人教版选修三 2.2动物细胞工程技术复习学案
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【高考新动向】1、动物细胞培养和体细胞克隆2、动物细胞交融和单克隆抗体【考纲全景透析】一、动物细胞培养与体细胞克隆1、动物细胞培养(1)观点:从动物机体中拿出有关的组织,将它分别成单个细胞,而后,放在适合的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
(2)原理:细胞增殖(3)过程:( 4)条件:无菌无毒的环境;营养;适合的pH和温度;气体环境( 5)应用:生物制品的生产、转基因动物的培养、检测有毒物质、医学研究。
2、核移植技术和克隆动物项目细胞核的移植利用一个细胞的细胞核(供体核)来代替另一个细胞中的细胞核,观点形成一个重修的“合子”原理动物体细胞核拥有全能性种类胚胎细胞核移植和体细胞核移植过程结果获取与供体遗传物质基真同样的个体①有益于遗传疾病的治疗,优秀品种的培养意义②对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义③降低畜牧业的成本,缩短育种年限,提高生产效率存在问题成功率低,绝大多半克隆动物存在健康问题,对克隆动物食品的安全性问题也存在争议二、动物细胞交融与单克隆抗体系备1、动物细胞交融(1)观点:也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞联合形成一个细胞的过程。
交融后形成的是杂交细胞(2)原理:细胞膜的流动性、细胞增殖(3)引诱交融的要素:聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
(4)意义:打破了有性杂交方法的限制,使远缘杂交成为可能。
(5)应用:经过杂交瘤技术,制备单克隆抗体4、单克隆抗体:(1)观点:单调的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞交融,经培养挑选后产生的专一抗体。
(2)过程(3)主要长处:特异性强、敏捷度高,并可大批制备。
(4)用途:作为诊疗试剂;用于治疗疾病和运载药物。
【热门难点全析】一、动物细胞交融与植物体细胞杂交的不一样比较项目细胞交融的原理细胞交融的方法引诱手段用法植物体细细胞膜的流动性去除细胞壁后诱离心、电刺激、振动,战胜了远缘杂交的不亲和胞杂交导原生质体交融聚乙二醇等试剂引诱性,获取杂栽种株动物细胞细胞膜的流动性使细胞分别后诱除应用植物细胞杂交制备单克隆抗体的技术之一交融导细胞交融手段外,再加灭活的病毒引诱二、动物细胞交融与单克隆抗体1、动物细胞交融与植物体细胞杂交的比较比较项目植物体细胞杂交动物细胞交融原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的增殖交融方法去除细胞壁后引诱原生质体交融使细胞分别后引诱细胞交融使用的酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白没引诱手段物理法:离心、电激、震动除物理法和化学法,也可用灭活得化学法:聚乙二醇等试剂引诱病毒引诱结果杂栽种株杂交细胞意义战胜了远缘杂交成不亲和性,获取打破了有性杂交方法的限制,使远杂栽种株缘杂交成为可能【高考零距离】1、( 2012 ·山东高考)毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIF Ⅱ ) 基因与绒山羊的羊绒质量亲密有关。
人教版高中生物选修3 专题二 2.2 动物细胞工程2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体成化高级中学陆勤华1、三维目标:1.1 知识目标⑴掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。
⑵简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。
⑶了解单克隆抗体在医学实践中的应用,并说其应用实例。
1.2 能力目标⑴由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程,培养学生的知识迁移能力、思维能力。
⑵让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程,指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法,使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。
(3)分析动物细胞融合技术的意义和应用,逐步提高学生独立获取知识、分析问题和解决问题的能力。
1.3 情感目标⑴初步培养学生勇于探索,不断创新的精神和合作精神。
⑵通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果,使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入,知识不断更新并向前发展,认识到学无止境,形成终生学习的意识。
⑶关注动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展和应用前景。
2、教学重难点:2.1 重点:单克隆抗体的制备2.2 难点:单克隆抗体的制备3、教学方法:讲授、自学、讨论等相结合、或生讲师评、补充4、教学手段:动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件ppt5、教学课时:1课时6、教学过程【复习导入新课】让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识教师设问:植物体细胞杂交技术的过程是怎样的?(ppt植物体细胞杂交)填图生: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其培育成新的植物体。
师: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(叶绿体)。
师:既然动物细胞与植物细胞不同,那么动物细胞是否可以融合或杂交?我们在高一时候讲过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。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。
