《动物细胞工程学案》
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第2章细胞工程第2节动物细胞工程(第1课时)【学习目标】1.认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养,由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。
2.尝试建构动物细胞培养基本流程。
3.认同动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
4.简述干细胞的应用;通过探讨干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险,理性看待生物技术的应用,增强社会责任感。
【重点难点】1.动物细胞培养的过程及条件。
2.干细胞在生物医学工程中的应用。
【学习新知】学习任务一动物细胞培养阅读教材43-45页,完成以下内容:活动1:通过“人造皮肤”事例,概述动物细胞培养的概念。
活动2:认同动物细胞培养是模拟体内生理条件在体外进行的培养,由此分析、推出培养动物细胞需要满足的基本条件。
(1)分析机体给体内的细胞提供了哪些适宜的条件使其能够维持正常的生命活动?(2)动细胞培养实际上是在体外模拟体内的生理条件进行的培养,你认为体外培养动物细胞需要满足哪些条件?活动3:尝试建构动物细胞培养基本流程。
(1)依据动物细胞培养的概念,初步建构动物细胞培养的流程。
(2)根据教材中“动物细胞培养的过程”的内容,并结合图2-12,思考、回答下列问题:①培养前为什么要将组织分散成单个细胞?②怎样将组织分散成单个细胞细胞?③培养一段时间分裂会受阻,这是为什么?怎样解决这一问题?④什么是细胞贴壁、接触抑制、原代培养、传代培养?(3)在分析、回答问题的基础上完善动物细胞培养的基本流程。
活动4:比较动物细胞培养与植物组织培养有什么相同和不同之处?活动5:完成[自学检测1][自学检测1]1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。
(1)培养环境中需要O2,不需要CO2。
()(2)动物细胞培养要经过脱分化形成愈伤组织。
()(3)培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清。
()(4)培养瓶中的细胞均需要定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖。
()(5)培养过程除需要无菌、无毒的环境外,还要定期更换培养液。
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和应用前景。
1.举例说出动物细胞融合技术的原理和应用。
2.举例说出单克隆抗体技术的原理和应用。
一、动物细胞工程的常用技术手段动物细胞工程的常用技术手段有______________、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中______________技术是动物细胞工程的基础。
二、动物细胞培养1.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__________,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和______。
2.动物细胞培养的过程动物____或幼龄动物的器官、组织↓剪碎,用________或胶原蛋白酶处理单个细胞(分离细胞)↓加培养液细胞悬液____培养↓____培养细胞株____培养↓遗传物质改变细胞系(1)原代培养:将动物组织消化后______培养的过程。
(2)传代培养:把______培养增殖的细胞定期用__________处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后将其分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养的过程。
(3)细胞株:传代培养的细胞能传到10~50代,这种传代细胞叫做________。
(4)细胞系:传代培养至50代后,少部分细胞的______________会发生改变,具有癌变的特点,能无限地传代下去,这种传代细胞叫做________。
思考:所培养的细胞具有哪些特点?3.动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒的环境:培养液和所有培养用具应进行______处理。
(2)营养:合成培养基的成分包括糖、________、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入______、血浆等一些天然成分。
(3)温度:适宜的温度为______±0.5 ℃;适宜pH为____~7.4。
(4)气体环境:95%空气加5%______。
4.动物细胞培养技术的应用(1)生产______疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
高二生物选修3导学提纲(六)专题2 细胞工程2.2 动物细胞工程一、知识与技能目标1、掌握动物细胞培养的过程和条件、动物体细胞核移植的过程,并了解它们的前景及存在的问题。
2、知道动物细胞融合的概念、方法及单克隆抗体的制备与应用,并正确理解动物细胞融合的原理。
二、过程与方法目标1、运用细胞的基础知识,深刻理解这两项技术的原理,并理解这些技术的新进展。
