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山东省菏泽一中2021年高中生物 2.3动物细胞培育和核移植技术教案新人教版选修3教学过程教学内容教学手段和方法预期目标1、引言2、学习新课：一、动物细胞培养(1)动物细胞培养的定义(2)动物细胞培养的过程(3)动物细胞培养的条件(4)动物细胞培养技术的应用二、动物细胞核移植技术和克隆动物1、核移植定义2、体细胞核师：前面，我们学习了植物细胞工程，今天，我们开始了解动物细胞工程。
首先，请回顾：植物细胞工程有哪些基本技术？生：植物组织培养，植物体细胞杂交。
师：那动物细胞工程又有哪些基本技术呢？生：动物细胞培养，动物细胞位移植，动物细胞融合，生产系克隆等。
师：通过阅读你应注意哪些？生：1.动物细胞培养与植物组织培养莫要混淆2.动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。
师：请阅读材料，小组讨论解决方案材料一：对于大面积烧伤的病人，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，且会产生排斥反应。
怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢？材料二：单细胞产生的蛋白质很少，怎样才能获得大量的分泌蛋白呢？生：取相应细胞，大量培养，即通过动物细胞培养。
师：很好！对于细胞培养我们要了解两个问题。
第一个问题：什么是动物细胞培养？生：动物细胞培养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其中，开门见山，复习引入，形成对比学生阅读P44第一段学生阅读提炼投影展示，学生阅读和讨论相结合。
师生一起阅读教材，学生自主性归纳，突出本节课重点。
学生讨论，思考并回答教师总结，进一步突出重点学生讨论、思承上启下，让学生将本节内容与上节内容形成有机联系。
提高学生阅读分析的能力。
自然过渡到本节学习内容，加深理解动物的细胞培养的使用前提培养学生提炼信息，归纳知识的能力。
了解动物细胞培养中的操作原因自然过渡明析动物细胞培养的需环境移植的过程3、体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三、布置作业让这些细胞生长和增殖。
2020年天津市普通高中学业水平等级性考试生物学第Ⅰ卷1.在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的（）A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.次级卵母细胞D.卵细胞【答案】C【分析】体细胞核移植过程：【详解】在克隆哺乳动物过程中，通常选择减数第二次分裂中期的去核卵母细胞作为受体细胞，即次级卵母细胞。
故选C。
2.组成下列多聚体的单体的种类最多的是（）A.血红蛋白B.DNAC.淀粉D.纤维素【答案】A【分析】多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位（单体）连接而成，多糖的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。
【详解】血红蛋白属于蛋白质，构成蛋白质的单体是氨基酸，约有20种；组成DNA的单体是脱氧核苷酸，有4种；组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖，所以单体种类最多的是血红蛋白。
故选A。
【点睛】本题需要考生识记各种大分子物质的组成单位。
3.对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。
该种分子后来被发现是（）A.DNAB.mRNAC.tRNAD.rRNA【答案】C【分析】细胞内的核酸包括DNA和RNA，RNA包括rRNA、tRNA和mRNA。
【详解】A、DNA是细胞的遗传物质，主要在细胞核中，不能运载氨基酸，A错误；B、mRNA以DNA分子一条链为模板合成，将DNA的遗传信息转运至细胞质中，不能运载氨基酸，B错误；C、tRNA上的反密码子可以和mRNA上的密码子配对，tRNA也能携带氨基酸，C正确；D、rRNA是组成核糖体的结构，不能运载氨基酸，D错误。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是抓住题干中“这种分子可以运载氨基酸”进行作答。
4.某同学居家学习期间，准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。
在下列方法中（每天换一次水），根尖生长状况最好的是（）A. B.C. D.【答案】C【分析】观察“根尖有丝分裂的实验”中根尖培养的具体操作：洋葱根尖的培养在上实验课之前的3-4天，取洋葱一个，放在广口瓶上。
体细胞克隆技术的原理及过程胡钟星（生物工程四班 20104524）内容提要：体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养，使细胞处于休眠状态。
采用核移植的方法，利用细胞拆合或细胞重组技术，将卵母细胞去核作为核受体，以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体，将后者移入前者中，构建重组胚，供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程，并启动卵裂，开始胚胎发育过程，妊娠产仔，克隆出动物的技术，又可称之为体细胞核移植技术。
比如克隆绵羊“多利”，它是利用细胞拆和技术将成熟母绵羊乳腺细胞核取出并导入到另一只母绵羊的去核卵细胞，再将这个基因已被“调包”的卵细胞放电激活，使其开始像正常的受精卵那样进行细胞分裂；当细胞分裂进行一定连阶段、胚胎已经形成后，再将这个胚胎植到第三只母绵羊，经过正常的妊娠后产下“多利”。
关键词：体细胞克隆、核移植技术、克隆原理、乳腺上皮细胞、山羊正文：一、概述：克隆是指一个细胞或个体以无性繁殖方式产生遗传物质完全相同的一群细胞或一群个体。
在动物繁殖学中，它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。
动物克隆方法主要有两种，一是胚胎分割；二是细胞核移植。
胚胎分割技术克隆胚胎一次只能得到1-4个克隆，因此潜力有限。
细胞核移植技术是动物克隆的主要手段，通常所说动物克隆技术是指动物细胞核移植克隆动物的技术。
用于核移植的动物细胞又分两种，一是来自早期胚胎，即胚胎细胞；二是来自成体动物的各种组织，即体细胞。
体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养，使细胞处于休眠状态。
