第一篇:高中生物专题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检测选修3教案
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
1.对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养,下列说法正确的是()A.取单个肝肿瘤细胞进行培养,获得细胞群的方法不属于克隆培养法 B.细胞培养过程中不需考虑细菌的污染问题 C.该培养液也能用来培养乙肝病毒
D.在原代培养过程中,培养的细胞最终也会出现停止增殖的现象
解析:A选项的描述属于细胞层次的克隆,A项错误。培养液受细菌污染后,其中营养成分要发生改变,不利于细胞的培养,B项错误。病毒的生存离不开细胞,用培养液不能培养病毒,C项错误。一般的细胞繁殖10代后,将停止增殖,D项正确。
答案:D 2.动物细胞培养过程的顺序是()①原代培养 ②传代培养 ③用胰蛋白酶处理组织,形成分散的细胞悬液 A.①②③
C.②①③
B.①③② D.③①②
解析:动物细胞培养过程的程序为选取幼龄动物或早期胚胎组织作培养材料→用胰蛋白酶处理组织,制备细胞悬液→原代培养→传代培养。
答案:D 3.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或细胞()A.容易产生各种变异 C.取材十分方便
B.具有更高的全能性 D.分裂增殖的能力强
解析:用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织,主要因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力旺盛。
答案:D 4.某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是()A.制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理肝组织块 B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以促进细胞呼吸 C.为了保证细胞培养所需的无毒环境,需大量添加各种抗生素 D.本实验应设置对照实验,以检测药物对甲、乙的毒性大小
解析:在利用肝组织块制备肝细胞悬液时,常用胰蛋白酶,不能使用胃蛋白酶,因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用,但这样的环境不适于细胞生存,A项错误;细胞培养应在含CO2恒温培养箱中进行,CO2的作用是维持培养液的pH值,B项错误;抗生素是用来杀菌的,不是杀病毒的,C项错误;本实验应设置对照实验,用添加甲药物、乙药物的培养液分别培养细胞,根据变异细胞占培养细胞的比例,以检测药物对甲、乙的毒性大小,D项正确。
答案:D 5.如图表示动物细胞培养程序图,请据图回答下列问题。
①取动物组织块
↓ ②________
③处理组织分散成单个细胞
↓ ④制成________
↓
⑤转入培养液中进行培养
↓
⑥处理贴壁细胞分散成单个细胞,制成________
↓
⑦转入培养液中进行培养
(1)过程②表示________________________________________。
(2)过程③和⑥用________处理组织或贴壁细胞分散成单个细胞,这样做的目的是_______________________________________ ________________________________。
(3)④和⑥的过程都要把分散的细胞制成__________________。(4)过程⑤进行的细胞培养是________,细胞适于____生长增殖。
(5)过程⑦进行的细胞培养是________,一般传至______代后就不易传下去了,传至________继续培养时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止,部分细胞的________会发生改变。继续培养时,少部分细胞发生了________,朝着等同于________的方向发展。
解析:进行动物细胞培养时,首先将组织块剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,使其分散成许多单个细胞,然后,用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液,再将细胞悬液放入培养瓶内,置于适宜环境中培养。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。以后,细胞进行有丝分裂,数目不断增多。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。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分别继续培养,让细胞继续增殖,这样的培养过程通常被称为传代培养。
答案:(1)剪碎组织(2)胰蛋白酶 解除由于接触对细胞生长和繁殖的抑制(3)细胞悬液(4)原代培养 贴壁(5)传代培养 10 10~50代 细胞核型 突变 癌细胞
A级 基础巩固
1.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于()A.培养基不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株
解析:此题考查的是动物细胞培养与植物组织培养的区别与联系。动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基不同,动物细胞一般用液体培养基培养,而植物组织培养一般用固体培养基,与植物组织培养的培养基相比,动物细胞培养的培养基中还要加动物血清等,A项正确。它们都是在无菌条件下进行的,都可以传代培养,且都能够大量培养。B、C、D项的叙述有误。
答案:A 2.下列关于动物细胞培养的说法正确的是()A.连续细胞系不具有异倍体核型
B.动物组织细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解
C.原代培养细胞、有限细胞系比无限细胞系、肿瘤细胞更容易克隆 D.提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件
解析:连续细胞系大多数具有异倍体核型;动物组织细胞间的胶原纤维的主要成分是胶原蛋白,可以用胰蛋白酶酶解,不能用纤维素酶水解;在进行细胞克隆时,原代细胞、有限细胞系通常不如无限细胞系、肿瘤细胞。
答案:D 3.一只羊的卵细胞被另一只羊的体细胞核移植后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下了一只羊羔,这种克隆技术具有多种用途,但是不能()A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优秀个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型
解析:目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去核的卵细胞,经过试管 培养一段时间后,再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本的优良性状,保持性别不变,也能够用于保存物种,但不能改变动物的基因型。