2、结合免疫原理、融合原理以及动物细胞培养,全面理解单克隆抗体的制备过程,利用动物细胞培养技术对杂交瘤细胞进行体外培养和体内培养可生产出专一性强,灵敏性高的抗体。
三、情感与价值观目标1、收集相关报道,在同学中开展应用前景及存在问题的讨论,来加强对科技的认识,形成正确的价值观念。
2、通过对动物细胞培养技术发展史及单克隆抗体具体应用的学习,体验现代生物科技日新月异的发展及与现代医学的联系,坚定自己投入到自然科学发展中的信心。
四、教学过程1、动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的,将它分散成,然后放在中,让这些细胞。
2、动物细胞培养的过程可表示为_____ ________________________ _________________________ __ ___________________________ 。
其中原代培养是指,传代培养是指。
3、动物细胞培养所需的条件有。
4、动物核移植是将动物的一个细胞的移入一个卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的。
这个新的最终发育为动物个体。
核移植移到的动物称。
5、核移植动物的应用前景有。
五、例题分析:例1、动物细胞工程技术的基础是()A、动物细胞融合B、胚胎移植C、动物细胞培养D、核移植例2、下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是()A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株例3、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,产生这一结果最可能的原因是()A、试管动物培养B、胚胎移植子C、胚胎分割移植D、受精卵移植例4、世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示,请据图回答:(1)写出图中a、b所指的细胞工程名称:a ;b(2)实施细胞工程a时,所需的受体细胞大多采用动物卵母细胞的原因是(3)“多利”面部的毛色是。
第15课时 动物细胞工程知识精讲一、动物细胞工程常用技术——动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等; 技术是其他动物细胞工程技术的基础。
二、动物细胞培养1.过程: 2.应用:① 大规模的生产重要价值的蛋白质生物制品 ② 烧伤病人植皮③ 培养的动物细胞用于检测有害物质④ 培养正常或病变细胞由于科研(如海拉细胞系)三、动物细胞融合1、 动物细胞融合相当于植物体细胞杂交的 过程。
2、动物细胞融合与植物细胞融合的基本原理 同,诱导融合的方法基本相似,只是除 法、 法外,还用到 方法——以 作为诱导剂。
四、单克隆抗体概念:用单个B 淋巴细胞进行 ,也就是通过 ,形成 ,这样的 就可能产生出化学性质 、 的抗体——单克隆抗体。
制备:将免疫B 淋巴细胞与骨髓瘤进行细胞融合,经过 后得到 细胞。
这种细胞经过 后能产生特定 。
将这样的细胞群在 条件下或注射到 内增殖,这样就可以获得大量的单克隆抗体了。
应用:① 疾病诊断、治疗、预防,与常规抗体相比特异性强、灵敏度高;② 治疗癌症——“生物导弹”。
题例领悟例1.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是A.诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段完全相同C.所采用的原理完全相同 D.都能形成杂种细胞解析:原理不同,方法和技术手段基本相同,但不完全相同。
答案:D例2.下图可表示细胞融合技术的一些过程,请巨图回答:(1)若A 、B 细胞为动物细胞,从A 和B 细胞到C 细胞的过程中,常用 作为 来诱导融合。
(2)若A 、B 细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了 。
这种酶可能是 酶,由此生成的A 和B 细胞称为 。
(3)若A 细胞为骨髓瘤细胞,B 细胞为B 淋巴细胞,那么D 细胞称为 细胞。
由D 细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为 过程。
这种细胞既能无限繁殖,又能产生 。
解析:略。
答案:(1)灭活的病毒 诱导剂 (2) 细胞壁 纤维素 原生质体(3)杂交瘤细胞 细胞培养 单克隆抗体自我评价 C 细胞D细胞A 细胞B 细胞一、选择题1.用动物细胞培养技术使细胞传到50代以后仍能传下的传代细胞称为A.原代细胞 B.传代细胞 C.细胞系 D.细胞株2.不能人工诱导原生质体融合的方法是A.振动 B.刺激 C.PEG 试剂 D.重压3.下列细胞中,不具有细胞全能性特点的细胞是A.心肌细胞 B.神经细胞 C.根的皮层细胞 D.木质部导管细胞4.动物细胞融合技术最重要的用途是A.培养多倍体的经济动物 B.培养具有双亲优良性状的经济动物C.制备单克隆抗体 D.A 、B 两项5.关于单克隆抗体不正确的是A.化学性质单一 B.用有性繁殖获得C.特异性强 D.可用于治病、防病6.能提高良种家畜繁殖能力的细胞工程技术是A.组织培养 B.细胞融合 C.胚胎移植 D.细胞核移植7.在动物细胞培养中,所培养的动物细胞大都取自A.幼龄动物器官 B.老龄动物器官C.中年动物器官 D.中年动物器官二、非选择题8.如图为某同学根据杂交瘤技术的方法,设计的生产破伤风杆菌实验方案。
2019-2020年高一生物《动物细胞工程》学案1.动物细胞工程技术的基础是,培养的动物细胞通常取自产组织或器官,原因是。
