高中生物同步221动物细胞培养和核移植技术新人教版选修3.ppt

栏目导引,新知初探思维启动,要点突破讲练互动,知能演练轻巧夺冠,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,学习导航,1.,简述动物的细胞培养及条件。,重点,2.,举例论证动物细胞培养技术的应用及意义。,3.,简述动物核移植的过程及意义。,重、难点,新知初探思维启动,一、动物细胞工程,1.,常用的技术手段：动物细胞培养、动物细胞核移植、,_,、生产单克隆抗体等。,2.,基础：,_,技术。,动物细胞融合,动物细胞培养,二、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,_,，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞,_,和,_,。,单个细胞,生长增殖,2.,过程,胰蛋白酶,想一想,1.,为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养？,【,提示,】,幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。,4.,应用,(1),生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。,(2),应用于基因工程：,_,是基因工程技术中常用的受体细胞。,(3),应用于检测,_,，判断某种物质的毒性。,(4),用于生理、病理、药理等方面的研究，如筛选抗癌药物等。,动物细胞,有毒物质,三、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,_,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去掉细胞核,动物个体,2.,过程,3.,应用前景,(1),加速家畜,_,进程，促进优良畜群繁育。,(2),保护濒危物种。,(3),转基因克隆动物可作为,_,，生产许多医用蛋白。,(4),转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。,遗传改良,生物反应器,(5),人的核移植,_,经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。,(6),研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。,4.,存在问题,(1),成功率非常,_,(,低,/,高,),。,(2),绝大多数克隆动物还存在,_,问题。,(3),克隆动物食品的安全性存在争议。,胚胎干细胞,低,健康,想一想2,你认为用体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞核供体动物进行,100%,的复制吗？为什么？,【,提示,】,克隆动物绝大部分,DNA,来自于供体细胞核，但其细胞质中还含少量的,DNA,，即线粒体中的,DNA,是来自于受体卵细胞。,此外，供核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、习性也不可能和供核动物完全相同。另外，在个体发育过程中有可能产生基因突变，产生供核动物没有的性状。基于上述三个方面的原因，克隆动物不会是供核动物,100%,的复制。,要点突破讲练互动,要点一动物细胞的培养,1.,原理：细胞增殖,2.,过程,(1),取材：培养的动物细胞大部分取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。,(2),过程,3.,细胞贴壁和接触抑制,(1),细胞贴壁：培养液中分散的动物细胞，置于适宜的条件下，会贴附在培养瓶壁上，称为细胞贴壁，或贴壁生长。,(2),接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。,4.,原代培养和传代培养,(1),概念,原代培养：动物组织通过酶或机械方法分散成单个细胞后进行的初次培养。,传代培养：用胰蛋白酶等处理后进行的分瓶扩大培养，即传代培养。,(2),特点：原代培养的细胞分裂旺盛，一般表现为细胞贴壁生长和接触抑制。而传代细胞的,10,代以内能保持细胞正常的二倍体核型，但传到,10,代后，细胞一般不易传下去；传至,10,代,50,代左右时，细胞增殖缓慢，甚至完全停止，此时细胞普遍表现为衰老和凋亡特征，但也有少部分细胞会发生突变，会朝着等同于癌细胞的方向发展。,5.,细胞株与细胞系,(1),含义：能够传代到,40,50,代的细胞叫做细胞株,细胞株细胞的遗传物质没有发生改变,;,当细胞株细胞传到,50,代以后，有部分细胞的遗传物质发生了改变，能在培养条件下无限制地传代下去的细胞叫细胞系。细胞系细胞的遗传物质发生了改变，具有癌变的特点。,(2),图示：,(2010,高考浙江卷,),下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是,(,),A,培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞,B,克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变,C,二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的,D,恶性细胞系的细胞可进行传代培养,例,1,【,解析,】,由于细胞之间相互接触而发生接触性抑制，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。