高三生物一轮复习学案动物细胞工程(第1课时)

第二章细胞工程第一节动物细胞工程（第1课时）【课程标准】2.1阐明动物细胞培养是从动物体内获得相关组织，分散成单个细胞后，模拟体内环境，在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养，使其继续生长、增殖的过程。

动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

2.2阐明动物细胞核移植是指把一个动物细胞的细胞核移植到一个已经去除细胞核的成熟卵母细胞中，并使重组细胞发育为一个新的胚胎，继而发育为动物新个体的过程。

【重点难点】动物细胞培养技术的过程和应用、动物细胞核移植技术【课前预习】自主预习教材p6366的内容，完成下列填空：1、动物细胞培养技术是指从动物体内获得__________，分散成__________后，模拟体内环境，在__________、__________、_______等条件下培养，使其继续生长、增殖的技术。

2、动物细胞培养需要严格的环境条件，包括____________________________________等。

具体如下：①营养：__________、无机盐、__________、微量元素、__________和__________，若是合成培养基还需加入__________以满足动物细胞和组织培养的需要。

②温度：培养哺乳动物细胞的最适温度一般为______℃，最适pH范围为______。

③气体环境：容器中和不仅影响培养环境的pH，还直接影响细胞代谢。

④其他条件：在动物细胞培养过程中，需要对培养基和培养器具进行__________，必要时可添加适量__________。

此外，还需要______________，因为________________也会危害动物细胞持续生长和存活。

3、原代培养是指。

传代培养是指。

4、动物细胞工程的重要技术有：_______________、_______________、_______________和________________。

5、以哺乳动物为例，动物细胞核移植技术是指把一个动物细胞的_______________移植到一个___________________________细胞中，并使重组细胞发育为一个________________，继而发育为________________的技术。

根据供核细胞的不同，动物细胞核移植主要分为________________和________________两种类型。

这两种类型哪种难度较高？并写出原因。

6、克隆不仅是指_______________，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_______________。

体细胞克隆是指将供体细胞的与受体去核的细胞质进行人工组合，借助于卵细胞的发育能力，经过培养发育成进而形成个体的技术。

【课堂活动】活动一：动物细胞培养技术1.概念：从动物体内获得□1 ____________，分散成□2 ____________后，模拟体内环境，在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养，使其继续□3 ____________________的技术。

2.过程3.环境条件(1)温度、pH、合适的气体(如氧和二氧化碳)和营养物质等。

(2)培养某种动物细胞的温度、pH应与该种动物的体温、内环境pH相近。

如培养哺乳动物细胞的最适温度一般为37 ℃，最适pH范围为7.1～7.3。

(3)□5 ____________含量会影响培养液的pH。

4.营养物质(1)葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素、维生素和□6 ____________。

(2)血清中含有许多营养物质，能维持动物细胞生长和增殖，保持其生物学性状。

因此，在合成培养基中通常需加入一定量的□7 ____________，以满足动物细胞培养的营养需要。

5.无菌处理在动物细胞培养过程中，需要对培养基和培养器具进行□8 ____________处理，以保证动物细胞培养处于无菌环境中，必要时可添加适量的抗生素。

6.更换培养液需要定期更换培养液，因为代谢产物积累过多也会危害动物细胞持续生长和存活。

[提醒]大多数细胞在低氧时不能很好存活，氧浓度过高也会对细胞产生毒性，抑制其生长。

活动二：动物细胞培养技术的应用1.原代培养：从供体获取细胞或组织后进行的□9 ________________培养。

2.传代培养：将原代培养的细胞继续转接到新的培养基上继续培养的过程。

3.应用(1)动物细胞培养技术为□10 ______________加工改造提供了大量的动物细胞原材料。

(2)广泛应用于重组蛋白、抗体、□11 ________________等生物医药产品的工业化生产。

(3)应用于基因治疗、细胞治疗、组织工程、药物筛选和毒性检测等相关领域的基础研究和临床实践等。

【例题1】判断正误：(1)多数动物细胞培养过程中其培养液所需的适宜pH为6.8～7.0。

( )(2)培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。

( )(3)动物细胞培养要定期更换培养液，其目的是便于清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累过多危害动物细胞持续生长和存活。

( )(4)在动物细胞培养过程中，需要对培养基和培养器具进行无菌处理。

( ) 【例题2】(多选)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。

下列叙述不正确的是 ( )A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化完整的植株，____体现植物新的细胞群，不形成个体，[失去了发育成完整个体的能力。