用酶处理,使动物组织分散成单个细胞。
悬液中分散的细胞贴附在瓶壁上,称为,以后细胞进行分裂,当分裂生长到时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的。
动物组织消化后的初次培养称为,贴满瓶壁的细胞重新用酶处理,分瓶后继续培养,称为。
目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在代以内,以保持。
动物细胞培养的条件有(1)。
(2)营养,如需要有等,动物细胞培养液中除营养成分外,必须添加的成分是。
(3)。
(4)。
动物细胞培养时所需的气体主要有,其中O2的作用是,CO2的作用是。
动物细胞培养可用于生产生物制品,如等,工程也离不开细胞的培养,培养的动物细胞还可用于检测,判断某种物质的,还可用于等方面的研究,如用于筛选抗癌药物等,为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。
2.动物细胞核移植通常用时期的细胞作为受体细胞。
受体细胞用去核卵细胞的原因①;②。
在畜牧生产中,利用体细胞克隆技术可以,促进;在保护濒危物种方面,可利用体细胞核移植技术增加;转基因克隆动物可以作为,生产许多珍贵的,在治疗人类疾病时,转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为。
专题三、胚胎工程1.动物细胞融合依据的原理是。
诱导动物细胞融合的方法有。
单克隆抗体的制备过程中,第一次筛选的目的是;第二次筛选的目的是。
将二者细胞融合形成的细胞叫,其特点是。
经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行和。
单克隆抗体最主要的优点是。
单克隆抗体最广泛的用途是;还可用于治疗疾病和,“生物导弹”中,借助单克隆抗体的作用。
2.哺乳动物精子的发生是在内完成的,从期开始,直到。
各种家畜精子发生的三个阶段是:第一阶段,;第二阶段,;第三阶段,,其中,细胞核变为,高尔基体发育为,中心体演变为,线粒体聚集在尾的基部形成。
卵子的发生在胎儿时期已形成,排卵前后完成,减Ⅱ分裂在过程中完成。
江苏省赣榆高级中学高三生物学案时间:2010年月日班级姓名第课时主备人王冰校对柏栋阴高三生物选修3 专题Ⅱ细胞工程——动物细胞工程知识梳理1.动物细胞工程常用的技术手段有________、_________、__________、________、_______等。
其中,___________ 是其他动物细胞工程技术的基础。
2.动物细胞培养所用的___________与植物组织培养所用的培养基成分是不同的。
3.培养动物所用的细胞大都取自__________或出生不久的__________器官或组织。
将组织取出来后,先用__________等使组织分散成单个细胞,然后配置成一定浓度的细胞悬浮液4.放在培养瓶中的具有一定浓度的细胞悬浮液在培养箱中培养的过程叫做__________;随着细胞生长的和增殖,培养瓶中的细胞越来越多,需要定期地用_________使细胞从瓶壁上脱离下来,配制成细胞悬浮液,分装到两个或两个以上的培养瓶中培养,这称为____________。
传代细胞中遗传物质没有发生改变的叫做__________;遗传物质发生了改变,并且带有________的特点,这种传代细胞叫做_________,这种细胞可以________地传代下去。
5.培养动物细胞可以用于检测有毒物质。
根据__________占全部培养细胞的百分数,可以判断某种物种的毒性。
现在__________已成为检测有毒物质的快速而灵敏的有效手段。
6.动物细胞的融合除物理和化学方法诱导融合之外,还常常用到________作为诱导剂。
动物细胞融合技术最重要的用途,是制备______________7.在制备单克隆抗体时,科学家将注射到小鼠体内,然后从小鼠中获得能够产生抗体的B淋巴细胞,与小鼠骨髓瘤细胞在或的诱导下融合,再在特定的选择性培养基中筛选出细胞。
由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质,因此,它不仅具有B淋巴细胞分泌的能力,还有骨髓瘤细胞在体外培养条件下的本领。
2.2 动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术【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及应用前景运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础【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。
2、教学难点(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【基础过关】一.动物细胞培养1.动物细胞培养的概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的,将它分散成,然后放在中,让这些细胞。
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础例1、动物细胞工程技术的基础是()A、动物细胞融合B、胚胎移植C、动物细胞培养D、核移植2.动物细胞培养的过程取动物组织块→______→用______处理分散成______→制成______→转入______中进行______培养→贴满瓶壁的细胞用____________处理分散成____________,制成____________→转入______中进行____________→放入______培养箱中培养。