,【,答案,】,D,互动探究,(1),动物细胞的培养常运用什么样的细胞？,(2),动物细胞的培养能产生动物个体吗？,【,提示,】,(1),胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞。,(2),不能。,【,探规寻律,】,(1),当动物细胞培养超过,50,代后，少部分细胞发生突变而持续分裂。,(2),癌细胞失去了接触抑制机制，可以在培养瓶中形成多层细胞。,要点二植物组织培养和动物细胞培养的比较,植物组织培养,动物细胞培养,区别,理论基础,(,原理,),细胞的全能性,细胞增殖,培养基及培养条件,固体或半固体培养基，需一定营养物质、激素、光照等条件,液体培养基，需营养物质、维生素、动物血清、适宜,pH,等,植物组织培养,动物细胞培养,区别,过程,结果获得新个体或细胞产品,大量产生细胞或细胞产物,相同点,都需人工条件下的无菌操作,特别提醒,(1),植物组织培养的结果是新的植株或组织，而动物细胞培养的目的是为了获得细胞或细胞产物，不是获取完整个体，其过程不能体现细胞全能性。,(2),动物细胞培养用的是液体培养基，特别添加一定量的动物血清或血浆，可以为细胞提供营养物质和生长因子。,(2012,绵阳中学高二检测,),现将,“,细胞工程,”,中动、植物细胞培养技术列表比较如下，你认为哪一项比较有错误,(,),例,2,比较项目,原理,培养基区别,结果,培养目的,植物组织培养,细胞的全能性,需加植物激素,培育成植株,快速繁殖,培育无病毒植株等,动物细胞培养,细胞的全能性,需加动物血清,培养成细胞系或细胞株,获得细胞或细胞的产物等,A.,原理,B,培养基区别,C,结果,D,培养目的,【,解析,】,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,),。,【,答案,】,A,【,易误警示,】,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物，它用到的原理也只是细胞增殖。,变式训练,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,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。,要点三动物体细胞核移植和克隆动物,1.,动物细胞核移植的理论基础：动物细胞核的全能性。,2.,体细胞核移植的过程,3.,动物细胞核移植技术的条件,(1),用于核移植的受体细胞一般选择去核的卵母细胞，因为卵母细胞的体积大，易操作，细胞质中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。,(2),用于核移植的供体细胞一般都选自,10,代以内的细胞，因为,10,代以内的细胞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。,(3),核移植时，一般先用电刺激使供受体细胞融合，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。,(4),核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此遗传物质与供核个体的相同，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型。,(5),克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同，因为：,克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞；,生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境影响。,如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。,例,3,(1),图中,所示的结构名称是,_,。,(2),图中,所示的生物技术名称分别是,_,、,_,。,(3),过程,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，还因为它,_,_,_,。,(4),过程,通常用,作为受体细胞的原因是,_,。,(5),图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是,_,，该种基因治疗所属类型为,_,_,。,【,解析,】,(1),是从供体,(,患者,),体细胞分离出的细胞核。,(2),表示核移植技术，,表示转基因技术。,(3),核移植的受体细胞一般是卵母细胞，原因是它体积大、易操作，含有供胚胎发育的营养物质，它还含有促进细胞核全能性表达的物质。,(4),早期胚胎中的细胞分化程度低,全能性高,可诱导分化成各种组织器官。,(5),图示培育出的细胞,(,胰岛,B,细胞,),核遗传物质来自患者本人，所以移植后不发生免疫排斥反应；图中所示基因治疗是体外转基因，故所属类型为体外基因治疗。,【,答案,】,(1),细胞核,(2),核移植技术,转基因技术,(,或基因工程、,DNA,重组技术、基因拼接技术,),(3),含有促进细胞核全能性表达的物质,(4),这些细胞分化程度极低，具有全能性，可以定向地诱导分化为各类细胞,(5),没有免疫排斥反应体外基因治疗,互动探究,(1),细胞,A,、,B,都是重组细胞，重组的,“,层次,”,是否一样？,(2),对糖尿病的治疗还有哪些方法思路？,【,提示,】,(1),不一样，细胞,A,是核、质重组,属细胞水平,;,细胞,B,是基因重组,属分子水平。,(2),利用基因工程培育能合成人胰岛素的工程菌；将调控细胞增殖的基因导入胰岛,B,细胞,使其在体外培养时大量增殖并产生胰岛素。,