答案:D 4.据英国《卫报》披露,纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现一项生殖医学技术,将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵子中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是()A.此项技术的基础是动物的细胞和组织培养 B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C.健康妇女捐献的卵子的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用 D.婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵子的妇女三方的遗传特征
解析:动物克隆技术的基础是动物细胞和组织培养,A项正确;此项技术用的受精卵的细胞核,而克隆羊用的是高度分化的乳腺细胞,分化程度不同,B项错误;卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用,C项正确;该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇提供,质基因由提供去核卵子的妇女提供,D项正确。
答案:B 5.2015年2月3日,英国国会表决同意允许医学界利用3个人的基因共同育子,成为全世界第一个准许“三亲育子”的国家。“三亲育子”技术是将父母细胞核基因与一位妇女捐赠者的健康线粒体结合在一起,引入的基因只占婴儿总基因的0.1%。这项技术旨在防止因线粒体基因缺陷引起的严重遗传疾病。下列相关描述正确的是()A.线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病,传女不传男 B.“三亲育子”可能会用到人工授精技术、胚胎移植技术等
C.通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”的健康线粒体基因不一定能传给其后代 D.若父亲患有线粒体基因缺陷病,需要通过“三亲育子”技术避免将有缺陷的基因传给下一代
解析:线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病,是由母亲的卵细胞传给子代的,表现为母亲患病子女都患病,A项错误;“三亲育子”技术主要利用的是胚胎工程技术,目前在生产实践中应用较多的是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植,B项错误;通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”如果是个女孩,其健康线粒体基因可以通过卵细胞传给其后代,如果是个男孩,其健康线粒体基因一般不能通过精子传给子代,C项正确;精子的线粒体都集中在尾部,且受精时只有精子的头部进入卵细胞,故男子的线粒体基因一般不能通过精子传给子代,若父亲患有线粒体基因缺陷病,子代一般不会患病,D项错误。
答案:C
B级 能力训练
6.回答下列有关动物细胞培养的问题:(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的________。此时,瓶壁上形成单层细胞,这种单层培养法的出现,对细胞培养的发展起了很大的推动作用。
(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限,获得________,朝着等同于癌细胞的方向发展,该种细胞由于细胞膜上________减少,导致细胞间的黏着性________。
(3)在动物细胞体外培养过程中,一般要满足四个方面的条件:无菌无毒的环境、营养、温度、pH及气体环境,其中在培养液中添加________,以防培养过程中的污染;由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,故在使用合成培养基时,通常需加入________等天然成分;气体环境主要是提供细胞所需的O2和CO2,其中O2的作用是_____________,CO2的作用是______________________。
(4)动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小,若用被检测物质培养的细胞与对照组相比,发生变异的细胞数目所占的百分比大,则该物质的毒性大,判断的依据是________________________。
答案:(1)接触抑制(2)不死性 糖蛋白 降低
(3)抗生素 血清、血浆 供给细胞进行有氧呼吸 维持培养液的pH(4)物质的毒性越大,越容易导致细胞发生变异
7.某生物兴趣小组对一种抗癌新药进行实验时,以动物肝癌细胞为材料,测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响。请回答下列有关动物细胞培养的问题。
(1)在动物细胞培养时,将细胞所需的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________培养基。通常在培养基中还需要加入适量________等一些天然成分。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是________________。另外,还应该保证被培养的细胞处于________、________的环境。
(2)在细胞生长过程中,当细胞贴壁生长到一定程度时,其生长会受到抑制,这种现象称为________。
(3)为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的________。(4)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验,实验的自变量是________________,实验组和对照组除了自变量不同外,其他处理均应该相同,这是为了遵循实验设计的________原则。
解析:(1)将动物细胞所需要的各种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。由于对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此,在使用合成培养基时,还要加入一些动物血清、血浆等天然成分。细胞培养所需的气体中有CO2,作用是维持培养液的pH。被培养的细胞必须处于无菌、无毒的环境中,才能保证细胞正常地生长增殖。(2)动物细胞在分裂过程中有接触抑制的现象。(3)抗生素能杀死培养基中的微生物,保证无菌无毒环境。(4)要测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响,实验的自变量为抗癌药物的有无。其他无关变量应该相同,否则会干扰实验结果,这种设计遵循的是实验的单一变量原则。
答案:(1)合成 血清、血浆 维持培养液的pH 无菌 无毒(2)接触抑制(3)抗生素(4)是否加入抗癌药物 单一变量
8.美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛,年产奶量达30.8 t,我国奶牛产奶量年平均水平仅为3~4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞,采用核移植技术获得高产奶牛(如下图)。
(1)目前完成①的方法有______________、________________、________________、化学物质处理等。