思考讨论:在动物细胞培养过程中,为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理?有关概念辨析:原代培养:从机体取出后立即培养的细胞为。
初次培养称为原代细胞培养。
传代培养:将原代细胞从培养瓶中取出,配制成细胞悬浮液,分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为传代培养。
细胞株:原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡,少数细胞存活到40~50代,这种传代细胞为细胞株。
细胞系:细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态,只有部分细胞由于遗传物质的改变,使其在培养条件下可以无限制传代,这种传代细胞为细胞系。
细胞株和细胞系的区别:细胞系的遗传物质改变,具有癌细胞的特点,失去接触抑制,容易传代培养。
例2、下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是()A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株3.动物细胞培养的条件:1). 的环境2).3).温度和pH4). 环境4.动物细胞培养技术的应用:1).蛋白质生物制品的生产,如2).健康细胞培养培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植3).细胞的生理、药理、病理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培养结果培养目的快速繁殖、培育无病毒植株获得细胞或细胞分泌蛋白思考:1.动物细胞培养液的主要成分是什么?较植物组培培养基有何独特之处?2.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料?3.为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?4.动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体?二.动物体细胞核移植技术和克隆动物1、动物核移植是将动物的一个细胞的______移入一个己经去掉______的____________中,使其______并发育成一个新的______,这个新的______最终发育为动物个体。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术【学习目标】▪简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
▪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。
【重点难点】重点▪动物细胞培养的过程及条件。
▪用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
难点▪用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【学习过程】一、动物细胞培养阅读课本44-----46页,思考以下问题:用流程图的形式表示“动物细胞培养”过程1、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料?2、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?用胃蛋白酶行吗?3、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体?4、动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑?5、动物细胞培养瓶内表面无毒、无菌的操作方法是什么?6、动物细胞培养需要什么营养成分?与植物组织培养的成分有区别吗?7、动物细胞培养的温度和PH如何控制?8、动物细胞培养的气体环境如何控制?9、动物细胞培养中氧气和二氧化碳作用分别是什么?【概念理解】1、细胞贴壁和接触抑制2、细胞株和细胞系3、原代培养和传代培养【试一试】思考:用流程图的形式表示“多利羊”的产生过程。
1、体细胞核移植的方法是什么?2、用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对提供细胞核的供体动物的100%复制吗?为什么?归纳:1、动物细胞核移植可以分为:______________和______________2、动物体细胞核移植可分为两个阶段:______________和______________3、取卵细胞作受体细胞的原因是:__________________________阅读课本49-----50页找出以下问题的答案:1、克隆动物的研究意义是什么?2、体细胞核移植技术存在的问题是什么?【课堂巩固】下图是动物细胞培养的基本过程示意图。
请据此回答:(1)容器A中放置的是动物器官或组织。
它一般取自____________________________________________,原因是________________。
