2.2.1动物细胞培养和克隆技术教案

2.2动物细胞工程

2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

教学目标

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和应用前景。

3．举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。

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。

3.单克隆抗体的制备和应用。

教学难点

1.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

2.单克隆抗体的制备过程。

教学工具：多媒体教学课件

课时安排：2课时

教学过程

课时1 动物细胞培养

一.引入新课

1.教师：植物细胞工程有哪些基本技术？

学生：植物组织培养，植物体细胞杂交。

2.教师：利用植物细胞可以培育成植物体，那么，你利用动物细胞能不能大量繁殖动物体，以提高繁殖率呢？这节课我们来学习动物细胞工程

3.教师：那动物细胞工程又有哪些基本技术呢？

学生：动物细胞培养，动物细胞位移植，动物细胞融合，生产系克隆等。

4.教师：动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。让我们这节课学习动物细胞培养的原理、过程及条件

二.动物细胞培养

一）动物细胞培养的概念及实质（原理）

1.教师：请阅读材料，小组讨论解决方案

材料一：对于大面积烧伤的病人，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，且会产生排斥反应。怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢？

材料二：单细胞产生的蛋白质很少，怎样才能获得大量的分泌蛋白呢？

生：取相应细胞，大量培养，即通过动物细胞培养。

2.教师：很好！对于细胞培养我们要了解两个问题。第一个问题：什么是动物细胞培养？

生：动物细胞培养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其中，让这些细胞生长和增殖。

3.教师：通过概念我们可以看出动物细胞培养的前提？条件？实质？

学生：（1）需分散成单个细胞；（2）需要在培养基上培养；（3）动物细胞培养的实质是细胞增殖。

二. 动物细胞培养的过程

1.教师：在生物体内，成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞的生长和增殖，因此，动物细胞培养的是首先要解决什么问题？

生：首先，将组织分散成许多单个细胞

2.教师：怎样做才能既温和的将细胞分散，又不伤及细胞

学生：首先从健康动物体（动物胚胎和幼龄动物）内取出组织块，剪碎，然后，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织，使其分散成单个细胞。

3.教师：进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞，1）表明细胞的物质主要是什么成分？2）用胃蛋白酶行吗？

学生：1）说明细胞间的物质主要是蛋白质。 2）不行，多数动物细胞培养适合的PH为7.2-7.4，而胃蛋白酶的作用的适合PH为2，PH大于6时，蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶的PH为7.6。

4.教师：将组织分散成许多单个细胞后，我们就可以培养了，请大家首先回顾动物体细胞直接生活的环境是什么?

学生：内环境（细胞外液）——液体环境，因此我们动物细胞培养也因采用液体环境——培养液培养

5.教师：具体怎么做？

学生:用培养液将分散的细胞稀释成细胞悬液，放入培养瓶内，适宜条件下培养

6.教师：人们通常将动物组织消化后的初次培养成为原代培养，原代培养会有哪些现象呢？需要注意什么问题？请大家看书P44

学生：1）细胞贴壁和接触抑制。2）培养皿或培养瓶的内表面光滑、灭毒，易于贴附，以促成细胞贴壁生长，防止细胞的接触抑制。

7.教师：为了得到更多的细胞，我们怎么办？

学生：让细胞继续增殖

8.教师：问题是原代培养细胞已经出现了接触抑制现象，怎么解决这个问题？

学生：以贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理分散为单个细胞，稀释成细胞悬液，然后分瓶继续培养。

9.教师：这样的培养过程通常被称为传代培养。传代培养细胞一般传至10代就不易传下去了，那么我们能不能继续利用传代培养得到的细胞培养得到更多细胞呢？看书P45第2段完

学生：不能。一般说来，细胞传至10到50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止。如果继续传代培养，少数细胞会发生基因突变获得不死性向癌细胞方向发展。

10教师：因此，动物细胞培养过程中培养几次？

生：两次，原代培养和传代培养。

师：目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。

三.动物细胞培养条件

1.教师：体外培养细胞时需要一定的营养和条件。下面，我们来具体了解。

教师：为了使体外动物细胞培养顺利进行，和植物细胞一样，我们应营造怎样的环境？

生：无菌、无毒的环境，培养液和所有培养具进行无菌处理。

2.教师：动物细胞培养中，还不能出现培养基污染，那又该如何避免？

生：培养液中添加一定量的抗生素。

3.教师：很好！细胞培养的过程中会产生代谢产物，其结果会对细胞自身造

成危害，那又该怎样避免呢？

生：定期更换培养液。

4.教师：植物组织培养的培养基中有哪些物质？

生：水、无水盐、植物激素等

5.教师：那么，联系人体细胞生存内环境成分和理化特性知识，动物细细胞培养的培养液中含有哪些物质呢？

生1：营养：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量无素等。

生2：还有血清、血浆等。

教师：上述营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。

6.教师：动物细胞生存还需要什么条件？

学生：温度36.5+-0.5 PH7.2-7.4 O

2

7.教师：怎样维持PH？

学生：CO

2，95%空气加5% CO

2

混合气体

四.动物细胞培养技术的应用

教师：动物细胞工程都有哪些应用呢？请自读P47第1段

学生：1.可大规模生产一些有重要价值的生物制品。

2.培养的动物细胞可作为基因工程中常用的受体细胞。

3.培养的动物细胞可用于检测有毒物质（根据变异率）。

4.培养正常或病变细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究。

课堂小结：

一.动物体细胞核移植概念

1.教师：离体的植物细胞或组织我们可用植物组织培养技术发育成完整的植株，现在我们已经掌握了动物细胞培养技术，那么，是否能用类似方法，是动物细胞发育成一个完整个体呢？

学生：目前不能，动物细胞由于高度分化已经丧失了全能性

2.教师：那么我们听说的克隆羊多莉、克隆牛康康都是怎么来的？

学生：由于动物细胞核还保持着全能性，用体细胞克隆的动物，实际是通过核移植来实现的。

3.教师：什么叫动物核移植？分为哪几种？

学生：1）动物核移植是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，这个新的胚胎最终发育为动物个体。 2）分为胚胎核移植（胚胎细胞分化程度地，恢复全能性容易，难度低）和体细胞核移植

二.体细胞核移植的过程