方式一2003年,四川少年小林点燃鞭炮,导致面部、四肢被严重烧伤并感染。
为了挽救儿子的生命,小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”,烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。
为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面,医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块,儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌,估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间,这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机,孩子的痊愈指日可待。
思考:1.小林在皮肤烧伤之后,很容易得病,为什么?2.选取植皮时,理论上选择谁的皮肤最好?为什么?3.自身的健康皮肤是有限的,能不能通过其他途径获得自身的皮肤?方式二古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。
1978年,美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书,内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中,然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中,经过足月的怀孕,最后生下了一个健康的男婴,这个男婴就是一个克隆人。
现在,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?我们应该怎样正确看待克隆技术呢?一、动物细胞工程和动物细胞的培养1.动物细胞工程2.动物细胞培养 (1)概念: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,让这些细胞生长和增殖。
(2)过程动物组织块或器官――――――――――→剪碎胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理单个细胞――→加培养液细胞悬液――→初次培养原代培养―→传代培养。
动物细胞工程【教学目标】1.知识方面(1)动物细胞培养。
(2)动物细胞融合。
(3)单克隆抗体的制备及应用。
2.态度观念方面(1)初步培养学生勇于探索,不断创新的精神和合作精神。
(2)通过向学生介绍几大动物细胞工程技术的发展动态及一些新的研究成果,使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入,知识不断更新并向前发展。
认识到学无止境,形成终生学习的意识。
3.能力方面(1)在学习动物细胞培养过程中,学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节,逐步提高独立获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。
(2)由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程,培养学生的知识迁移能力、思维能力。
(3)让学生尝试设计革克隆抗体的制备过程,指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法,使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。
【教学重难点】单克隆抗体既是本小节的重点,也是难点内容。
【教学过程】一、单倍体抗体的制备:环节一:多数学生会提出如下思路:把产生相应抗体的B淋巴细胞提取出来,用我们所学的动物细胞培养技术经原代培养和传代培养(把单个B淋巴细胞克隆),将该细胞培养成细胞系,能无限传代,大量繁殖,便能从这些细胞中提取单抗了。
教师质疑:该方案可行性如何?(引导学生确认为什么单纯地进行B细胞培养行不通。
)一些学生提出异议:一个B淋巴细胞不可能渡过原代培养和传代培养过程中的两次危机而达到细胞系水平。
因为每经历一次危机,都有大部分细胞被淘汰,只有少部分生存下来,而单个B淋巴细胞在这个过程中的命运便可想而知了。
抓住学生这一认识过程中的矛盾冲突,引领学生进人下一挑战性环节。
需解决的难题何在?(B细胞在体外不可能无限增殖)如何使它无限增殖,方法有哪些?(B细胞与瘤细胞融合)环节二:学生思考:(l)单克隆抗体是用哪两种细胞来融合?为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合?(2)骨髓瘤细胞是癌细胞吗?(3)整个制备过程为何要经过两次筛选?(4)杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与在体外培养有何区别?(5)杂交瘤细胞在小鼠腹腔增殖,可否造成小鼠死亡吗?(6)鼠单抗能用于人体疾病的治疗吗?(板画诱导学生探究两次筛选的对象)环节三:假如现在要制备抗SARS病毒的抗体,用我身上的B细胞来融合行吗?为什么?(必须用对应的抗原刺激才会产生特异性的B细胞)二、单倍体抗体的应用制备到的抗体除了可以用于在临床治疗以外,还可以用来干什么?三、细胞核移植阅读→归纳【板书设计】1.单倍体抗体的制备:获得杂交瘤细胞动物细胞培养提取2.单倍体抗体的应用:可用于疾病治疗、预防、单抗诊断疾病(“生物导弹”)等。
教学准备1. 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;3.举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用2. 教学重点/难点1.动物细胞培养的过程和条件2.动物体细胞核移植技术克隆动物的过程3.单克隆抗体制备的过程3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】动物细胞培养的定义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,让这些细胞生长和增殖。
