2.2 动物细胞培养和核移植技术课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

导 动物细胞培养 动物细胞融合 生产单克隆抗体 动物细胞核移植 （动物细胞工程的基础） 动物细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 植物细胞工程 专题2 细胞工程 2.2.1 动物细胞工程 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 3.了解动物体细胞核移植技术的应用前景 学习目标 导 导 可以从病人身上取少量健康的皮肤在体外进行细胞培养，获得足量的细胞后再移植。 治疗大面积烧伤时： 自体皮肤移植 自体健康皮肤有限， 他人皮肤来源不足， 且会产生排斥反应。 概念： 动物细胞培养就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基中，让这些细胞生长和繁殖。 原理： 细胞增殖 思 一、动物细胞培养 快速阅读教材44-47页，思考相关问题 1.找出以下关键词并理解它们的含义。 细胞贴壁 接触抑制 原代培养 传代培养 细胞悬液 3.抗生素、血清或血浆、O2和CO2作用分别是什么？ 2.胰蛋白酶的作用是什么呢？可说明细胞间的物质是什么成分？ 4.动物细胞培养技术的用途在哪些方面？ 合成培养基 讲 1.动物细胞培养的过程 一、动物细胞培养 胚胎或幼龄动物组织 细胞株： 单个细胞 制成细胞悬液 原代培养 传代培养 生命力旺盛，分裂能力强 有利于细胞吸收营养 及时排出有害代谢产物 剪碎、胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 转入培养瓶 胰蛋白酶处理 分瓶培养 细胞系： 细胞贴壁生长成单层细胞， 有接触抑制现象 10-50代细胞，遗传物质未改变； 10代以内，保持正常细胞核型； 10—50代，增殖逐渐缓慢至停止。 50代以后，部分细胞核型改变， 遗传物质改变，获得不死性细胞， 可进行无限传代。 培养瓶或培养皿壁要求： 表面光滑、无毒、易于帖附 培养液稀释 （1）能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 不能，两种酶最适pH不同， 正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的最适pH较接近。 （2）动物细胞培养能否像植物组织培养一样培养成完整个体吗？ 不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体 1.动物细胞培养的过程 一、动物细胞培养 讲 多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中据此思考：    a.内环境稳态包括哪些方面呢？ b.进行动物细胞培养时需要提供哪些必要条件？ 讲 2.动物细胞培养的条件 （1）无菌、无毒的环境 （2）营养 （3）温度 PH （4）气体环境 36.5±0.5℃ 7.2~7.4 ①对培养液和培养用具进行无菌处理 ②在培养液中添加一定量的抗生素 ③定期更换培养液 糖、氨基酸、促生长因子 无机物： 有机物： 无机盐、微量元素 O2：细胞代谢所必需的 CO2：维持培养液的PH 95%空气+5%CO2 超净工作台 提供细胞生长增殖所需的激素、生长因子 提供合成培养基所缺乏的营养物质等。 合成培养基 + 血清、血浆 一、动物细胞培养 讲 3.动物细胞培养技术的应用 ④用于生理、病理、药理等医学研究 ①生产生物制品生产 ③检测有毒物质、判断某种物质的毒性 ②应用于基因工程 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体 动物细胞常作为受体细胞 如用于筛选抗癌药物 一、动物细胞培养 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 细胞的全能性 细胞增殖 培养基类型 固体培养基 液体培养基 培养基特有成分 蔗糖、植物激素 葡萄糖、动物血清等 培养结果 植物体 细胞株、细胞系 培养目的 快速繁殖、培育无病毒植株等 获得细胞等 相同点 （1）两技术过程中都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； （2）均需无菌操作、无菌培养、需要适宜的温度、pH等 评 1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8t，创造了世界奶牛产量的最高记录。目前世界各国高产牛奶场的奶牛，平均每年产量为十几吨，而我国平均水平仅有3－4吨。你能想办法繁殖卢辛达的后代，使年产奶量为30.8t吗？ 导 讲 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 胚胎最终发育成动物个体。 动物细胞核具有全能性 核移植分类： 胚胎细胞核移植、体细胞核移植 分化程度： 胚胎细胞 体细胞 < （容易） （困难） 动物核移植概念： 原理： 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 克隆动物 供体细胞 受体细胞 思 快速阅读教材48页，思考相关问题 1.采集的卵母细胞需要怎么处理？为什么 2.取供体细胞传代培养10代以内的细胞，为什么？ 4.克隆动物性状表现与供体动物完全一样吗？ 3.受体细胞为什么要去核？ 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 讲 1.体细胞核移植的过程 MⅡ中期卵母细胞 卵母细胞 a.体积大，易操作； b.含有促使细胞核表达全能性的 物质和营养条件。 去核卵母细胞 为使核移植动物的核遗传物质全部来自 有利用价值的动物提供的细胞。 传代培养10代以内的细胞 一般保持正常二倍体的核型， 保证供体细胞正常的遗传物质 克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核， 但核外还有少部分DNA来自受体卵母细胞。 激活方法与目的 胚胎移植 妊娠、分娩 高产奶牛 取供体细胞 卵母细胞 供体细胞 去核卵母细胞 重组细胞 重组胚胎 与供体遗传物质基本相同的幼体 代孕动物 细胞培养 MⅡ期去核 细胞融合 发育 胚胎移植 妊娠、分娩 1.体细胞核移植的过程 评 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 讲 2.体细胞核移植技术的应用前景 ①加速家畜 进程，促进优良畜群繁育。 ②保护 ，增加其存活数量。 ③作为 ，生产许多珍贵的医用蛋白。 ④作为异种移植的供体用于组织器官的 。 遗传改良 濒危物种 移植 生物反应器 ⑤了解胚胎发育及衰老过程，更好追踪研究疾病 的发展过程、治疗疾病 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 讲 3.体细胞核移植技术存在的问题 （1）成功率低，胚胎移植－动物幼体产出概率＜10％ （2）克隆动物存在着健康问题 （3）克隆动物的食品安全性问题存在争议 检 3.下列关于哺乳动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是(　　) A.体细胞核移植过程中通常用卵细胞作为受体细胞 B.目前科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体 C.利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 D.用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞 1.下列属于动物细胞工程中的工具是（ ） A．限制性内切酶 B．DNA连接酶 C．胰蛋白酶 D．果胶酶 2.用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的 器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 （　 ） 　 A.容易产生各种变异 B.具有更强的全能性　 C.取材十分方便 D.分裂增殖的能力强 展 4．下面是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解，请据图回答： (1)图中①所示的结构名称是____________。 (2)图中Ⅰ、Ⅲ所示的生物技术名称分别是__________、____________。 (3)过程Ⅰ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)图中过程Ⅲ通常用②作受体细胞的原因是 。 (5)图示治病的方法与一般的异体移植相比最大的优点是________________。该种基因治疗所属类型为__________________。 细胞核 核移植技术　 转基因技术 含有促进细胞核全能性表达的物质　 细胞分化程度很低，具有全能性，可以定向诱导分化成各类细胞、组织、器官 没有排斥反应 体外基因治疗 评 用 克隆猴 EV录屏3.9.6软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $