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专题2.2动物细胞工程第一课时动物细胞培养学习目标：•1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用•2.说出动物细胞培养和植物组织培养的区别。序号展示内容展示组点评1动物细胞工程常用的技术手段有哪些？基础是什么？2什么是动物细胞培养、其原理是什么？3用文字和箭头画出动物细胞培养过程流程图4解释名词细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养5动物细胞培养需要什么条件？6动物细胞培养技术的应用有哪些？G5G6G4G3G2G1G1G2G3G4G5G6未展示学生探究讨论下列问题：1.动物细胞培养过程中取什么样的材料好？幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？2.进行动物细胞培养过程中用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？3.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？4.动物细胞培养技术能体现细胞全能性吗？动物细胞培养会出现脱分化吗？未展示学生探究讨论下列问题：1.基因工程的基本操作程序？核心？2.基因工程的基本工具？3.植物细胞工程的基本技术有哪些？原理分别是？一、动物细胞培养1、概念：动物细胞培养就是从动物有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.怎样进行动物细胞培养？该技术实施的原理是什么？细胞增殖原理一、动物细胞培养2、过程：阅读课本P44-45取动物组织块剪碎组织用胰蛋白酶处理分散成单个细胞转入培养液，制成细胞悬液进行原代培养贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液转入培养液中进行传代培养放入二氧化碳培养箱中培养探究1：取什么样的材料好？幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？为什么动物细胞要分散成单个细胞培养?探究2：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？探究2.进行动物细胞培养过程中用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？说明细胞间的物质主要是蛋白质；用胃蛋白酶不行，因为多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4，此pH下胃蛋白酶变性失活。一、动物细胞培养2、过程：阅读课本P44-45取动物组织块剪碎组织用胰蛋白酶处理分散成单个细胞转入培养液，制成细胞悬液进行原代培养贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液转入培养液中进行传代培养放入二氧化碳培养箱中培养什么叫原代培养？什么是传代培养？动物细胞培养中会出现什么特点？目前使用或冷冻保存的是什么细胞？原因？一、动物细胞培养3、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（糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清等）（3）温度和PH（温度为36.5±0.5℃,PH为7.2－7.4）（4）气体环境（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）探究3：为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白。氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成（称为必需氨基酸），必须由培养液提供。血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等）；血清还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。加血清的目的：可补充合成培养基中缺乏的物质4、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为基因工程提供受体细胞检测有毒物质，判断毒性用于生理、病理、药理等方面的研究植物组织培养和动物细胞培养的比较比较项目植物组织培养动物细胞培养原理培养基性质培养基特有成分培养结果培养目的克隆水平细胞的全能性细胞增殖固体培养基液体培养基蔗糖植物激素葡萄糖动物血清植物体更多细胞快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白个体水平细胞水平探究4：动物细胞培养技术能体现细胞全能性吗？动物细胞培养会出现脱分化吗？小结：动物细胞培养特点原理概念：贴壁生长，接触抑制动物组织胰蛋白酶剪碎单个细胞加培养液细胞悬液分瓶培养10代细胞50代细胞不死细胞原代培养传代培养细胞株细胞系适宜条件培养条件应用无菌无毒，营养，温度、PH，气体环境过程细胞增殖当堂检测：判断对错：1.动物细胞培养的原理是动物细胞全能性。2.需对动物细胞进行一次脱分化处理和两次蛋白酶处理。3.传代培养的细胞因为以有丝分裂方式增殖，所以在传代过程中其遗传物质保持不变。4.只要培养条件适宜，细胞都可在体外无限增殖。5.为了防止培养过程中发生微生物污染，应将培养箱抽成真空以消毒、灭菌。序号展示内容展示点评1什么是动物核移植?什么是克隆动物?2哺乳动物核移植分类、比较难易程度3用文字和箭头画出体细胞核移植过程流程图4体细胞核移植技术的应用前景5体细胞核移植技术存在的问题6G1G2G3G4G5未展示学生探究讨论下列问题：1.在核移植技术中采用的供体细胞是什么细胞？这是为什么？2.在核移植技术中受体细胞是什么？选择该细胞的原因？该细胞处在什么时期？对受体细胞如何处理？3.克隆的牛犊是对供体细胞进行100%的复制吗？4.克隆动物的生殖方式是有性生殖还是无性生殖？5.核移植技术过程中采用的技术手段有哪些？原理是什么？二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1、概念：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.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细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易过程取供体细胞取卵母细胞供体细胞培养培养到MⅡ期卵母细胞去核供体细胞注入去核的卵母细胞两细胞融合，核进入受体卵母细胞重组胚胎代孕受体生出与供体遗传物质基本相同的个体探究问题1：取供体体细胞传代培养10代以内的细胞，为什么？传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，因此，为了保证供体细胞正常的遗传物质基础，通常采用传代10代以内的细胞。探究问题2：受体细胞是什么？选择该细胞的原因？该细胞所处时期？对受体细胞如何处理？受体细胞：卵母细胞原因：1.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。所处时期：MⅡ中期对卵母细胞去核处理探究问题3：克隆产生的牛犊的生殖方式是什么？无性生殖探究问题4：克隆的牛犊是对供体细胞100%的复制吗？为什么？不是，克隆动物细胞核DNA来自供体细胞核，但细胞质DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞。不同的生活环境也会影响动物的性状探究问题5：核移植技术过程中采用的技术手段有哪些？原理是什么？动物细胞培养、核移植、胚胎移植等原理：动物细胞核的全能性卵细胞Ａ母绵羊Ｂ母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂C母绵羊子宫（代孕母体）胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育过程重组细胞体细胞核移植技术的应用前景：1.加速家畜遗传改良的进程2.保护濒危物种3.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）成功率非常低（2）克隆动物以表现早衰、生理缺陷等健康问题成功率低，绝大多数克隆动物存在健康问题并表现出遗传和生理缺陷：如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。小结：动物体细胞核移植技术和克隆动物2、过程：3、应用：4、问题：卵母细胞采集MⅡ期卵母细胞去核供体牛供体细胞注入去核卵母细胞供体细胞培养电激处理使供体核进入受体卵母细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母牛克隆牛1、概念：当堂检测：1.如果用动物的细胞进行克隆实验,应该选择的细胞核不能来源于()。A.乳腺细胞B.卵细胞C.胃腺细胞D.囊胚时期的胚胎细胞2.如果多个供体细胞来自同一头牛,培育的这些牛在性状上也不完全相同,分析其原因,下列叙述不正确的是(D)。A.性状变异可由环境条件引起B.基因可能会发生突变C.受体细胞的细胞质基因不同D.细胞核基因发生了重组B3.下列关于体细胞克隆的叙述中,错误的是()。A.供体是提供细胞核的体细胞B.受体为去核卵母细胞C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致D4.下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题。(1)图中①②所示的结构名称分别是、。(2)图中③④所示的生物技术名称分别是、。(3)过程③通常用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,还有它。(4)过程④通常用②作为受体细胞的原因是。细胞核胚胎干细胞核移植技术基因工程技术这些细胞分化程度极低，全能性高，可以定向诱导分化为各类细胞含有促使细胞核全能性表达的物质和条件