高二生物学案专题二 §2.2动物细胞工程2.2.1动物细胞培养和核移植技术一、学习导航1、知识网络2、学习目标(1)简述动物培养的过程、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、重难点用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程二、自学评价(一)、动物细胞工程:常用的技术手段有________________、_______________、________________、________________等。
其中,________________是其他动物细胞工程技术的基础。
(二)、动物细胞培养1、概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关_______,将它分散成_________,然后放在适宜的______中,让这些细胞_____和_____。
2、过程:取健康动物组织→分散组织细胞(剪碎和用_____或_____处理一段时间)→配置细胞悬液→原代培养(具有_____生长和_____抑制的特点)→传代培养(①先用_____等处理贴满瓶壁的细胞再分瓶继续培养);②10代以内的细胞保持正常的_____;③细胞传到10~50代左右时,增殖会逐渐_____以至于完全停止,但少数细胞的_____可能发生改变,克服细胞寿命的自然极限,获得不死性)注意:○1、选取动物胚胎或幼龄动物的目的:分裂能力_____,代谢活力____。
○2、胰蛋白酶的作用:________________ 动物细胞培养的应用和概念 细胞培养的过程 细胞培养的条件 细胞培养技术的应用 核移植技术和克隆动物的概念 动物体细胞核移植技术的过程 动物体细胞核移植技术的应用前景 动物体细胞核移植技术存在的问题3、动物细胞培养的条件⑴__________:对________和_________进行无菌处理,还可在培养液中添加一定量的_____。
此外,应定期________,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。
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和应用前景.1.举例说出动物细胞融合技术的原理和应用.2.举例说出单克隆抗体技术的原理和应用。
一、动物细胞工程的常用技术手段动物细胞工程的常用技术手段有______________、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中______________技术是动物细胞工程的基础.二、动物细胞培养1.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__________,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和______.2.动物细胞培养的过程动物____或幼龄动物的器官、组织↓剪碎,用________或胶原蛋白酶处理单个细胞(分离细胞)↓加培养液细胞悬液____培养↓____培养细胞株____培养↓遗传物质改变细胞系(1)原代培养:将动物组织消化后______培养的过程.(2)传代培养:把______培养增殖的细胞定期用__________处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后将其分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养的过程。
(3)细胞株:传代培养的细胞能传到10~50代,这种传代细胞叫做________。
(4)细胞系:传代培养至50代后,少部分细胞的______________会发生改变,具有癌变的特点,能无限地传代下去,这种传代细胞叫做________.思考:所培养的细胞具有哪些特点?3.动物细胞培养的条件(1)无菌、无毒的环境:培养液和所有培养用具应进行______处理.(2)营养:合成培养基的成分包括糖、________、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入______、血浆等一些天然成分。
(3)温度:适宜的温度为______±0。
5 ℃;适宜pH为____~7.4.(4)气体环境:95%空气加5%______。
4.动物细胞培养技术的应用(1)生产______疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
动物细胞工程学案动物细胞工程学:研究与应用一、概述动物细胞工程学是一门新兴的生物技术学科,主要涉及动物细胞的培养、操作和遗传改造。
通过对动物细胞的研究,人们可以了解生物体的基本生命活动,并开发出许多重要的应用,如药物研发、疾病治疗、生产工业用品等。
本文将详细介绍动物细胞工程学的发展历史、技术原理及其在各个领域的应用前景。
二、发展历史动物细胞工程学的起源可以追溯到20世纪初。
早在1907年,美国生物学家威尔逊就首次成功地分离出了小鼠胚胎细胞,为动物细胞培养技术奠定了基础。
此后,随着技术的不断发展,人们逐渐掌握了如何培养、繁殖和遗传操作动物细胞。
三、技术原理动物细胞工程学的主要技术包括动物细胞培养、细胞融合、染色体操作和基因转移等。
其中,动物细胞培养是该领域的基础,通过提供适宜的营养和环境条件,使细胞能够在体外长期生长。
细胞融合则是将不同种类的细胞融合在一起,形成一种新的细胞类型,从而实现跨物种的基因转移。
染色体操作技术则包括染色体剪切、重组和倍性操作等,主要用于染色体疾病的诊断和治疗。
基因转移技术则是将外源基因导入动物细胞内,从而实现对细胞遗传物质的改造。
四、应用前景1、药物研发:动物细胞工程学在药物研发领域具有重要作用。
通过细胞培养和基因转移技术,人们可以生产出具有特定功能的蛋白质药物,如单克隆抗体药物等。