【导入】动物细胞培养的过程剪碎酶处理原代培养传代培养【导入】动物细胞培养的条件无菌、无毒的环境营养温度和PH气体环境【导入】动物细胞培养的应用生产生物制品应用于基因工程用于检测有毒物质培养正常或病变的细胞,用于生理、病理和药理等方面的研究【导入】核移植定义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(减数第二次分裂的中期)中,成为一个重组细胞并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物【导入】核移植举例克隆羊多利的培育过程【导入】核移植的原理动物细胞核的全能性【导入】核移植的应用1、促进优良畜群繁育,加速家畜遗传改良进程2、保护濒危物种3、转基因克隆动物可作为生物反应器,生产医用蛋白转基因克隆动物细胞、组织、器官可作为异种生物移植的供体4、人的核移植胚胎干细胞经诱导分化可用于自身的器官移植5、了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等【导入】动物细胞融合定义动物细胞融合(技术):是指(在一定的条件下)两个或多个细胞融合形成一个单核细胞的过程。
【导入】动物细胞融合的方法物理法化学法生物法【导入】动物细胞融合的原理细胞膜的流动性【导入】单克隆抗体的概念单个细胞克隆产生的化学性质单一、特异性强的抗体【导入】相关常识效应)B细胞:每个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,但不能增殖骨髓瘤细胞:能无限增殖,但不能产生抗体【导入】单克隆抗体制备的过程注射抗原细胞融合筛选出杂交瘤细胞筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞培养【导入】单克隆抗体的应用1、作为诊断试剂——最广泛应用2、用于治疗疾病3、运载药物 (“生物导弹”—单抗+药物)高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧:选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随时标记,以便复查。
教学准备1. 教学目标知识目标: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能力目标: 运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础情感目标: 关注细胞工程研究的发展和应用前景2. 教学重点/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3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】动物细胞培养和核移植技术师: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。
【讲授】动物细胞培养和核移植技术师:同学们,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。
指导学生阅读P44-46内容,思考:1.什么是动物细胞培养?2.怎样将组织块分散成单个细胞?3.培养中出现了什么现象?怎么解除这种现象?4.培养过程分几个阶段?常用于科研的是哪种细胞?5.培养条件有哪些?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。
2.2 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。
三、教学策略有了第一节的基础,学生对本节内容易于理解。
因此,本节教学采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
具体建议如下。
在动物细胞培养的教学中,可把这部分内容归纳成三个问题:(1)为什么要进行动物细胞的培养?(2)什么是动物细胞的培养?(3)怎样进行动物细胞的培养?第三个问题是本节课的重点。
关于动物细胞的培养过程,教师可参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解,讲庵幸⒁馇衷嘌痛嘌饬礁龈拍睢6杂诙锵赴嘌奶跫蛞友延械哪诨肪车闹冻龇ⅲ舴⒀约憾运伎颊飧鑫侍猓约由疃耘嘌跫睦斫狻?/FONT>在动物体细胞核移植技术及克隆动物的教学中,可首先让学生列举所知道的克隆动物,调动学生已有的知识。
随后可向学生提问:克隆动物的方法与植物组织培养一样吗?然后向学生说明目前动物体细胞克隆是通过核移植技术来实现的,以引入本节课的主题。
关于核移植技术发展简史,可让学生在课堂上阅读,本节课的重点和难点是在动物体细胞核移植技术过程,教材中选用了一个非常好的素材──以诞生在我国的高产克隆奶牛为例,来说明体细胞核移植的过程。
教师应充分利用和挖掘教材内容,带领学生一步步弄清动物体细胞核移植技术的过程。
对于体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题这部分内容,可结合本节教材“思考与探究”中的有关问题,以及“拓展视野”中的有关克隆羊多利的早衰问题等,让学生讨论。
在细胞融合和单克隆抗体的教学中,教师可先启发学生回顾植物体细胞杂交技术的过程,再通过动植物细胞异同点的对比,引导学生大胆推测出动物细胞融合与植物原生质体融合的原理及方法基本相同,以培养学生的知识迁移能力。
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。
高中生物《动物细胞工程》学案2 新人教版选修3【学习要求】简述动物的细胞培养与体细胞克隆简述动物细胞培养的过程、条件及其应用简述克隆动物的概念和原理简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景,关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题举例说出细胞融合与单克隆抗体简述动物细胞融合的方法和过程概述单克隆抗体的制备过程及其应用认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系关注细胞工程研究的发展和应用前景。
【自主学习】一、动物细胞的培养1、动物细胞培养的过程原代培养传代培养加培养液剪碎胰蛋白酶动物胚胎或幼龄的器官组织()()(1)概念(2)酶(3)培养基状态:成分:(4)细胞贴壁与接触抑制(5)原代培养与传代培养(6)培养条件:无菌、无毒的环境营养物质温度和PH 气体环境2、动物细胞培养技术的应用:(1)生产蛋白质生物制品(2)检测有毒物质(3)为烧伤病人植皮(4)用于科学研究二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1、动物核移植的概念: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。