(2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。(3)④过程所利用的技术是_____________________________。其原理是______________________________________________ __________________________。
(4)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因,这种繁殖方式属于______________。
解析:进行动物体细胞核移植需用去核的卵母细胞作受体细胞,对构建的重组细胞需经历动物细胞培养,并诱导形成早期胚胎。重组细胞能够培育为动物体,表明动物细胞核具有全能性;克隆动物属无性繁殖。
答案:(1)显微操作去核 梯度离心 紫外光短时间照射
(2)卵母细胞体积大,易操作,营养物质丰富,且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质(3)动物细胞培养 细胞增殖(4)受精卵 无性繁殖
9.华南虎是原产中国的老虎品种,已有近30年没有野生华南虎出现的报告,野生华南虎也被一些专家认为已经濒临灭绝。科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎的研究,下图是其培育过程,请据图回答:
(1)克隆华南虎的遗传性状与________(填字母)虎基本一致。(2)A、B、C 3只虎哪一只没有提供遗传物质?________。(3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传定律?为什么? _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。
(4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合,以期获得新物种“虎—牛”,你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望?________。原因是______________________________________ _____________________________________________________。
解析:(1)由克隆华南虎的过程可知,华南虎A提供细胞核,华南虎B提供细胞质,所以克隆虎D的遗传性状与供核的A更接近,即相当于克隆了A。(2)老虎C只提供胚胎发育的场所,没有提供遗传物质给D。(3)核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,没有减数分裂方式的出现,不遵循孟德尔遗传定律。(4)无论是高度分化的动物体细胞,还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞,经细胞培养只会细胞增殖,不会发生细胞分化,形成不了个体,动物体细胞的全能性无法体现。
答案:(1)A(2)老虎C(3)不遵循。克隆属于无性生殖,而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程中起作用
(4)不能 高度分化的动物细胞全能性受到限制,虎和牛体细胞杂交后得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体。
第二篇:高二生物选修三2.2动物细胞工程知识点
动物细胞工程
动物细胞工程常用技术:动物细胞培养
细胞核移植
动物细胞融合单克隆抗体的制备
其中动物细胞的培养,是动物细胞工程的基础,也即动物细胞培养是细胞核移植,动物细胞培养,单克隆抗体的制备的基础。
动物细胞培养
1.概念:就是从动物机体中取出相关组织,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。
2.原理:细胞增殖
3.动物细胞培养过程
动物组织块
剪碎组织
用胰蛋白酶处理
分散成单个细胞
制成细胞悬液
原代培养
原代培养
4.细胞贴壁:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,(单层)
要求:培养瓶(皿)内表面光滑无毒易于贴附。
接触抑制:细胞在贴壁生长过程中,随着有丝分裂,数量不断增多,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。
原代培养:动物组织消化后的初次培养称为原代培养。
特点:10代以内,能保持正常的二倍体核型。
目前使用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。
传代培养:原代培养接触抑制时用胰蛋白酶处理后的分瓶培养称之为传代培养。
细胞株:10-50代,遗传物质没有发生改变
细胞系:50代后,遗传物质发生改变
5.细胞培养条件
(1)
无菌,无毒
无菌:添加抗生素
无毒:定期更换培养,以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(2)
营养
糖,促生长因子,无机盐,氨基酸,血清,血浆,微量元素
加入血清,血浆的目的:血清,血浆可以补充培养基中缺乏的物质。
(3)
温度,pH
温度:36.5+0.5
pH:7.2-74
(4)
气体环境
95%空气加5%CO2
O2是细胞代谢所必须的CO2主要作用是维持培养液pH
6.动物细胞培养与植物组织培养的培养基相比其特点是:
动物细胞培养:液体培养基,含有血清和血浆
植物细胞培养:固体培养基,含有植物激素
动物细胞核移植技术与克隆动物
1.概念: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新的个体。
核移植的方法得到的动物称为克隆动物
原理:动物细胞核具有全能性
2.核移植分类
胚胎细胞核移植:细胞分化程度低,恢复全能性容易
体细胞核移植:细胞分化程度高,恢复全能性不容易
3.体细胞核移植过程
(1)供体细胞:10代以内细胞:
原因:10代以内细胞一般能保持正常的二倍体核型
(2)受体细胞:减数第二次分裂中期去核卵母细胞
卵母细胞作为受体细胞的原因:
体积大,易操作
含有激发细胞核全能性的物质
去核的原因:使后代的性状主要由供体细胞核决定
去核的方法:显微操作
(3)激活细胞的方法:电脉冲,钙离子载体,乙醇,蛋白酶合成抑制剂
(4)获得克隆动物与供核动物性状不完全相同的原因:
可能发生基因突变
性状是由基因和环境共同作用的结果
克隆动物大部分DNA来自供体细胞的细胞核,但其核外线粒体中DNA来自受体细胞
动物细胞融合1.动物细胞融合:是两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程,也称细胞杂交。
杂交细胞:融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
动物细胞融合的原理:细胞膜的流动性
2.动物细胞融合诱导方法
(1)物理法:离心,振动,电激
(2)化学法:聚乙二醇(PEG)
(3)生物法:灭活的病毒(动物细胞融合特有的方法)
3.注意
(1)细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合。
(2)在细胞膜融合中体现出细胞膜具有流动性。
(3)其中细胞膜的融合是细胞融合的先导,没有细胞膜的融合就不会有细胞质和细胞得到融合。
(4)动物细胞融合的实质及结束的标志都是细胞核的融合。
4.优点与应用
(1)优点;突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。
应用