此外,动物细胞工程还可以用于筛选和鉴定新的药物候选物,缩短药物研发周期。
2、疾病治疗:动物细胞工程学在疾病治疗方面也具有广泛的应用前景。
例如,通过细胞去分化技术,人们可以诱导细胞返回到原始状态,从而使其能够用于治疗组织损伤和坏死。
此外,通过基因转移技术,人们还可以将具有治疗功能的基因导入到动物细胞中,从而实现对某些遗传性疾病的治疗。
3、工业生产:动物细胞工程学在工业领域也具有广泛的应用。
例如,通过细胞培养技术,人们可以生产出高质量、高纯度的蛋白质药物,用于治疗人类疾病。
此外,动物细胞工程还可以用于生产食品、化妆品和生物燃料等,满足人类对各种产品的需求。
二、动物细胞工程动物细胞工程常用技术——动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等;动物细胞培养1. 过程: (细胞 ) ( 细胞 ) 动物胚胎或 ( )细胞悬浮液10代细胞 50代细胞 幼龄动物器官 培养 理解:1 选动物胚胎或幼龄动物器官的原因2 胰蛋白酶处理的目的是3 细胞株4 细胞系5 在培养过程中,要保持 操作,培养基属于 包括 、 、 、 等。
2. 应用:① 大规模的生产重要价值的蛋白质生物制品,如病毒疫苗 干扰素 单克隆抗体 ② 烧伤病人植皮 ③ 培养的动物细胞用于检测有害物质④ 培养正常或病变细胞由于科研动物细胞融合-----不同种类的动物细胞间都能进行融合,形成杂种细胞。
1.动物细胞融合的原理和植物细胞基本相同,都是 ,诱导融合的方法类似,除用 方法外,还可以 作为诱导剂。
最重要的应用是 。
2.单克隆抗体:用单个B 淋巴细胞进行 ,也就是通过 ,形成 ,这样的 就可能产生出化学性质 、 的抗体——单克隆抗体。
3.制备过程效应B 细胞(细胞 ) 筛选 体内 杂交瘤细胞 产生抗体的细胞群 单抗骨髓瘤细胞 ( 培养基筛选) 细胞培养 体外(1)本技术利用的原理是(2)单抗的特点:(3)两次筛选分别筛选出 (4)单抗的制备有两个关键步骤一是融合 二是用特定的选择培养基筛选出能产生特定抗体的细胞群4.应用:① 疾病诊断、治疗、预防,与常规抗体相比特异性强、灵敏度高;② 治疗癌症——“生物导弹”*胚胎移植 常见实例试管婴儿母体提取卵细胞 体外受精 ( ) 胚胎移植 受精卵 早期胚胎 个体精子解决了人类的不孕和提高了家畜的繁殖能力 *核移植随堂练习1.能提高良种家畜繁殖能力的细胞工程技术是A.组织培养 B.细胞融合 C.胚胎移植 D.细胞核移植 2.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是A.诱导融合的方法完全相同 B.所用的技术手段完全相同 C.所采用的原理完全相同 D.都能形成杂种细胞 3.在动物细胞培养中,所培养的动物细胞大都取自A.幼龄动物器官 B.老龄动物器官 C.中年动物器官 D.中年动物器官 4.用动物细胞培养技术使细胞传到50代以后仍能传下的传代细胞称为A.原代细胞 B.传代细胞 C.细胞系 D.细胞株 5.动物细胞融合技术最重要的用途是A.培养多倍体的经济动物 B.培养具有双亲优良性状的经济动物 C.制备单克隆抗体 D.A 、B 两项 6.通过细胞工程生产单克隆抗体时,要涉及到以下三个筛选过程① 在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞 ② 选出能产生抗体的B 淋巴细胞③ 选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群 这三个过程的先后次序是( ) A .②③① B .③①② C .②①③ D .①③②7.某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程的有关内容,你认为有几点是不)A.0B.1C.2D.38.下列哪一项属于克隆 ( ) A .将鸡的某个DNA 片段整合到小鼠的DNA 分子中 B .将抗菌药的某基因引入到草履虫的细胞内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 .将某种瘤细胞在体外培养成一个细胞系 9.胚胎移植技术目前主要应用于( )① 治疗某些些遗传病 ② 解决某些孕症者的生育问题 ③ 提高动物的抗病力 ④ 提高良种家畜的繁殖力 ⑤ 克服远缘杂交的不亲和障碍A .①②⑤B .②④C .②③④D .④⑤ 下图是单克隆抗体制备过程示意图,据图回答:(1)图中A 过程是从小鼠的脾脏中取得 细胞,该细胞能够产生 。
第三节 动物细胞工程(1)【学习目标】1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.比较动物细胞培养与植物组织培养区别。
【学习重、难点】1.动物细胞培养的过程、条件。
【自主学习】一、动物细胞与组织培养1.动物细胞培养的概念:从动物机体中取出相关的组织,将它 ,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞 和 。
2.动物细胞培养的过程概念补充:细胞贴壁:悬液中分散培养的动物细胞会贴附在培养瓶壁上分裂生长,称为细胞贴壁。
接触抑制:指动物细胞在生长过程中达到相互接触时停止分裂的现象。
细胞株:经原代培养的组织细胞,培养到第10代左右,度过第一次死亡危机后的细胞群,这种细胞的遗传物质没有发生改变。
细胞系:可以度过第二次死亡危机,传代培养到40~50代的细胞,这部分细胞的遗传物质发生了部分改变并且细胞带有癌变的特点,这种细胞在适宜条件下无限传代。
要点:原代培养:①概念:指从获取组织或细胞后的。
②细胞特征:培养的细胞最接近组织或细胞的生长特性。