采用核移植的方法，利用细胞拆合或细胞重组技术，将卵母细胞去核作为核受体，以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体，将后者移入前者中，构建重组胚，供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程，并启动卵裂，开始胚胎发育过程，妊娠产仔，克隆出动物的技术。
二、原理：动物克隆技术所依靠的理论基础是细胞潜在全能性。
核移植技术
定义
将供体细胞核移入去核的卵母细胞中,使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活、分裂并发育,使得核供体的基因得到完全复制。
胚胎细胞核移植 异种核移植 同种核移植 供体细胞核的来源
供受体种间关系 核移植目的 核移植技术分类
体细胞核移植
生殖性克隆
治疗性克隆
◆以胚胎细胞为核供体，因
为分化程度低，核移植容易
成功。
◆胚胎干细胞为核供体，成
功的克隆出多种胚胎克隆动
物，为体细胞克隆技术奠定
了坚实基础。
胚胎细胞核移植
1 固定针在极体对位固定卵母细胞，去核微吸管对准极体插入透明带，将极体及部分细胞质吸入吸管。
2 吸管拉出时，细胞膜被拉长形成一个桥，吸管脱离透明带，质膜
被掐断，挤推出极体和细胞质。
核移植过程
3 分离出分裂球（胚胎细胞）
4 将胚胎细胞移入去核的卵母
细胞透明带中。
●相关技术
•“血清饥饿培养法”
•体细胞传代阶段的确定
•体细胞克隆后代的鉴定
●实施方案
•供体细胞核控制在G0-G1期，采用M Ⅱ期去核卵母细胞为受体（适宜于培养的体细胞）；
•提前将受体卵母细胞激活，降低MPF 水平（适宜于胚胎细胞）
体细胞核移植
生殖性克隆
治疗性克隆
细胞治疗
组织替代
器官移植
思考题
核移植技术的定义？
核移植技术的分类？。
三动物体细胞核移植技术和克隆动物【课程标准】阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程【素养目标】1.科学思维:采用模型与建模的方法,阐明克隆动物培育的过程。
2.社会责任:认同科学技术是一把双刃剑,对克隆动物有关的议题进行科学分析和判断。
一、动物细胞核移植技术1.概念:(1)取材:细胞核和去核的卵母细胞。
(2)结果:发育成动物个体。
2.原理:动物细胞核具有全能性。
3.类型:二、体细胞核移植的过程填一填:基于体细胞核移植的过程,完成下列问题:(1)过程A为采集卵母细胞,该细胞在体外需要培养到MⅡ期。
(2)过程B为显微操作去核的过程,过程C为将供体细胞注入去核的卵母细胞。
(3)过程D为选取供体高产奶牛的体细胞培养。
(4)过程E为通过电融合法,形成重构胚的过程。
(5)过程F用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
(6)产生的G犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。
思考:高产奶牛的体细胞核移植产生的子代性别是什么?提示:雌性。
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题学习任务:体细胞核移植技术和克隆动物【情境探究】2022年北京冬季奥运会的吉祥物将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合,头部外壳造型取自冰雪运动头盔,装饰彩色光环,整体形象酷似航天员,充满未来科技感。
大熊猫因为其繁殖能力低,幼崽成活率低,所以数量很少。
思考:如何快速繁殖大熊猫?提示:体细胞核移植的克隆技术。
【能力形成】(科学思维——模型与建模)1.原理:动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性。
2.体细胞核移植的过程:(1)选择MⅡ期的卵母细胞,其原因是:①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。
②卵母细胞体积大,便于操作。
③卵母细胞内卵黄多,营养物质丰富。
(2)克隆动物的遗传物质来源:①核基因来自体细胞核供体。
②细胞质基因来自去核卵母细胞供体。
【特别提醒】核移植技术获得的克隆动物与供体动物的性状不完全相同的原因①克隆动物绝大部分的遗传物质来自供体细胞的细胞核,但其核外线粒体中的遗传物质来自受体细胞(去核卵母细胞)。
课时分层作业(九)(建议用时：40分钟)题组一体细胞核移植的过程1．通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，未涉及的操作是()A．用显微操作技术处理次级卵母细胞，去除细胞核B．将精子放入适宜的培养液中培养，使其获能C．用物理或化学方法激活重组细胞，使其完成发育进程D．选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体B[体细胞核移植培育克隆牛的大致过程：对供体细胞进行细胞培养，同时采集卵母细胞，在体外培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞，去核(显微操作)；将供体细胞注入去核卵母细胞，通过电融合法使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，形成重构胚；将胚胎移入受体(代孕)母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛。
根据以上分析可知，对于受体卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期，然后利用显微操作技术去除其细胞核，A正确；该技术需要的是供体细胞核和受体卵母细胞，不需要精子的参与，B错误；需要用物理或化学方法激活核移植产生的重组细胞，使其完成发育进程，C正确；选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体，D正确。
]2．在核移植时，通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中，下列说法错误的是()A．体细胞太小，因而取出细胞核较困难B．细胞质中遗传物质少，因而对遗传的影响很小C．直接将体细胞注入卵母细胞中简化了操作程序D．体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活D[体细胞太小，因而取出细胞核较困难，可将整个体细胞注入去核卵母细胞中，A正确；DNA主要位于细胞核中，细胞质中遗传物质少，因而对遗传的影响很小，B正确；将整个体细胞注入去核卵母细胞中，简化了操作程序，C正确；体细胞的核离开了原来的细胞质，注入去核的卵母细胞依然能存活，D错误。
] 3．下图是某克隆羊的培育过程模式图，则与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分泌的主要性激素分别是()A．无性生殖；雄性激素B．无性生殖；雌性激素C．有性生殖；雄性激素D．有性生殖；雌性激素A[克隆羊的产生属于无性生殖；由于此过程是雄性羊供核，故得到的克隆羊为雄性，所分泌的性激素是雄性激素。
