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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。
动物细胞工程设计方案一、项目名称：____________________二、项目背景：____________________三、项目目标：____________________四、实验材料：1. 动物细胞：____________________2. 试剂：____________________3. 仪器设备：____________________五、实验方法与步骤：1. 动物细胞的培养：（1）取动物组织，剪碎并加入胰蛋白酶分解成单个细胞。
（2）制备动物细胞培养液体培养基，将细胞接种至培养基，放入二氧化碳培养箱中进行初代培养。
（3）当细胞增殖达到一定程度，出现接触抑制现象时，用胰蛋白酶再次处理，并用细胞悬液吹打贴壁生长的细胞。
进行细胞计数。
（4）依照计数结果，分瓶培养，进行传代培养。
获得细胞系或细胞株。
2. 动物细胞融合：（1）选择适当的融合方法，如电融合、聚乙二醇诱导融合等。
（2）将目的细胞和辅助细胞进行融合实验。
（3）筛选融合细胞，并进行鉴定。
3. 动物细胞核移植：（1）取成熟雄性青蛙的体细胞，去除细胞核。
（2）将正常雄性青蛙的体细胞的细胞核移植到去核卵细胞中。
（3）将移植后的卵细胞培养至胚胎阶段。
（4）将胚胎移植到受体青蛙中，观察发育情况。
六、预期结果：1. 成功培养出所需的动物细胞株。
2. 实现动物细胞融合，获得具有特定性状的融合细胞。
3. 成功进行动物细胞核移植，获得具有全能性的核移植胚胎。
七、实验结果分析与讨论：1. 分析培养出的动物细胞株的特性，与预期目标进行对比。
2. 分析融合细胞的性状，探讨融合效率和稳定性。
3. 分析核移植胚胎的发育情况，探讨细胞核全能性的实现程度。
八、实验结论：1. 成功实现了动物细胞工程的实验目标。
2. 掌握了动物细胞培养、融合和核移植的基本技术。
3. 为后续相关研究提供了实验基础和参考。
九、实验注意事项：1. 严格遵守无菌操作原则，确保实验材料的纯净度。
考点2 动物细胞工程及应用1．动物细胞培养(1)地位：动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合等。
其中动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础。
(2)培养过程(3)培养条件 ①无菌、无毒环境⎩⎪⎨⎪⎧培养液和培养用具进行无菌处理培养过程加抗生素定期更换培养液，清除代谢产物②营养：除糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素之外通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
③适宜的温度：36.5 ℃±0.5 ℃；适宜的pH ：7.2～7.4。
④气体环境⎩⎪⎨⎪⎧ 95%的空气：其中O 2为细胞代谢必需5%的CO 2：维持培养液的pH2．动物体细胞克隆技术(核移植技术)(1)原理：动物细胞核具有全能性。
(2)核移植分类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
(3)核移植过程(以克隆高产奶牛为例)(4)应用①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。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
3．动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合①原理：细胞膜的流动性。
②融合方法：聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。
③意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。
(2)单克隆抗体①制备过程②优点：特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。
③用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。
提醒单克隆抗体制备过程B淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的B淋巴细胞实际上是浆细胞。
(析图建模)下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，请据图分析：(1)图中B注射的物质是什么？其目的是什么？(2)在获取C细胞的过程中，筛选淘汰了哪些细胞？(3)C细胞有什么特点？(4)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来。
答案(1)注射特定抗原；目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生浆细胞(效应B细胞)。
《动物细胞工程》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《动物细胞工程》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《动物细胞工程》是高中生物选修 3 现代生物科技专题中的重要内容。