③用途:用于、等实验研究。
传代培养:将原代培养的细胞后转入继续培养。
传代培养的原因:随着原代培养时间的延长,体外培养的细胞数量会不断增加,当细胞数量增加到一定程度后,由于、,细胞的生长和增殖会逐渐减缓。
理解:①为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料?②为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?用胃蛋白酶行吗?③动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体?④动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑?3.动物细胞培养的条件①无、无的环境a.对和进行无菌处理;b.添加一定量的;c.定期。
②营养需要有等,另外还需要加入等一些天然成分。
③和哺乳动物多以℃为宜,多数细胞生存的最适pH为。
④环境细胞培养所需气体主要有和,是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的。
进行细胞培养时,通常采用或培养瓶,将其置于含加的混合气体的培养箱中进行培养。
4.动物细胞培养技术的应用①大规模生产有重要价值的;如:病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体。
《动物细胞工程学案》
张建尚/江苏
【学习目标】站得高——明确学习目标。
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的与单克隆抗体的原理和应用。
【重点和难点】
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。
难点:1.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
2.单克隆抗体的制备和应用。
【学法提示】
1.利用动物细胞培养过程示意图学习动物细胞培养过程,对每一步采取的措施要掌握其目的、原因,区分原代培养和传代培养,并与植物组织培养进行比较。
2.从植物原生质体融合入手,理解动物细胞融合的方法、过程;根据B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点,理解单克隆抗体制备的方法、意义和利用。
【课前预习】起步稳——知识源于生活。
1.动物细胞工程常用的技术手段有①、②、③、
④等,其中⑤技术是其他动物工程的基础。
2.动物细胞培养的流程:取动物组织块→剪碎→用①处理分散成②→制成③→放入培养瓶中进行④培养。
对动物细胞进行培养时,要求培养瓶或培养皿内表面⑤。
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⑥。
贴满瓶壁的细胞需要重新用
⑦处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖,这样的培养称为⑧。
3.动物细胞培养的培养液应进行①处理,通常还要在培养液中添加一定量的②,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止③对细胞自身造成危害。
合成培养基的成分主要有④等,通常还需加入⑤等天然成分。
细胞培养中的O2是⑥所必需,CO2的主要作用是⑦。
4.动物细胞核移植是将动物的一个细胞的①,移入一个已经去掉细胞核的②中,使其重组并发育成一个新的③,并最终发育为动物个体。
哺乳动物核移植可以分为④核移植(比较容易)和⑤核移植。
5.动物细胞融合也称①,融合后形成的具有原来②细胞遗传信息的单核细胞,称为③。
动物细胞融合不同于植物原生质体融合的诱导方法是④。
6.将效应B细胞与骨髓瘤细胞进行融合,经过筛选后得到①细胞,这种细胞既能大量②,又能产生③。
将这样的细胞群在④条件下或注射到⑤内增殖,就可以获得大量的单克隆抗体。
单克隆抗体最主要的优点是⑥,并可能大量制备。
答案1.①动物细胞培养②动物细胞核移植③动物细胞融合④生产单克隆抗体⑤动物细胞培养2.①胰蛋白酶或胶原蛋白酶②单个细胞③细胞悬液④原代培养⑤光滑、无毒、易于贴附
⑥接触抑制⑦胰蛋白酶或胶原蛋白酶⑧传代培养3.①灭菌②抗生素③细胞代谢产物积累④糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素⑤血清、血浆⑥细胞代谢⑦维持培养液的pH
4.①细胞核②卵母细胞③胚胎④胚胎⑤体细胞
5.①细胞杂交②两个或多个③杂交细胞④使用灭活病毒诱导融合
6.①杂交瘤细胞②迅速大量繁殖③专一的抗体④体外⑤小鼠腹腔⑥特异性强、灵敏度高
【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。
一、动物细胞培养
1.以下是动物细胞培养过程简图,据图分析:
(1)完成图中内容。
(2)选用动物胚胎或幼龄动物的组织、器官进行细胞培养的原因是 ① , 动物细胞培养一般 ② (填需要或不需要)脱分化,因为 ③ 。
用胰蛋白酶处理动物组织的目的是 ④ ,不能用胃蛋白酶处理的原因是 ⑤ 。
目前使用的正常细胞通常为10代以内,原因是 ⑥ 。
(3)动物细胞培养过程中保证无菌的措施有 ① ,做到无毒的措施是 ② 。
如果是哺乳动物细胞培养,培养箱中的气体环境是 ③ ,温度控制在 ④ ,pH 控制在 ⑤ 。
2.植物组织培养与动物细胞培养的比较:
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
体细胞核移植的大致过程是:
(1)完成图中内容。