2、特点:主要是指不同种的细胞的拆合,新个体具备双亲的遗传特性。
3、动物体细胞核移植的过程:鲫鱼卵细胞无核细胞鲤鱼囊胚细胞细胞核无核细胞组装细胞鲤鲫鱼细胞核4、克隆动物:主要指。
5、动物体细胞核移植技术的应用:(1)畜牧生产方面:培育良种动物。
(2)保护濒危特种(3)医药卫生方面:生产医用蛋白、器官和组织移植等。
6、体细胞核移植技术存在的问题(1)胚胎成活率低(2)动物健康问题(3)克隆动物安全性三、动物细胞融合与单克隆抗体:1、动物细胞融合概念:方法:2、单克隆抗体概念:由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。
特点:化学性质单一,特异性强,灵敏度高。
3、单克隆抗体的制备:① 将抗原注入小鼠体内获得效应B细胞② 效应B细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合③ 用特定培养基筛选出杂交瘤细胞(1)获得杂交瘤细胞① 筛选能够产生所需抗体细胞群② 再生培养液或小鼠腹腔中培养(2)动物细胞培养(3)提取单克隆抗体:从培养液或小鼠腹水中提取免疫抗原效应B淋巴细胞细胞融合筛选提取单克隆抗体选特定抗体的细胞群继续培养(体外、体内)杂交瘤细胞特点:方法:骨髓瘤细胞4、单克隆抗体的应用:(1)诊断疾病:(2)药物导向治疗:(3)分离和纯化抗原分子。
教学准备1. 教学目标一、知识目标1、简述动物细胞培养的过程和条件。
2、简述体细胞核移植技术及其应用前景。
二、能力目标1、运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础,深刻理解这两项技术的原理,并理解这些技术的新进展。
学生通过阅读、自学、质疑、讨论、训练、总结等环节,逐步提高获取知识的能力、逻辑思维能力、分析问题和解决问题的能力。
2、引导学生了解描述用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
总结出其中所涉及的各项技术手段,培养学生的归纳能力。
3、由植物组织培养与动物细胞培养做比较,培养学生的知识迁移能力、思维能力。
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克隆技术具体应用的学习,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。
3.搜集有关细胞工程研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。
2. 教学重点/难点教学重点:1、动物细胞培养的过程和条件。
2、体细胞核移植技术及其应用前景。
教学难点:体细胞核移植技术及其应用前景。
3. 教学用具4. 标签教学过程【导入】创设情境教学过程可以归纳成6个问题:(l)为什么要进行动物细胞培养?(2)什么是动物细胞培养?(3)怎样进行动物细胞培养?(4)动物也能够克隆吗?(5)动物体细胞核移植是怎样进行的?(6)动物细胞培养与核移植有哪些应用?第3个和第5个问题是本节的重点。
本节旨在通过这些问题让学生充分理解和认识生物工程的前沿技术,以此激发学生热爱科学、努力学习、积极探索的精神。
【活动】讨论交流一、结合插图或画片,提出问题,怎样进行动物细胞培养?培养学生提炼信息,归纳知识的能力,总结出动物培养条件。
师生一起阅读教材,学生自主讨论,师生共同归纳动物细胞培养过程:动物剪碎细胞原代培养细胞贴胰蛋白酶处理10~50核型改变获得细胞胰蛋白酶处理悬浮液满瓶壁分瓶传代培养代细胞继续传代培养不死性注意两个培养概念的区分。
2.2 动物细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术1.简述动物的细胞培养及条件。
(重点) 2.举例论证动物细胞培养技术的应用及意义。
3.简述动物核移植的过程及意义。
(重、难点)一、动物细胞工程(阅读教材P 44)1.常用的技术手段:动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。
2.技术基础:动物细胞培养技术。
二、动物细胞培养(阅读教材P 44~P 47)1.概念: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,让这些细胞生长和增殖。
2.培养过程3.相关概念(1)细胞贴壁:细胞悬液中分散的细胞贴附在瓶壁上。
(2)细胞的接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞停止分裂增殖的现象。
(3)原代培养:指动物组织消化后的初次培养。
(4)传代培养:贴壁的细胞,出现接触抑制后,需要重新用胰蛋白酶来处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖的培养过程。
4.培养条件(1)无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理。
(2)营养⎩⎪⎨⎪⎧无机物:无机盐、微量元素等有机物:糖、氨基酸、促生长因子、天然成分 血清、血浆等(3)温度和pH ⎩⎪⎨⎪⎧温度:36.5±0.5 ℃pH :7.2~7.4(4)气体环境⎩⎪⎨⎪⎧O 2:是细胞代谢所必需的CO 2:维持培养液的pH 5.应用(1)生产生物制品:如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。
(2)应用于基因工程:动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞,离不开动物细胞培养。
(3)检测有毒物质,判断某种物质的毒性。
(4)用于生理、病理、药理等方面的研究,如筛选抗癌药物等。
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物(阅读教材P 47~P 50)1.动物核移植概念(1)供体:动物一个细胞的细胞核。
(2)受体:去掉细胞核的卵母细胞。
(3)结果:形成重组胚胎,发育成动物个体。
2.两种类型⎩⎪⎨⎪⎧胚胎细胞核移植体细胞核移植 3.体细胞核移植的过程4.体细胞核移植的应用前景(1)畜牧生产方面:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