这部分知识在整个生物技术领域具有重要的地位和作用，它是建立在细胞的结构和功能、细胞的增殖和分化等基础知识之上，同时又为后续学习胚胎工程、生态工程等内容奠定基础。
教材在内容编排上，首先介绍了动物细胞培养，这是动物细胞工程的基础；接着讲述了动物体细胞核移植技术，这是动物细胞工程中一项具有重大应用价值的技术；然后介绍了动物细胞融合和单克隆抗体的制备，这两个内容体现了细胞工程在生产实践中的应用。
通过对本章节的学习，学生能够了解动物细胞工程的基本原理和方法，认识到生物技术在现代社会中的重要性和广泛应用，激发学生对科学技术的兴趣和探索精神。
二、学情分析学生在之前已经学习了细胞的结构和功能、细胞的增殖和分化等知识，对细胞的基本概念和生命活动有了一定的了解，这为本章内容的学习奠定了基础。
但是，动物细胞工程涉及到的技术较为复杂，原理抽象，学生在理解和掌握上可能会存在一定的困难。
此外，高中生已经具备了一定的逻辑思维能力和分析问题的能力，但对于一些微观的、抽象的生物学概念和过程，还需要通过直观的手段和具体的实例来帮助理解。
三、教学目标1、知识目标（1）简述动物细胞培养的过程、条件和应用。
（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和单克隆抗体的制备过程及应用。
2、能力目标（1）尝试运用细胞培养的技术模拟操作，培养学生的动手能力和实践操作能力。
（2）通过分析动物细胞工程的相关资料，培养学生获取信息、分析问题和解决问题的能力。
3、情感态度与价值观目标（1）认同动物细胞工程是一项具有广阔应用前景的生物技术，激发学生对生物技术的兴趣和探索精神。
《细胞工程》实验教学（及含实验学分课程）大纲《细胞工程》实验教学（及含实验学分课程）大纲一、课程基本情况课程编号：137B09G 学分：1 周学时：4 总学时：34 开课学期：3.1 开课学院：海洋学院课程英文名称：Experiment of cell Engineering 适用专业：海洋资源环境课程类别：专业方向模块课课程修读条件：生物化学、普通生物学网络课程地址: 无课程负责人：所属基层学术组织：生物与海洋科学系二、课程简介细胞工程学是应用细胞生物学、遗传学、分子生物学等的原理与方法，在细胞水平上研究改造生物遗传特性等，以获得具有目标性状的细胞系或生物体的有关理论和技术的学科。
它是一门现代生物科学理论和工程技术相结合的综合性学科，是现代生物技术的重要组成部分，同时也是现代生物学研究的重要技术工具。
通过学习具体实验原理及操作，提高学生思考问题及动手的能力，为后续的实验学习及科学研究打下坚实的基础。
三、教学目标、任务该课程主要是巩固理论课学习的一些相关理论，提高学生的实际动手和操作能力，来更好的理解理论课学习的内容，培养学生的综合素质和逻辑思维能力，通过该门课程的学习，学生应该掌握实验仪器的使用，理论联系实际，更好的掌握理论课的相关知识，有能够综合运用理论知识来进行试验的综合设计的能四、教学方法与基本要求实验以操作为主，多媒体辅助教学和网络教学为辅。
学生实验前需预习实验指导书，在教师的指导下独立完成实验。
通过本实验课程培养学生动手能力，掌握最基本的操作技能。
五、主要内容及学时分配序号实验项目名称实验类型 (或上机类型) 实验类别时数每组人数 1 烟草愈伤组织诱导培养基的配置验证专业基础 3 2 2 烟草外植体的接种验证专业基础 3 4 3 观察愈伤组织的生长情况并补培养基配置和接种验证专业基础 3 4 4 烟草愈伤组织的继代及培养验证专业基础 3 4 5 烟草细胞培养设计专业基础 6 4 6 小鼠皮肤细胞的分离与接种培养综合设计专业基础 6 4 7 小鼠皮肤细胞的传代培养综合专业基础 6 4 8 生产转基因动物综合技术体系的方案设计综合演示专业基础 4 4 注：1.实验类型：演示、验证、操作、综合、设计、研究；上机类型：单项训练、综合训练。
专题04 动物细胞工程【基础回顾】1.动物细胞培养——动物细胞工程技术的基础(1)动物细胞的培养过程(2)培养条件①无菌、无毒的环境：对和所有培养用具进行无菌处理，添加，定期更换培养液以清除。
②营养：除正常的有机和无机营养外，加入等一些天然成分。
③适宜的温度和pH：温度为℃(哺乳动物)，pH为。
④气体环境：含95%空气加的混合气体，其中后者的作用是。
(3)应用：生物制品的生产、检测有毒物质、医学研究。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)动物体细胞核移植技术的过程(2)原理：。
(3)结果：。
(4)应用：①加速家畜进程，促进优良畜群繁育。
②保护。
③生产医用蛋白。
④作为异种移植的供体。
⑤用于组织器官的移植。
3.动物细胞融合和单克隆抗体的制备(1)动物细胞融合①原理：。
②融合方法：聚乙二醇(PEG)、、电激等。
③意义：突破了的局限，使成为可能，也为制造开辟了新途径。
(2)单克隆抗体①制备过程②优点：特异性强、，可大量制备。
③用途：作为；用于治疗疾病和。
【想一想】例1.如图为动物细胞培养过程中细胞增殖情况的变化曲线，图中B、E两点表示经筛选、分装后继续培养。