(1)细胞融合技术是研究细胞遗传,细胞免疫,肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术,为制造单克隆抗体开辟了新途径。
单克隆抗体
1.传统抗体的获得:
(1)方法:
①向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体;
②从动物血清中分离所需抗体。
(2)缺陷:产量低、纯度低、特异性差。
2.比较制备单克隆抗体中的几种细胞:
B淋巴细胞:能产生单一抗体,但不能无限增殖
骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体
杂交瘤细胞:既能产生专一抗体,又能无限增殖
3.制备单克隆抗体需要的技术手段:动物细胞融合和动物细胞培养
原理:细胞膜的流动性和细胞增殖
4.单克隆抗体的制备
(1)免疫处理:提供B淋巴细胞的动物必须先经过免疫处理,否则不会产生特异性抗体。
(2)诱导融合的方法:
物理法:离心,振动,离心
化学法:聚乙二醇(PEG)
生物法:灭活的病毒(动物细胞融合特有的方法)
5.仅考虑两两融合的情况,形成的杂交细胞有三种
B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞
骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞
杂交瘤细胞
6.杂交瘤细胞的特点:既能迅速大量增殖,又能产生某种特异性抗体
7.两次筛选的目的:第一次筛选的目的:筛选出杂交瘤细胞
第二次筛选的目的:筛选出产生特定抗体杂交瘤细胞
8.获取单克隆抗体的场所
(1)若在培养基中进行杂交瘤细胞培养,则培养液中提取
(2)若在小鼠和其他动物的腹腔中进行培养,则从腹水中提取。
腹腔培养:易于控制培养条件,成本低,但规模小,产量低
体外培养:规模大,产量高,但不易于控制培养条件,成本相对较高
9.杂交瘤细胞的特点:既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体
单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏性高,可大量制备
10.单克隆抗体的应用:
(1)作为诊断试剂
(2)用于治疗疾病和运载药物
第三篇:《动物细胞工程》教案4(新人教版选修3)
《动物细胞工程》教案4(新人教版选修3)
动物细胞工程
一、[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。
二、[教学重点和难点] 1.[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。2.[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。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术(2课时)
三、[教学教程] 教学过程 教学内容
教学手段和方法 预期目标
1、回顾植物细胞工程的技术手段,引入动物细胞工程内容的学习
2、学习新课:
一、动物细胞培养(1)概念(2)原理(3)过程(4)条件(5)应用
3、学习新课:
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)概念(2)分类(3)原理(4)过程(5)应用(6)局限
4、小结
5、作业或活动
师:同学们,前面我们一起学习了植物细胞工程的相关知识,请大家来回顾一下其涉及的主要技术手段。
生:有植物组织培养和植物体细胞杂交等。
师;今天我们开始一起来学习动物细胞工程的内容,请大家阅读课本p44引言,介绍动物细胞工程的常用技术手段:动物细胞培养、核移植技术、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是基础技术。现在先来学习动物细胞培养和核移植技术 师:为什么要进行动物细胞培养? 生:(沉默)师:我们一起来看课文本小节的引言的两个实例。
师:同学们,要解决这些问题,离不开动物细胞培养技术。那么什么是动物细胞培养呢? 生:(情绪高涨)从动物机体中取出相关组织,将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
师:很好!从概念中我们不难看出,该技术实施的原理是什么? 生:细胞增殖。
师:怎样进行动物细胞的培养?需要哪些条件?
指导学生阅读p44-46内容,结合插图或投影过程示意图,最好能制成动画。师生共同归纳过程:
取材→分散→配制悬液→原代培养→传代培养。在各个箭头上注明处理方法。注意:原代培养和传代培养
原代培养:取材水解后的初次培养;
传代培养:原代培养后再处理后的后续培养。两者先后关系,不能倒置,其原理相同。后者一般至10代,也有至40-50代,但细胞核型可能会改变,从而癌变。
师:大家想一想,目前使用的或冷冻保存的细胞常常是10代以内,是什么道理? 生:以保证细胞正常的二倍体核型。师生讨论p44的两个旁栏思考题
复习:内环境及其稳态知识,并思考和讨论以下问题:
体外细胞培养需要哪些营养物质?需要怎样的合适环境条件?(阅读讨论后)
(1)环境条件:灭菌处理、抗生素、定期更换培养基
(2)营养条件:与体内基本相同,有糖、氨基酸、无机盐、必需元素、血清、血浆等(3)温度和ph: 接近体温,ph7。2-7。4(4)气体环境:o2和co2(5%)
师:物细胞培养能否象植物组织培养那样获得克隆个体? 生:众说纷纭。
师:不能,因为动物细胞的全能性受到分化程度的限制,发育成个体的潜能渐弱。那么这项技术有哪些用途呢?(1)生产生物制品
(2)提供基因工程的受体细胞(3)检测有毒物质的毒性
(4)用于病理、生理、药理研究
比较:培养基的状态、成分;技术依据的原理;过程;结果等方面。
师:刚才我们讲过利用上述技术无法克隆动物个体,那么能否克隆?有没有别的方法? 生:有(声音洪亮)
师:大家说得对!什么方法? 生:动物核移植技术。板书概念内容(略)
师:胚胎细胞核移植和体细胞核移植,后者难度较大。我们来学习后者。体细胞核的全能性 教师板画过程图:
取材→培养→显微注射到去核的次级卵母细胞→重组细胞→重组胚胎→受体雌性动物→克隆动物。
讨论:p49的三个思考题,初步理解技术的局限性。(1)改良动物,提高繁殖率(2)保护濒危物种
(3)生产转基因产品;治疗疾病等(1)成功率低。(2)有待改进。(3)健康问题。(4)安全问题
师:本节课我们学习动物细胞培养和核移植技术,大家要能说出原理、过程和应用(结果),体验到科学的伟大力量。
阅读并笔注,要求学生注意动物细胞培养,不能说成动物组织培养;而植物组织培养不能说成植物细胞培养。
板书或投影标题2,2动物细胞工程
板书或投影标题2。2。1动物细胞培养和核移植技术 可结合课本插图或用投影补充一些有关这方面的例子 可在学生阅读自学后,让学生抛开书本,口述,教师简明地板书,带领学生体会和剖析要点,领略大概过程。
这是本节学习的重点,关于培养过程,可参照课本p45示意图讲解,注意两个培养概念的区分。
注意与植物组织培养的比较。
难度不大,让学生回答,相互修正完善。师生归纳小结,教师板书
注意与植物组织培养比较,把知识学通、学活。可列表比较,让学生一目了然。让学生同时思考p46旁栏题,阅读下面的小知识卡片。指导学生阅读并学会归纳有哪几个方面的用途 用预先准备好的小黑板或投影出示。
学生会迅速阅读教材,引发新的内容的学习让学生分析大体思路
回顾所学知识诱发学生思考原因
这是重点与难点,结合演示(多媒体),理解技术要领和关键所在。尝试让学生画图。学生笔注
结合“多利羊”实例,让学生畅所欲言。课后完成,待讲评。