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.①②③C.②①③B.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。
课题2.2动物细胞工程技术1、有人希望利用马铃薯和番茄培育出一种新型植物,使它地上部分能结出番茄果实,地下部分能长出马铃薯,你能帮助设计相关的技术方案吗?该过程运用到植物细胞工程的哪些具体技术?依据的原理有哪些?2、能否将人与鼠的细胞进行“杂交”,得到“杂种细胞”?能否在体外培养这样的“杂种细胞”?你希望这样的培养能为我们提供怎样的“方便”?本节目标解读1、了解动物细胞培养技术过程及原理2、了解动物细胞核移植技术、克隆技术过程及原理3、了解动物细胞融合技术过程及原理4、了解单克隆抗体技术过程及原理知识点一、动物细胞培养技术1、目前,用于动物细胞培养的组织往往取自幼体动物或胚胎,这是为什么?2、在动物细胞培养的过程中,使用了哪种工具酶?一共用了几次?与植物组织培养及植物体细胞杂交相比有什么不同?3、进行动物细胞培养用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)分散细胞,说明细胞间的物质是什么成分?改用胃蛋白酶行吗?为什么?4、动物细胞培养为什么要进行“传代培养”?它与“原代培养”的界限怎样界定?“传代培养”若干代以后的细胞可能会发生什么变化?5、为什么要在动物细胞培养液中添加一定量的抗生素?为什么培养一段时间后要更换“培养液”?6、动物细胞人工合成的培养液中为什么要加入动物血清、血浆?7、为什么要强调培养液中CO2的含量?在进行细胞培养时为什么要定期松盖培养瓶?8、根据上述5、6、7问题的讨论,归纳出动物细胞培养的条件?9、请将“植物组织培养”和“动物细胞培养”进行比较培养目知识点二、克隆技术以下是克隆羊培育过程,认真阅读此图,讨论相关问题:1、克隆过程中涉及到的具体生物技术有哪些?克隆技术依据的原理是什么?2、这是一种“生殖性克隆”,通过克隆产生了新的生物个体,你认为克隆动物是对体细胞供体动物100%的复制吗?3、通过克隆技术,也可以产生出某种器官,用于移植,这是一种“治疗性克隆”,我国政府为什么支持“治疗性克隆”,反对“生殖性克隆”?4、通过克隆技术内容的学习,你对保护生物多样性措施有什么新的认识?5、1997年,美国威斯康星洲的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛,年产奶量30.8吨,创造了世界奶牛产奶量的最高纪录。
①能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗?请说明理由?②如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你,你将如何对它进行克隆?知识点三、动物细胞融合技术下图反映了动物细胞融合的过程。
认真观察此图,回顾植物体细胞杂交技术,做一个关于这两项技术的比较归纳。
知识点四、单克隆抗体技术下图表示单克隆抗体制备过程,阅读教材,自主思考讨论下列有关单克隆抗体技术问题1、抗体制备方法有从血清中分离及采用单克隆抗体技术制备两种,试比较这两种方法,说说后者较前者有什么突出的优点?2、单克隆抗体主要有哪些方面的应用?3、制备单克隆抗体时,为什么要选用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞?4、图中A细胞是什么细胞?为什么要对小鼠进行1过程操作?3过程常用的方法有哪些?5、从融合的结果看,将会出现多少种融合类型?图中4、5过程表示使用特殊培养基进行筛选,分别要达到什么目的?通过6、7过程最终得到的D是什么?例题分析例1、右图为细胞融合的简略过程,请据图回答:(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已用 _______ ______ 处理,除去了 _______ ;由A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法是____________________ 。
融合完成的标志是________ 。
(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用 _______________________ 技术把D培养成植株。
(3)若A、B是动物细胞,一般取自 _____ ,然后用使其分散开来;由A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞融合的手段是 _________ ,所形成的D称为__________,A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有。
(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠效应B细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已经被注射了。
注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应,生成了 _______________________________________________,图中B为 ____________ 。
(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有种,用来培养的D 细胞应该是 _____________ 。
从中选择出它的方法是 ___________ 培养,获得D后,常用的培养方法是培养液中培养和 _________________________ 。
例2、(2007宁夏理综)现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质,B 品种牛则为B细胞核、B细胞质。
(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是,从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养。
然后再从培养细胞中取出注入B品种牛的_卵母细胞,经过某处刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为,将该胚胎移入代孕母牛的中,通过培育可达到目的。
(2)一般来说,要想大量获得这种克隆牛比较难,原因之一是卵母细胞的数量,为解决这一问题,可以用激素处理B品种母牛。
(3)克隆牛的产生说明具有全能性。