下列判断错误的是A．B点之前的培养称为原代培养，之后的培养称为传代培养B．接触抑制现象主要发生在AB段和DE段C．分瓶后的每个培养瓶中的细胞群称为一个克隆D．E点后的细胞大多数具有异倍体核型，从而可连续传代例2.核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径(如图)。
正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。
现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。
关于筛选原理的叙述，正确的是A．免疫的B细胞及其互相融合细胞因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖B．骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖C．杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖D．HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生高纯度的目标抗体例3.下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述不正确的是A．图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原B．利用聚乙二醇、灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙C．用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能增殖，未融合细胞均不能增殖D．丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁【练一练】1.抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两个合成途径的研究。
动物细胞工程第一章动物细胞工程概论一、动物细胞工程的概念1.动物细胞工程的定义动物细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的技术方法对动物细胞进行各种操作并使其在体外生长、增殖、分化以生产有用产品或引向成体化（产生新型生物个体）的技术体系，是生物技术（生物工程）的重要组成部分。
狭义细胞工程指对细胞个体进行的各种操作，广义的细胞工程包括对细胞、组织、器官所进行的各种操作。
2.动物细胞工程研究的主要内容以狭义细胞工程为主，兼顾组织、器官工程等内容的研究。
(1)狭义细胞工程：研究体外分离、培养、增殖、分化动物细胞的条件以及保存、操作及利用动物细胞的工艺技术体系。
(2)组织工程：研究体外培养、增殖动物组织的条件以及保存、操作及利用动物组织的工艺技术体系。
(3)器官工程：研究体外培养、增殖器官的条件以及保存、操作及利用动物器官的工艺技术体系。
(4)动物胚胎工程：研究动物胚胎生产、保存、操作及移植的工艺技术体系。
3.动物细胞工程研究的意义(1)是动物繁殖的重要技术手段加快动物繁殖速度：A.体外受精生产胚胎 B.胚胎移植生产动物(2)是人类辅助生殖技术的重要组成部分体外受精—胚胎移植技术，可以克服雄性不育和雌性不孕；(3)是动物遗传育种的重要技术手段对精子或卵子进行遗传操作，或利用细胞融合、胚胎嵌合技术可以使若干个动物性状进行有机组合，产生新的生物个体；(4)生产药物直接培养细胞或组织，从细胞或组织代谢物中直接获得药物;对细胞进行遗传操作，生产转基因动物，利用转基因动物生产药物（生物反应器）；(5)保存珍惜动物资源由于动物克隆技术的成功，保存细胞、组织、胚胎，就意味着保存一个生命个体，保存细胞、组织、胚胎，就意味着保存一个生物种群(6)提供人类器官移植的材料人类器官移植发展很快，目前可以进行心脏、肝、肾脏移植，可以进行皮肤、角膜、骨髓细胞移植。
三、动物细胞工程讲授的主要内容1.动物细胞、组织培养2.动物细胞融合3.动物细胞重组4.向细胞内引入高分子物质5.动物细胞冷冻保存6.动物胚胎工程四、动物细胞工程实验（实习）内容1.实验仪器设备的识别与使用2.动物细胞培养用液的制备3.动物胎儿成纤维细胞分离与培养4.动物细胞常规检查和生物学检测5.培养细胞的冻存与复苏五、动物细胞工程研究取得的重要进展1.精液采集、精液冷冻与人工授精技术的成熟和发展，为充分发挥利用雄性动物生殖潜力奠定了基础；2.雌性动物卵母细胞体外成熟培养技术的成功，使人们在体外完成动物生殖过程成为可能；3.体外受精与胚胎移植技术的成功，产生了试管婴儿，试管牛，试管猪，试管山羊，试管兔；4.细胞核移植技术的成功，使人们克隆高等哺乳动物的梦想得以实现体细胞核移植、胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植技术的成功，为克隆动物和转基因动物生产提供了技术支撑；5.胚胎干细胞与组织干细胞成功分离、体外扩增与诱导分化研究的成功，为人类医学发展提供了宝贵的材料；胚胎干细胞，胰腺干细胞，神经干细胞，骨髓干细胞，皮肤干细胞，角膜干细胞6.转基因细胞（细胞转染基因）技术的成功，为转基因动物的生产创造了条件；7.胚胎嵌合技术一种或两种动物胚胎共同生长发育形成一个生物个体的技术，即在一个生物体内，含有来源于两个不同胚胎的细胞和组织；8.细胞融合技术将两种或两种以上的细胞融合，形成一个具有新性状的细胞，这种技术称为细胞融合技术。