让学生了解动物细胞工程的技术手段,激发其求知欲望 激发学生热爱科学、关注科学的意识
通过剖析,旨在培养学生分析和解决问题的能力,也有助学生审题能力的加强。通过比较弄清概念间的本质差异和内在联系。培养学生的求异和求同思维能力。通过思考,培养知识的迁移能力
关注科学技术的不同,培养学生严谨的科学态度。通过这样的提问,能引起学生的共鸣。激趣诱思
让学生认同科学不断发展、不断创新。有助于理解,效果好 培养了能力。理解sts间的关系 激发学生立志献身科学的情感态度。提出本节课的最终学习目标 [基础试题训练] 选择题
1.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是
()a.培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 b.原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞
c.动物细胞培养一般能够传到40~50代,但其遗传物质发生了改变 d.动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
2.生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成功“复生”野驴的方法是()a.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体 b.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体
c.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体 d.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体
3.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途,但是不能
()
a.有选择地繁殖某一性别的家畜 b.繁殖家畜中的优秀个体 c.用于保存物种 d.改变动物的基因型 [教学反思] 动物细胞融合与单克隆抗体(2课时)教学 过程 教学 内容 教学手段 和方法 预期 目标
1.实例引入新课──细胞融合。2.复习提问。
3.学习新课──细胞融合。(1)动物细胞融合的概念。(2)动物细胞融合的过程。
(3)动物细胞融合的意义和应用。4.学习新课──单克隆抗体。(1)单克隆抗体的概念。(2)单克隆抗体的生产过程。
(3)克隆抗体的应用。5.小结。
6.布置作业或实践活动。师:1970年,有两位科学家做了一个人-鼠细胞融合的实验,以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。那么,如何实现人-鼠细胞的融合,以及动物细胞融合后还有什么用途呢?这就是今天我们这节课要学习的内容。师:由于动物细胞融合与前面所学的植物体细胞杂交技术相似,所以我们通过两个问题,来回顾一下有关植物体细胞杂交技术的基本知识。第一个问题是:植物体细胞杂交技术的过程是怎样的?
生:先用酶去除两种植物细胞的细胞壁,使之成为原生质体,再用物理或化学的方法,诱导两种原生质体融合成杂种细胞,最后用植物组织培养的方法把杂种细胞培育成新的植物体。师:第二个问题是:动植物细胞在结构上有何区别? 生:动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体。
师:有了以上的基本知识,首先让我们一起来看看有关动物细胞融合的概念。请大家翻开课本p52,阅读第二自然段。
师:动物细胞融合的基本原理与植物原生质体融合的基本原理是否相同? 生:应该相同。
师:对,动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,那么动物细胞融合的具体过程是否也和植物原生质体融合的过程一样呢? 生:应该基本一样吧?
师:对,下面我们以灭活病毒诱导动物细胞融合过程为例,来理解动物细胞融合的过程。诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,但动物细胞融合时可用灭活的病毒作为诱导剂,你们知道这是为什么吗?请阅读课本p52的生物技术资料卡,思考并回答下面问题:
为什么灭活的病毒能作为诱导剂?
生:因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合。
师:对,那么不灭活的病毒能作为诱导剂吗?
生:不能,因为不灭活的病毒会感染细胞,而不能诱导细胞融合。
师:回答得非常好!从示意图中我们可以看出,把两个不同的动物细胞放在一起,用灭活的病毒处理细胞后,它们就先质融合,再核融合,进而形成杂交细胞,这个细胞有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞。
想一想,在动物细胞融合的实际操作过程中,是只用单个的两种细胞来融合吗?请你们再次结合植物体细胞杂交的过程,思考这个问题。
生:我记得在植物体细胞杂交过程的实际操作过程中,是把多个两种细胞放在一起,让它们融合的。
师:回答正确。
生:为什么在进行两种细胞融合时必须用多个细胞呢?
师:这个问题问得很好,请同学们课下思考并讨论这个问题。如果能查阅到有关资料,你们就能更全面地回答这个问题。
在弄清楚动物细胞融合的原理和过程后,还需说明的是任何一项技术的发现,都不是凭空产生的,必定有一个发展的过程,下面我们来阅读课本p52中的小字,了解一下动物细胞融合技术的发展简史。
从动物细胞融合技术发展简史的资料中,我们能切实体验到这个技术是在不断发展的,那么,实现动物细胞融合有什么意义呢?
大家都知道,物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性,而细胞融合技术能打破生殖隔离,使远缘杂交成为可能。具体成功的实例见大屏幕。正因为如此,细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域,但此技术还有一个十分重要的用途,就是制备单克隆抗体。有同学听说过单克隆抗体一词吗? 生:(大多数同学回答不出来。)
师:在弄清什么是单克隆抗体之前,我们先来了解以下两个问题:
第一个问题,传统的抗体生产方法及缺陷是什么?请同学们在阅读课本p52的最后一自然段的基础上,讨论这个问题。
生:传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原,使动物产生抗体,然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低,而且制备的抗体特异性差。师:回答得很好!下面我们再来讨论第二个问题:b淋巴细胞有什么特点?请同学们继续阅读课本p53第一自然段,讨论并回答这个问题。
生:b淋巴细胞能产生抗体,但每一个b淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
师:很好!正是由于b淋巴细胞的这个特点,所以要想获得大量的单一抗体,必须用单个b淋巴细胞进行无性繁殖,也就是通过克隆形成细胞群,这样的细胞群就有可能产生出化学性质单
一、特异性强的抗体,即单克隆抗体,这就是单克隆抗体的概念。
可遗憾的是,在体外培养的条件下,一个b淋巴细胞是不可能无限增殖的,那么,科学家是怎样解决这一问题的呢?想一想,能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗?请大家先阅读课本p53~54单克隆抗体制备的文字及示意图,再思考回答问题。师:两位科学家极富创造性的设想是什么?