克隆牛的性状主要表现品种牛的特征。
由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自个亲本,细胞质来自性亲本,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成(相同,不同)。
例3、下图是制备分泌抗X抗体的过程,根据图解回答问题:(1)给小鼠注射抗原的目的是__________________。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有____________________________________的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了______________和______________的动物细胞工程技术手段,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用__________(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是,还含有_________________。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用________________处理离体组织细胞使之分散开。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出_______________________,步骤⑤⑥的目的是筛选出__________________。
(7)请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞。
已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。
人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。
鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
方法:_________________________。
原理:_______________________。
例4、肺癌在全国的发病率居肿瘤之首,小细胞肺癌是恶性程度最高的一种,上海肺瘤研究所细胞与分子免疫研究室在国内率先研制出一种名叫“2F7”的靶向生物导弹。
这种生物导弹是一种专门对小细胞肺癌产生特定靶向性的特异性单克隆抗体。
注入静脉后,会“直扑”小细胞肺癌病灶,使其携带的肿瘤化疗药物能“集中火力”抑制、杀灭肿瘤细胞。
这预示着化疗药物有望弥补“良莠不分”、损害全身免疫力的缺陷。
(1)制备单克隆抗体的原理是。
(2)制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术手段有。
(3)单克隆抗体是由细胞产生的。
(4)静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是。
(5)单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于免疫的阶段。
《动物细胞工程技术》巩固训练1.动物细胞培养和植物组织培养的培养基成分的区别是()A.无机盐B.氨基酸C.血清D.氧气2.关于单克隆抗体的叙述中正确的是()A.单克隆抗体产自B淋巴细胞B.单克隆抗体的制备要经过细胞融合C.单克隆抗体的制备不需要使细胞癌变D.灭活的病毒的应用是获得单克隆抗体的必经程序3、在进行动物细胞培养时,通常选用的培养材料是()A、衰老退化的动物组织细胞B、成熟动物个体的体细胞C、动物的受精卵细胞D、动物胚胎或幼龄动物个体的细胞4、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、改变物种的基因型5、下列关于动物细胞培养的叙述中,错误的是()A、用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组织B、将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C、在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液D、动物细胞培养只能传50代左右,所培养的细胞会衰老死亡6、从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入到母羊乙去掉核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入到另一只母羊丙的子宫内,出生小羊的大多数性状()A、难以预测B、像甲C、像乙D、像丙7、动物细胞融合和植物原生质体融合比较,在动物细胞融合中有特殊性的是()A、融合的原理B、融合的优点C、融合的诱导手段D、融合的过程8、科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合,得到杂交瘤细胞,经培养可产生大量的单克隆抗体,与骨髓瘤细胞融合的是()A、经过免疫的B淋巴细胞B、不经过免疫的T淋巴细胞C、经过免疫的T淋巴细胞D、不经过免疫的B淋巴细胞9、单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合后要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。
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、①②③④B、①③⑤C、②④D、①③10、下图是单克隆抗体制备过程示意图,其中1过程注射的物质和A细胞的名称为()A、抗体、T淋巴细胞B、抗原、T淋巴细胞C、抗体、B淋巴细胞D、抗原、效应B淋巴细胞11、单克隆抗体和血清抗体相比,其优越性在于()A、单克隆抗体能够制成“生物导弹”B、单克隆抗体能够在体外制备C、单克隆抗体比血清抗体的特异性强、免疫活性高D、单克隆抗体制备过程简单12、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______________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是,然后用酶处理,这是为了使细胞分散开来,这样做的目的是_______________________________________ 。