① 期的卵母细胞细胞
早期胚胎 c b
(2)图中a 是 ① 技术,b 采取的措施是 ② ,c 是 ③ 技术。
选择卵母细胞作为受体细胞的原因是 ④ 。
三、动物细胞融合
动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:
四、单克隆抗体
右图是单克隆抗体制备过程图解,据图分析:
(1)分离小鼠B 淋巴细胞前,应给小鼠注射特定的 ① ,此时获得的B 淋巴细胞是 ② 。
(2)B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞两两融合的结果有
① 种,经过多次筛选才能选出所需要的杂交瘤细胞,这种杂交瘤细胞的特点是 ②。
第一次筛选所用的培养基是 ③
培养基。
(3)图中a 、b 、c 、d 分别是 ① 、 ② 、
③ 、 ④ 。
(4)单克隆抗体作为诊断试剂是利用了单克隆抗体
① 的特点,“生物导弹”主要用于治疗 ②
等疾病。
一、1.(1)①胰蛋白酶或胶原蛋白酶②原代③传代④
不变⑤改变(2)①幼龄动物的组织或胚胎细胞分化程
度低、增殖能力强,易于培养②不需要③动物细胞的全能性比较低,不能发育成完整的个体,只能分化成
人们需要的部分组织或器官④分解细胞间的蛋白质,
使其分散成单个细胞⑤胃蛋白酶适宜pH 为2左右,pH 超过6它就会失去活性,而大多动物细胞培养的适宜pH 为7.2~7.4⑥10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型(3)①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理,在培养液中添加一定量的抗生素②定期更换培养液③95%空气加5%CO 2④36.5±0.5⑤7.2~7.4 2.①植物细胞全能性②细胞增殖③固体培养基④液体培养基⑤形成新植株或组织⑥形成新细胞群⑦快速繁殖植物;培育脱毒植物;制造人工种子等⑧生产蛋白质等生物制品;皮肤移植材料的培育;检测有毒物质等 二、(1)①M Ⅱ②去核③重组(2)①核移植②电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等③胚胎移植④卵母细胞体积大,易于操作,含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件 三、①细胞膜的流
a b c d
动性、植物细胞的全能性②细胞膜的流动性、细胞增殖③用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁④抗原处理等⑤物理法:电刺激、离心、振动;化学法:聚乙二醇⑥物理法:电刺激、离心、振动;化学法:聚乙二醇;生物法:灭活病毒⑦获得杂种植株⑧制备单克隆抗体四、(1)①抗原蛋白②浆细胞(效应B细胞)(2)①3②既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体③选择(3)①体外②体内③培养液④小鼠腹水(4)①纯度高、特异性强②癌症
【课堂巩固】跑得快——善于学习,手不释卷!
让羊产牛奶,科学家对此做了相关的构想,过程如图所示。
请据图回答有关问题:
牛乳蛋白基因→羊M受精卵→产牛奶的羊N 羊O
小羊a←早期胚胎←重组细胞
(1)图中涉及的现代生物技术有(至少写三种)。
(2)小羊a的主要性状与羊相似,原因是。
(3)受体细胞选用卵细胞的原因是。
(4)重组细胞培养时需要的环境,一定的物质,适宜的,充足的O2和CO2。
CO2的主要作用。
(5)有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合,以获得新物种“羊一牛”,你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构思? ,你的理由是。
答案(1)基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植(2)N;小羊a的遗传物质主要来自羊N(3)卵细胞体积大,易于操作,含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件(4)无菌、无毒;营养;温度和环境;维持培养液的pH(5)不能;因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制,由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体,即使得到一个个体也不能成为一个新物种,因为它不能正常生殖(具有开放性,其他合理答案也可以)
【课后作业】步步高——巩固成果,对答如流!
单克隆抗体在医疗、诊断等方面发挥着越来越重要的作用。
英国科学家米尔斯坦和柯勒设计
了一个用被免疫的B淋巴细胞制备单克隆抗体的实验,图示其实验流程,请回答:
(1)a是,b是。
①过程是,②表示在上进行培养。
(2)制备单克隆抗体时,选择B淋巴细胞的原因是;如何判断经过②后的细胞就是杂交细胞。
(3)③表示专一抗体检验,d是。
④过程包括了体外培养和。
(4)诱导动、植物细胞融合常用的一种化学诱导剂是,植物体细胞杂交之前还需用酶去除细胞壁,植物体细胞杂交技术在一定程度上解决了杂交育种的问题。
答案(1)骨髓瘤细胞;杂交瘤细胞(杂交细胞、杂种细胞);细胞融合;选择培养基(2)每一种B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体;只有杂交细胞才能存活(3)阳性细胞;能产生抗体的杂交瘤细胞;小鼠腹腔内培养(4)聚乙二醇(PEG);纤维素酶和果胶酶(少答不给分);远缘杂交不亲和(障碍)。