(2)不是所有的细胞增殖过程中都存在接触抑制现象。

例如，癌细胞增殖时不存在接触抑制，所以在培养瓶中可以形成多层细胞。

活动三：动物细胞核移植技术引入：克隆羊多莉的培育过程1.概念把一个动物细胞的□3 ___________移植到一个已经去除细胞核的□4 ______________中，并使重组细胞发育为一个□5 __________，继而发育为动物新个体的技术。

2.类型胚胎细胞核移植和体细胞核移植。

3.克隆(1)含义包括□6 ______________以及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□7 _______________________________。

(2)体细胞克隆利□8的方法，将供体□9核注入受体□10____________________中，重组细胞经过培养后生长发育成胚胎。

4.动物细胞核移植技术的应用(1)促进畜牧业的发展、培育优良畜种、生产实验动物和转基因动物、拯救濒危动物、保护动物资源。

(2)在畜牧业生产中，利用体细胞核移植技术可以______________进程，促进优良畜群的繁育；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。

【例题4】判断正误：(1)克隆植物和克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性。

( )(2)将供体的体细胞核注入受体的去核卵母细胞中，需要利用显微操作的方法。

( )(3)由于动物体细胞的分化程度较高，实现动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。

( )(4)克隆动物的性状与供体动物完全相同。

( )(5)动物细胞核移植主要分为生殖细胞核移植和体细胞核移植。

( ) 【例题5】下列有关核移植的叙述，错误的是( )A.通过核移植得到的细胞称为重组细胞B.动物体细胞核移植技术可以促进优良畜群的繁育C.核移植得到克隆动物属于无性繁殖D.克隆动物与供核动物的遗传信息完全相同【例题6】下图为克隆羊多莉的培育过程示意图。

下列各项叙述错误的是( )A.克隆羊多莉的主要性状与甲羊一致，因其细胞核基因来自甲羊B.克隆羊多莉的培育过程中采用的生物技术有核移植和胚胎移植C.乙羊的去核卵母细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件D.此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性【例题7】某位研究人员声称，可以使用克隆技术先克隆一个胚胎，然后从胚胎获取器官用于器官移植。

你认为这一做法可行吗？并简述你的理由____________________________。

【核心突破】1.克隆不同层次的含义克隆具体是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的遗传特性相同的DNA 分子、细胞或个体。

如果克隆当动词用，就表示整个无性繁殖的过程。

在生物学中克隆有以下4个不同层次的含义：①分子水平：如DNA复制；②细胞水平：如动物细胞培养；③器官水平：如利用细胞培育出新器官；④个体水平：如克隆动物。

2.克隆动物过程分析(1)供体供给细胞核的个体，动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。

(3)注入①细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现出细胞质膜具有一定的流动性的结构特点。

②核移植时，一般先用电脉冲方法使供体和受体细胞融合，再用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。

(4)涉及技术动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。

其中，核移植是核心技术。

[温馨提示](1)克隆动物的性状与供体不完全相同的原因：①克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质；②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境影响。

(2)克隆动物的基因型与供体相同：核移植过程中细胞核只来自供体，因此核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制，其基因型与供体相同。

【课后巩固】( )1、在进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是A.衰老退化的动物组织细胞B.成熟动物个体的体细胞C.动物的受精卵细胞D.动物胚胎或幼龄动物个体的细胞( )2、下列有关植物组织培养和动物细胞培养的比较中，叙述错误的是A.所用的培养基的成分基本相同B.植物组织培养的结果是培育成植株，动物细胞培养的结果是培育成很多细胞C.植物组织培养的目的是为了快速繁殖和获得无病毒的植株，动物细胞培养的目的是为了获得细胞产物或细胞D.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的增殖( )3、下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶处理使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液D.动物细胞培养只能传代50次左右，所培育的细胞会衰老死亡( )4、一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。

这种克隆技术具有多种用途，但是不能A.有选择地繁殖某一性别的家畜B.繁殖家畜中的优秀个体C.用于保存物种D.改变物种的基因型( )5、在动物体细胞克隆技术中，不一定涉及A.卵母细胞的培养B.细胞核移植C.早期胚胎培养D.导入外源基因( )6、(2023·南京高二检测)在将动物组织分散成单个细胞时，可以使用胰蛋白酶。