新人教版学高中专题动物细胞培养和核移植技术教案选修生物

学习目标：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

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．基础：动物细胞培养技术。

二、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

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：贴满瓶壁的细胞，出现接触抑制后，需要重新用胰蛋白酶等处理，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

５．应用

连线表示动物细胞培养的应用及实例

１生产生物制品 Ａ．筛选抗癌药物

２用于基因工程 Ｂ．干扰素、单克隆抗体

３检测有毒物质 Ｃ．培养受体细胞 ４用于生理、病理、

药理等研究 Ｄ．判断物质毒性

提示：１—b ２—c ３—d ４—a

三、动物体细胞核移植技术和克隆动物

１．概念

（１）供体：动物的一个细胞的细胞核。

（２）受体：去掉细胞核的卵母细胞。

（３）结果：形成重组胚胎，最终发育成动物个体。

２．种类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。

３．体细胞核移植的过程

４．体细胞核移植技术的应用前景

（１）畜牧生产中：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。

（２）保护濒危物种方面：增加动物的存活数量。

（３）医药卫生领域：转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白。

（４）治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织和器官作为异种移植的供体等。

５．存在问题

（１）体细胞核移植技术的成功率非常低。

（２）克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。

（３）克隆动物食品的安全性问题存在争议。

１．判断对错（正确的打“√”，错误的打“×”）

（１）制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理。 （ ）

（２）培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。

（ ）

（３）经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。

（ ） （４）体细胞核移植过程中采用MⅡ中期卵母细胞作为受体细胞。

（ ）

（５）动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。 （ ）

提示：（１）× 应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。

（２）× 由于接触抑制所以培养瓶壁上形成的应该是单层细胞。

（３）× 经细胞核移植培育出的新个体应该含有两个亲本的遗传性状。

（４）√

（５）× 动物细胞培养技术的原理是细胞增殖。

２．下列关于动物细胞培养的叙述，不正确的是（ ）

Ａ．传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞

Ｂ．细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中

Ｃ．癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象

Ｄ．动物细胞培养一般需要使用CO２培养箱

B [由原代培养换瓶进行传代培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理贴壁生长的细胞，A项正确；细胞的癌变一般发生于５0代后的细胞培养过程中，B项错误；癌细胞膜上糖蛋白减少，细胞黏着性降低，失去了接触抑制，容易分散和转移，C项正确；动物细胞培养的场所是CO２培养箱，培养箱内含有9５%的空气和５%的CO２的混合气体，为动物细胞提供适宜的气体环境，D项正确。]

３．从母羊甲的体细胞中取出细胞核，移植入母羊乙的去核卵母细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内。下列有关说法正确的是（ ）

Ａ．生出小羊的性状与甲羊完全相同

Ｂ．一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同

Ｃ．生出小羊的遗传物质由甲、乙双亲共同决定，所以该过程为有性生殖

Ｄ．生出小羊的性状由甲、乙、丙３个亲本的基因型与环境共同决定

B [核移植获得克隆动物的生殖方式是无性生殖，遗传物质中甲羊和乙羊的都有，因此认为生出的小羊性状完全同甲羊是不正确的，应是主要性状与甲羊相同，核基因型一般与甲羊完全相同，因此B项正确。]

动物细胞培养

１．动物细胞工程的常用技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养是基础。

２．原代培养和传代培养均需用胰蛋白酶对细胞进行分散处理。

３．动物细胞要分散成单个细胞培养，培养液中通常要添加血清。

４．动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植的，因为动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。

５．动物细胞培养中的两个显著特点是贴壁生长、接触抑制。

１．下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是（ ）

Ａ．动物细胞培养的目的就是获得分泌蛋白

Ｂ．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开

Ｃ．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象

Ｄ．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体

B [动物细胞培养的目的主要是利用有丝分裂的原理，获得大量具有相同遗传特性的细胞；通常培养前要将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散开；分散的细胞在培养瓶中很快就贴附在瓶壁上生长，当生长到细胞间表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，即出现接触抑制现象；通过细胞培养技术只能获得大量的细胞或细胞产物，而不能获得完整的动物个体。]

２．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。下列有关说法正确的是（ ）

Ａ．在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理 Ｂ．细胞培养应在CO２培养箱中进行，CO２的作用是作为细胞代谢原料

Ｃ．取甲细胞进行培养，传至１0～５0代就会完全停止

Ｄ．乙细胞在原代培养过程中，最终会出现停止增殖的现象

D [胃蛋白酶的最适pH大约为２，而细胞培养时pH一般为7．２～7．４，所以一般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶处理细胞；培养液中CO２的作用是维持培养液的pH；肝肿瘤细胞可以无限增殖；正常肝细胞在原代培养过程中会出现接触抑制现象，停止增殖。]

３．下列不属于动物细胞工程应用的是（ ）

Ａ．大规模生产干扰素，用于抵抗病毒引起的感染

Ｂ．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞

Ｃ．大规模生产食品添加剂、香料等

Ｄ．利用核移植技术，加快优良种畜的繁殖

C [生产食品添加剂、香料等多存在于植物细胞中，一般采用植物细胞工程的方法，而不能用动物细胞工程生产。]

４．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是（ ）

Ａ．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

Ｂ．动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜

Ｃ．用于核移植的供体细胞一般都选用传代５0代以内的细胞

Ｄ．用体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行１00%的复制

B [动物体细胞的全能性受到限制，不能经过培养获得动物个体；用于核移植的供体细胞一般是１0代以内的细胞；克隆动物细胞核内的遗传物质来自供体细胞，其性别与提供细胞核的动物一致，因此可有选择地克隆某一性别的家畜；克隆动物细胞质内的遗传物质主要来自受体卵母细胞，并不是对体细胞供体动物进行１00%的复制。]

５．某研究小组进行药物实验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。

（１）将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。 （２）在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是____________________________。细胞培养应在含５%CO２的恒温培养箱中进行，CO２的作用是_________________________。

（３）在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物实验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需要用________________处理。

（４）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____________。

[解析] 癌细胞具有无限增殖的特点，故相同培养条件下，肝肿瘤细胞数量多于正常肝细胞数量。动物细胞培养需提供无菌环境，如向培养液中加入适量的抗生素可防止细菌的污染；需提供一定的营养，如向培养基中加入适量血清，以便补充合成培养基中缺乏的物质；需提供一定的气体环境，如向恒温培养箱中加入５%的CO２，目的是维持培养液的pH。

[答案] （１）多 （２）血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 维持培养液的pH （３）停止 多

胰蛋白酶 （４）抗生素