生:如果把一种b淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合,所得到的融合细胞既能大量增殖,又能产生足够数量的特定抗体。
师:对,正是科学家先有了这个极富创造性的设想,然后再锲而不舍地把设想变为现实,才创造出单克隆抗体。想一想,如果把b淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时,会有几种融合方式?
生:有b淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及b淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。师:回答得非常好!那么,b淋巴细胞和骨髓瘤细胞间融合所形成的能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的? 生:先用选择性培养基筛选出杂种细胞,再进行抗体检测和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。师:对,基本的过程就是这样。那么,科学家又是如何利用杂交瘤细胞来生产抗体的呢? 生:第一种方法是:将杂交瘤细胞在体外大规模培养,从细胞培养液中就能提取大量的单克隆抗体;第二种方法是:把杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,再从小鼠腹腔中提取单克隆抗体。
师:完全正确。正是由于这两位科学家的杰出贡献,他们于1984年双双获得诺贝尔生理学或医学奖。有关单克隆抗体的应用。请大家阅读课本p54~55的内容,阅读后,请一位同学归纳一下单克隆抗体有哪些主要的用途。最好能结合其中的一个用途,如“生物导弹”问题,谈一谈你对其应用前景的认识。
师:课后作业为课本p55“思考与探究”的三道题,如有条件,可按课本中实践活动的要求组织学生完成。
投影人-鼠细胞融合过程的图片,教师按图讲解,以引入新课,写出或投影本节课的标题──2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体。如果学生回答不全,则可投影植物体细胞杂交技术流程图。
教师讲解和学生讨论的方法相结合,以突出本节课的重点。师生一起阅读教材,教师按教材上的概念给学生讲解。投影用灭活病毒诱导动物细胞融合过程的示意图。学生阅读生物技术资料卡,思考并回答问题。
让学生再次回顾植物体细胞杂交过程,思考并回答问题。给学生留下更多地思维空间。
让学生自己阅读动物细胞融合技术的发展简史。
把教参上的已成功的动物细胞融合实例打在大屏幕上。学生阅读和讨论相结合,以突破本节课的难点。
由于教材上没有单克隆抗体的概念,所以应在黑板上写出或投影在大屏幕上。先让学生阅读教材,再采用师生共同讨论的方法学习此部分内容。此问题对学生来讲稍难些,教师可提醒学生看图或相应的文字。学生阅读教材,讨论,教师可投影有关应用的资料。课后完成,下节课由学生回答。激发学生学习兴趣。
复习旧知识,为学习新知识奠定基础。了解动物细胞融合的概念。
培养学生运用已有知识解决新问题的能力。了解动物细胞融合的过程。
培养学生的阅读能力及自主解决问题的能力。培养思维的广阔性。联系旧知识,提供一个比较的对象,以此达到知识迁移的目的。培养学生交流的能力及查阅相关资料的能力。体验科学技术是一个不断发展的过程。自然过渡到单克隆抗体的内容。
把本节课的难点问题分解成问题串逐一讨论解决。了解单克隆抗体的概念。
提出问题,诱导思考,步步深入地了解单克隆抗体的生产过程。
培养学生的阅读及识图能力,使学生体验到科学是一个探究过程,科学研究需要创新的意识和合作精神。
了解单克隆抗体的应用,体验科学、技术、社会三者间的关系。提出本节课最终的学习目标。
第四篇:2.2. 动物细胞培养和核移植技术教学设计
专题二 细胞工程
3.2.2.1动物细胞培养与核移植技术
【内容与解析】
内容: 本节课要学的内容动物细胞培养和核移植技术指的是动物细胞培养的原理过程条件和体细胞核移植克隆动物的过程,其核心是动物细胞培养过程和核移植技术克隆动物的过程理解它关键就是要从大胆的想法到理论的可行再到实践的过程。解析:学生已经学过植物组织培养技术,本节课的内容动物细胞培养和核移植技术就是在此基础上的发展。是本专题的重要内容。教学的重点是动物细胞培养过程和核移植技术克隆动物的过程,解决重点的关键是从理论的分析迁移到具体的实施过程。【教学目标与解析】 1.教学目标
(1)简述动物细胞培养的过程和条件。
(2)简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和前景。2.目标解析(1)简述动物细胞培养的过程和条件及简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和前景就是指了解两个过程的基础上通过理解来记住相应技术的条件或前景。【问题诊断分析】
在本节课的教学中,学生可能遇到的问题是无法分析出动物细胞培养的条件,产生这一问题的原因是前面所学内环境的知识不能很好的迁移和运用。要解决这一问题,就要通过复习回顾内环境的相关成分和稳态的意义,其中关键是对内环境稳态意义的理解。【教学支持条件分析】
在本节课的两个过程的教学中,准备使用幻灯片,有利于更形象的以图文并茂形式板书出来。
【教学过程】
问题1:动物细胞工程的常用技术手段有哪些?最基础的技术手段是什么?
设计意图:(1)、对预习的检测并引入新课.师生活动:(1)什么是动物细胞培养?(2)什么是细胞贴壁?什么是接触抑制?(3)如何打破接触抑制?
(4)细胞传代培养代数有什么特点?动物细胞培养技术能应用于那些方面?(5)动物细胞培养需要什么条件?(6)如何保证无菌、无毒环境?
[例题]1.为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液,选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理
A.胃蛋白酶 B.胰蛋白酶 C.盐酸
D.胰脂肪酶
[例题]2.下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是
A.培养基成分不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株
专题二 细胞工程
问题2:克隆动物采用的是什么技术? 为什么不能直接利用动物细胞培育动物体?
