问题。
情感态度与价值观
1、讨论动物细胞工程的意义和应用。
2、关注动物细胞工程的发展前景。
教学重难点
重点
动物细胞培养的过程及条件。 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。
竞赛游戏
游戏规则:本节题目均为抢答题，每题 一分。答对得一分,答错不扣分。以组 为单位，凡抢到题目的小组，成员之 间可相互补充，若仍不能给出正确答 案，则有其他小组补充，此时给改组 加二分，得分最高组将获得精美礼品 一份。
4、细胞核移植生产的克隆动物是对 体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为 什么？
不是，克隆动物绝大部分DNA来自供 体细胞核，但核外还有少部分DNA（如线 粒体DNA）来自受体卵母细胞。
2.2体细胞核移植的应用前景：
在畜牧业中可以加速家畜遗传改 良的进程 保护濒危物种
医药卫生领域生产医用蛋白质及组 织器官的移植
用核移植的方法得到 的动物称为克隆动物
核移植
胚胎细胞核 移植
体细胞核 移植
2.1体细胞核移植的过程：
取供体细胞
以 克 隆 高 产 奶 牛 为 例 供体细胞培养
取卵母细胞
卵母细胞去核
供体细胞注入去核的卵母细胞 供体核进入受体卵母细胞 重组胚胎 代孕母牛 生出与供体遗传物质 基本相同的个体
讨 论
1、受体细胞为什么选用卵母细胞？
主要成分：葡萄糖、氨基酸、 无机盐、维生素和动物血清等。
独特之处有：1、液体培养基 2、 成分中有动物血清等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胰蛋白酶
用胰蛋白酶消化的是细胞间质，以分散细 胞，更有利于细胞的培养。细胞间质主要 成分有胶原蛋白、层粘连蛋白、纤粘连蛋 白、弹性蛋白等成分。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。
动物细胞培养液的主要成分是什么？ 较植物组培培养基有何独特之处？
导入新课
用离体的植物细胞可以培育出完整植株， 那么，能否用高产奶牛的一个体细胞，培育出 一头高产奶牛呢？
1996年7月5日，
世界上第一只克隆羊
“多利”在英国苏格
兰卢斯林研究所的试 验基地诞生。
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
学习目标
知识目标
1、简述动物细胞培养的过程、条件。 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。
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
2.3体细胞核移植技术存在的问题：
成功率比较低 大多存在健康问题 克隆动物食品安全问题
课堂小结
课后作业
《非常学案》检测试题
为什么要用动物胚胎或幼龄 动物的器官组织？
因为动物胚胎或幼龄动物的 器官组织比老龄动物的组织 细胞增殖能力强，有丝分裂 旺盛。分化程度越低，增殖 能力越强，越容易培养。
动物细胞培养 (基础技术) 动物 细胞 工程 常用 技术 核移植技术
动物细胞融合
单克隆抗体技术
1、动物细胞培养
从动物机体中取出 相关组织，将它们 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。
如何进行细胞培养？
培养时需要提供 哪些必要条件？
1.1动物细胞培养的过程：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
知识小结
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
植物组织培养 细胞的全能性 固体培养基
动物细胞培养 细胞增殖 液体培养基
培养结果
培养目的
蔗糖、植物激素 葡萄糖、动物血清 植物体 细胞株、细胞系 快速繁殖、培育 无病毒植株等 获得细胞或 细胞产物
高考链接
(2011年宁夏卷)回答下列有关动物细胞培养的问题：
抗原
进行攻击。
既然动物体细胞核仍具有全能 性，为什么不能直接利用动物体细 胞培育动物体？
动物细胞的全能性会随着动物 细胞分化程度的提高而逐渐受 到限制，分化潜能逐渐变弱。
怎样才能使动物体细胞表现出全能性呢？
利用动物体细胞核移植技术
2、动物细胞核移植技术和克隆动物
将动物的一个细胞 的细胞核，移入一 个已经去掉细胞核 的卵母细胞中，使 其重组并发育成一 个新的胚胎，这个 新胚胎最终发育成 动物个体。
为使核移植动物的遗传物质全部来 自有利用价值的动物提供的细胞。
2、在进行体细胞核移植之前，为 何要去掉受体卵母细胞的核？
为使核移植动物的遗传物质全部来 自有利用价值的动物提供的细胞。
3、用于核移植的供体细胞一般都选 用传代10代以内的细胞，想一想这是为什 么？
培养的动物细胞一般传代至10~50代左 右时，部分细胞核型可能发生变化，其他 细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以 内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。
（1）在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 相 互 接 触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的 接 触 抑 制。
此时，瓶壁上形成细胞层数是 单 层
。要使贴壁的细胞从瓶壁上分 离 下 来 ， 需 要 用 酶 处 理 ， 可 用 的 酶 是 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 。
（2）检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂 中 到 期 的 细 胞 用 显 微 镜 进 行 观 察 。 （3）给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发生了排斥现象，这 是因为机体把移植的皮肤组织当作
剪碎 胰蛋白酶等 加培养液 贴壁生长 接触抑制 遗传物质 可能改变
单个细胞
细胞悬浮液
原代培养
细胞株
细胞系
10代细胞 50代细胞
传代培养
遗传物质 已改变
无限传代
1.2动物细胞培养的条件：
无菌、无毒环境 抗生素;定期更换培养液
全面的营养物质 合成培养基;血清 适宜的温度和PH 温度：36.5±0.5℃; PH值：7.2~7.4 气体环境 O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
1.3动物细胞培养技术的应用：
大规模的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 获得大量自身的皮肤细胞 ，用于植皮
为基因工程技术提供受体细胞 培养的动物细胞还可以用于检测有 毒物质，判断某种物质的毒性
细胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物等，为治疗和预 防癌症及其他疾病提供依据。