2.3动物细胞工程及其应用第1课时课件-2024-2025学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

第三节 动物细胞工程及其应用 第1课时 动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术 1 学习目标 学科核心素养 1.阐明动物细胞核移植的概念和原 理。 2.概述体细胞核移植的过程。 3.认同体细胞核移植技术的应用前 景，客观分析技术存在的问题。 4.阐明动物细胞培养的条件、过程和 应用。 1.科学思维——以文字和图示表述体细胞核移 植的过程。 2.科学思维——通过动物细胞培养的应用，培 养归纳与概括的能力。 3.社会责任——说明体细胞核移植的应用 4.生命观念——通过对动物细胞培养过程的分 析，认同结构和功能相统一的观点。 2 教材预习·必备知识全过关 3 一、动物细胞核移植技术及其应用 1. 克隆羊多莉的培育过程 （1）培育过程： （2）实验结论：哺乳动物__________在卵母细胞________的支持下，和植物细胞一样 具有________。 体细胞核 细胞质 全能性 4 2. 动物细胞核移植技术 （1） 动物细胞工程的重要技术：动物细胞核移植技术、______________、_________ ______、干细胞应用技术等。 动物细胞培养 动物细胞融合 （2） 动物细胞核移植技术 ① 概念：把一个动物细胞的________移植到一个已经去除细胞核的______________中， 并使重组细胞发育为一个__________，继而发育为动物________的技术。 细胞核 成熟卵母细胞 新的胚胎 新个体 ② 哺乳动物核移植分类 种类 难易程度 原因 胚胎细胞核移植 相对______ 分化程度______，全能性容易表现 体细胞核移植 十分困难 分化程度______，全能性难表现 容易 较低 较高 ③ 生殖方式：动物细胞核移植技术是______生殖方式，是一种克隆技术。 无性 5 （3） 克隆 ①概念：克隆不仅是指无性繁殖，还包括遗传上__________的分子、细胞或来自同一 祖先的生物个体的__________群体。 ②举例——体细胞克隆 .概念：用体细胞核移植技术进行的克隆。 .过程： 完全相同 无性繁殖 6 3. 动物细胞核移植技术的应用 家畜遗传改良 优良畜群的繁育 濒危物种 实验动物 7 二、动物细胞培养技术及其应用 1. 动物细胞培养技术 （1） 概念：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____________的技术。 （2） 地位：动物细胞培养是动物细胞工程的______。水解细胞间的蛋白质 生长、增殖 基础 （3）过程：动物组织块 剪碎组织块 培养液漂洗 胰蛋白酶处理，形成分散的 悬浮细胞 低速离心、洗涤 接种到含有相应培养液的培养皿中培养 形成一层 细胞 转移到新培养液中，继续进行传代培养。 8 （4） 严格的环境条件 内环境 毒性 培养液的 无机盐 合成 血清 无菌 培养液 9 2. 动物细胞培养技术的应用 初次 细胞的生物学特性 继续转接到新的培养基上继续培养 次 还会发生癌变 提供 10 核心要点·能力素养全提升 11 要点一 动物细胞核移植和克隆动物 1.细胞核移植的原理 动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。动物体细胞 的全能性受到限制，不能经培养直接发育成完整个体。用体细胞核移植技术能够得到 克隆动物，说明动物体细胞的细胞核具有全能性。 12 2.过程 13 3.供体和受体的选择 （1）供体：有重要利用价值的动物的体细胞。 （2）受体：成熟卵母细胞 ①选择原因：体积大，易操作；成熟卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核全能性表达 的物质和营养条件。 ②去核原因：保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞。 ③去核方法：常用显微操作技术。 14 4.克隆动物的遗传特点 克隆动物的亲本有三个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。 （1）克隆动物的细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供 体基本相同。 （2）克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞，因此，克隆动物的性状与卵母细胞供体部 分相同。 （3）代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有 直接关系。 15 典例1 下图是克隆猴的培育流程图。下列有关叙述错误的是( ) B A. 细胞是卵母细胞 B.克隆猴的性状主要与乙相同 C.重组细胞具有全能性 D.①过程常用显微操作技术 16 对点演练1 [2023江苏连云港赣榆高三阶段考]下列关于体细胞核移植技术和克隆动物 的叙述，不正确的是( ) A A.体细胞由于细胞分化程度高，表现全能性相对比较容易 B.使用动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜 C.