设计意图:(1)、让学生理解为什么要进行动物核移植.师生活动:(1)什么是动物体细胞核移植技术?(2)受体细胞为什么选用卵母细胞??(3)细胞核移植技术的意义是什么?(4)体细胞核移植技术存在的问题?(5)体细胞核移植技术有那些应用?
[例题]3.在克隆多利羊的过程中,下列哪项技术没有运用到
A.细胞培养技术 B.细胞核移植 C.胚胎移植技术 D.基因工程技术
【课堂小结】
动物细胞培养和核移植技术 1)动物细胞培养:
1、概念:
2、过程:
3、条件:
2)动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、概念:
2、过程:
3、细胞核移植技术的应用前景:
4、体细胞核移植技术存在的问题: 【目标检测】
1.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是
()
A.培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清
B.原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停滞
C.动物细胞培养一般能够传到40~50代,但其遗传物质发生了改变
D.动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身健康细胞
2.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途,但是不能
()
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优秀个体
C.用于保存物种
D.改变动物的基因型 3.下列哪—项属于克隆
()
A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中
B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系 4.下列属于组织培养但不是克隆的是
()
A.将花粉离体培养成单倍体植株
B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区
D.上皮细胞无性繁殖产生的细胞群 5.动物细胞培养液和植物组织培养液的共有成分是
()
A.葡萄糖
B.蔗糖
C.动物血清
D.维生素
6.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后,要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。
专题二 细胞工程
在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是
()
①B淋巴细胞②小鼠骨髓瘤细胞③B淋巴细胞自身融合细胞④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞⑤杂交瘤细胞
A.①②③④
B.①③⑤
C.②④
D.①③ 7.动物细胞培养的细胞来自于
()
A.任何个体的细胞
B.只能取自动物胚胎细胞 C.只能取自幼龄动物的组织细胞
D.胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞 8.动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是
()
A.动物细胞培养 B.动物细胞融合 C.单克隆杭体 D.胚胎、核移植 9.细胞株的特点是
()
A.遗传物质没有改变,可以无限传代
B.遗传物质发生改变,不可无限传代
C.遗传物质没有改变,不可无限传代
D.遗传物质发生改变,且有癌变特点,可以无限传代 10.关于杂交瘤细胞的不正确叙述是
()
A.有双亲细胞的遗传物质
B.不能无限增殖
C.可分泌特异性抗体
D.体外培养条件下可大量增殖 11.动物细胞融合技术最重要的用途是
()
A.克服远源杂交不亲和 B.制各单克隆抗体C.培育新品种
D.生产杂种细胞 12.“生物导弹”是指
()
A.单克隆抗体
B.杂交瘤细胞
C.产生特定抗体的B淋巴细胞
D.在单抗上连接抗癌药物
13.在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去,这种传代细胞称之为: A.原代培养
B.传代培养
C.细胞株
D.细胞系
二、非选择题
1.美国科学家斯提瓦用胡萝卜根的悬浮培养细胞进行人工培养,发现单个细胞能像受精卵发育成胚一样的途径,发育成完整植株。1997年英国维尔穆特等人从白面母绵羊体内取出乳腺上皮细胞静息培养,然后把它的核移入黑面母绵羊去核的卵细胞中形成重组细胞,并将重组细胞培养成胚胎,将胚胎植入另一母羊的子宫内后获得了克隆羊多利。
阅读这段材料后,回答下列问题:
(1)文中的悬浮培养细胞和乳腺上皮细胞均为____________。
(2)斯提瓦的实验证明了____________。维尔穆特的实验证明了_____________。从细胞结构和遗传角度分析,两位科学家实验结论的得出,根本原因在于____________。(3)斯提瓦和维尔穆特实验的差别在于____________。(4)维尔穆特的实验技术又称为_____________________技术。该技术的经济意义在于:①_____________;②____________。
第五篇:人教版高中生物动物细胞培养和核移植技术(第二课时)教学设计
高中生物动物细胞培养和核移植技术(第二课时)教学设计
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 教学目标:
知识目标:简述通过体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用
能力目标:运用动物细胞的基础知识,分析核移植技术的理论基础,搜集有关动物细胞核移植研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流
情感目标:讨论动物细胞核移植的社会意义,关注动物细胞核移植的发展和应用前景。旧课复习:
我们已经学习了植物的组织培养,植物体细胞杂交,知道植物细胞可以培养成一棵植株,这说明植物细胞具有全能性,而动物的体细胞离开了母体,却不能培养成一只动物个体难道是动物细胞没有全能性吗?不是。而是动物细胞高度分化,全能性比较低。
导入新课:
假如生活中我们碰到这样的问题,比如:(展示幻灯片,问题的提出)
1997年,美国威斯康星洲的一个奶牛场有一头高产奶牛叫“卢新达”,年产奶量为30.8吨,而我国奶牛年平均产奶量仅为3~4吨.用什么方法能得到更多的“卢新达”呢?学生回答克隆,其实克隆的研究从1938年就开始了。(幻灯片——克隆的历史,多利之后还有许多的动物被克隆,今天,我们要先从多利讲起)
听说过克隆羊多利吧,可以请一位同学来说说来多利的诞生过程。(学生上台讲述多利的培育过程)我们一起来看看多利的培育过程,请问多利像谁呢?母羊A,因为多利的核基因全部来自母羊A。100%象吗?,不,因为还有来自母羊B的细胞质基因。这里哪个细胞是供体细胞呢,乳腺细胞,它是高度分化的体细胞。
A母绵羊B母绵羊乳腺细胞多莉羊的培育过程卵细胞细胞质细胞核移植细胞核融合后的卵细胞卵裂早期胚胎胚胎移植细胞核移植C母绵羊子宫妊娠分娩多莉羊 来看课本中对克隆的定义:请大家阅读,并划线。教师板书:
1、概念
克隆的定义: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.• 分类:体细胞核移植和胚胎细胞核移植(根据提供细胞核的供体不同而区分)
多利羊之所以轰动全世界,并非因为它是首只克隆动物,你知道为什么它能一夜成名呢?请一位同学回答:(首先,它选用的细胞是高度分化的体细胞,其次,它是哺乳动物,意味着人可以进行体细胞核移植。所以它的诞生标志着体细胞核移植成功。胚胎时期的细胞进行细胞核移植比体细胞核移植更容易成功,这是为什么呢?原来胚胎细胞分化程度低,所以全能性较高,而体细胞分化程度高,所以全能性也就比较低了。其实我国早在20世纪70年代,就在童第周教授的带领下,克隆出了鱼,但是,多利一夜成名,中国的克隆鱼却默默无闻20年,这是为什么呢?(因为我们的闭塞,导致中国科学的进展不为世界所知。所以要与世界进行交流,同享科技进步成果)。
那么刚才那只卢新达奶牛能用胚胎细胞克隆吗?(请一位同学回答)。不行,本身自己已经过了胚胎期,如果用它的下一代的胚胎细胞,那么已经加入了另一只公牛的基因。所以用体细胞核移植技术。因此,说体细胞核移植技术比较常用于优秀动物个体的克隆。
下面我们通过我国成功克隆高产奶牛的过程来学习动物体细胞核移植的过程。请大家结合课本,看以下的幻灯片
体细卵母胞取细胞去核核使物两理细或胞化融学合方法重组细胞重组胚胎新个体 讲解该图:(看幻灯片,牛耳细胞是高度分化的体细胞,MII时期的卵母细胞,其第一极体并未与之分开,且当受精完成后,才会完成减数分裂,释放第二极体并与第一极体分开)去核:可用显微操作去核法中,固定细胞的作用,吸管是做什么用的,(注入或吸出核)。用化学方法或物理方法刺激促融合并分裂,构建重组细胞后,培养成重组胚胎,将重组胚胎移入受体母牛体内,生出与供体奶牛遗传物质基本相同的小牛。
下面我们就整个操作过程,以前后两桌为一个小组,讨论三个问题:一是将动物体细胞核移植的概念图填完整,还有课本第49页的第1和第2个问题,最后我们要请三组同学派代表回答,并请别的小组进行评价,讨论时间是5分钟。讨论时间:
1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前,为什么必须先去掉受体卵母细胞的核? 为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,想一想,这是为什么? 10代到50代左右时,部分细胞核可能会发生变化 请某小组回答,请另一小组评价。
除了刚才学习的克隆牛以外,克隆动物还在不断地被研究和培育出来,我们来看看(幻灯片,克隆动物们),同学们能不能得出体细胞核移植技术有那些应用呢:畜牧业、医药卫生方面的应用,还可以保护濒危物种。重点了解医药卫生领域看视频。
1. 转基因克隆动物(转基因后的动物进行克隆,如转基因羊进行克隆,就可以生产更多含医用蛋白)
2. 治疗人类疾病,转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作异种移植的供体(如转入人基因的猪)
3. 人的核移植干细胞经诱导分化后,形成相应的组织器官。用于组织或器官移植。以克隆动物为模型,去研究疾病和衰老。
背景知识:胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团(Inner Cell Mass)的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
其实克隆技术还存在着许多的问题,请大家一起来分析以下资料,看看存在什么问题: 科学家当时一共培育了277个胚胎,最后只有多利成功出生。(分析:这说明克隆成功率低)
兽医检查发现多利患有进行性肺病,研究 人员对它实施了“安乐死”。医学专家介绍,进行性疾病指症状不断加重、患者状况不断恶化的疾病。
罗斯林研究所所长哈里·格里芬说,绵羊通常能活11到12年,年老的绵羊肺部感染的现象很普遍,特别是那些在室内生活的羊。他说,研究人员正在对多利的尸体进行详细检查,任何重要发现都会公布出来。多利的尸体将被制成标本,存放在苏格兰国家博物馆。另外,多利今年6岁多,按绵羊的标准还是中年。(这说明克隆动物存在遗传缺陷和生理缺陷如早衰)
观看克隆食品上餐桌视频,(说明克隆食品安全性有争议),总结出以上三个存在的问题。万一产生克隆人,是否有违伦理道德? 比如美国的影片《逃离克隆岛》播放片段。克隆人也是人,不能仅被做为器官的供体,不应该克隆人,但可以克隆需要的器官。
美国科学家2001年11月25日宣布,他们首次成功克隆了人类胚胎。但是这些科学家同时声称,他们这样做的目的,不是为了克隆人,而是为了制造胚胎干细胞治疗多种疾病之用,但假如某些别有用心的人去制造出克隆人的话,那后果将不堪设想。
其实科学技术是一把双刃剑,只要能用好克隆技术,科学还是能为人类造福的 布置作业:《全线突破》P29~31。教学反思:
本节课学生的参与度教大,有一定的社会教育意义,学生自觉举手发言,体现了一定的师生互动,生生互动。板书:
2.2动物细胞工程
2.2.1动物细胞培养和核移植技术 一.动物细胞培养
二.动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.动物核移植的概念 2.体细胞核移植(1)过程(2)应用前景(3)存在的问题