在将细胞核移植到受体细胞前，要先去掉受体卵母细胞的核 D.利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程 [解析] 体细胞由于细胞分化程度高，表现全能性相对比较难，A项错误。 17 对点演练2 下图为克隆羊多莉的培育过程 示意图。下列各项表述错误的是( ) D A.由于细胞核基因完全来自甲羊，所以克隆羊多莉的性别与甲羊一致 B.克隆羊多莉的培育过程中采用的生物技术有核移植和动物细胞培养等 C.乙羊的去核卵母细胞为重组细胞的基因表达提供了细胞内的环境条件 D.核移植形成重组细胞的过程体现了细胞质膜的选择透过性 18 要点二 动物细胞培养技术 1.用流程图法速记动物细胞培养的过程和条件 19 2.动物细胞培养的相关处理 （1）使细胞分散开的原因：一是能保证细胞所需要的营养供应；二是能保证细胞内有 害代谢产物的及时排出。 （2）使用胰蛋白酶时，要控制好作用时间，因为胰蛋白酶不仅能分解细胞间的蛋白质， 长时间作用还会分解细胞质膜的膜蛋白等，对细胞造成损伤。进行动物细胞培养时不 能用胃蛋白酶分散细胞，主要是因为 不合适。 （3）动物细胞培养的整个过程中可能多次用到胰蛋白酶等处理，第一次使用的目的是 使组织细胞分散开；贴壁细胞传代培养时使用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来，分 散成单个细胞，便于分瓶后继续培养。 20 3.植物组织培养与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 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养基 固体培养基 液体培养基 21 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 过程 续表 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 结果 新的植株 新的细胞 相同点 ①细胞培养过程中，细胞分裂的方式均为有丝分裂； ②均需要无菌操作，需要适宜的温度、 等条件 续表 23 典例2 [2022江苏无锡太湖高级中学高二期中] 下图表示动物细胞培养的过程，下列有关该过 程的说法，正确的是( ) B A.乙中进行动物细胞培养时应通入无菌空气，以保证培养液中的氧气供应 B.宜用胰蛋白酶将甲中的动物组织块分散为单个细胞 C.甲中用于培养的动物细胞宜取自成年动物 D.丙中细胞大量繁殖后，细胞之间相互接触能促进细胞的分裂 24 [解析] 乙中进行动物细胞培养时应通入适量的 的空气 的 以调节 ，A项错误；将甲中的动物组织块分散为单个细胞可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，B项正确；甲中用于培养的动物细胞宜取自动物胚胎或幼龄动物的器官或组织，C项错误；丙中细胞大量繁殖后，细胞之间相互接触能抑制细胞的分裂，D项错误。 25 对点演练3 [2023江苏苏锡常镇高三调研改编]下列关于小鼠肾小管上皮细胞体外培养 及应用的叙述，错误的是( ) B A.将肾皮质充分剪碎、过滤、离心，获得肾小管上皮组织块 B.实验开始前，实验器械和试剂都必须经过高压蒸汽灭菌处理 C.进行传代培养时，肾小管上皮细胞需用胰蛋白酶等处理 D.建立小鼠肾小管上皮细胞培养体系可为肾病的体外研究提供实验基础 [解析] 不同的用具、材料要用不同的方法灭菌，能耐高温的、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（试管、培养皿）和金属用具，需要采用干热灭菌法灭菌，B项错误。 26 对点演练4 下列关于动物细胞培养与植物组织培养的叙述，正确的是( ) A A.都需要在无菌条件下进行 B.都需要用相应的酶将材料分散成单个细胞 C.培养的原理都是细胞的全能性 D.都使用液体培养基，动物细胞培养时还需要添加动物血清 [解析] 植物组织培养与动物细胞培养都需要在无菌条件下进行，防止杂菌污染，A项正确；动物细胞培养要用到胰蛋白酶分散成单个细胞，而植物组织培养不需要用酶处理材料，B项错误；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增殖，C项错误；植物组织培养使用固体培养基，D项错误。 27 对点演练5 [2021浙江卷]下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的 是( ) C 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 28 [解析] 动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤①的操作需要在无菌环境中进行，A项错误；动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使其分散成单个细胞，制成细胞悬液，B项错误；传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C项正确；步骤④为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，核型改变，D项错误。 29 网络构建 30 $$