人教版生物選修3同步教學(xué)課件：2.2.1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等,其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動(dòng)物細(xì)胞工程的技術(shù)基礎(chǔ)。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.概念:從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。2.過(guò)程:取動(dòng)物組織塊(動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織)→剪碎組織→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織,使之分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→放入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿(mǎn)瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→分瓶繼續(xù)傳代培養(yǎng)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二3.相關(guān)概念(1)原代培養(yǎng):將組織取出,用胰蛋白酶等處理,分散成單個(gè)細(xì)胞,然后在細(xì)胞懸液中初次培養(yǎng)的過(guò)程。(2)傳代培養(yǎng):把原代培養(yǎng)增殖的細(xì)胞定期用胰蛋白酶從瓶壁上脫離下來(lái),分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)的過(guò)程。(3)細(xì)胞株:傳代培養(yǎng)的細(xì)胞能傳至10~50代,這種傳代細(xì)胞稱(chēng)為細(xì)胞株。(4)細(xì)胞系:50代后,有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,并且有癌變的特點(diǎn),能無(wú)限地傳代下去,這種傳代細(xì)胞稱(chēng)為細(xì)胞系。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二4.特點(diǎn)(1)細(xì)胞貼壁:懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上,稱(chēng)為細(xì)胞貼壁。(2)接觸抑制:隨著細(xì)胞數(shù)目的不斷增多,當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖,這種現(xiàn)象稱(chēng)為細(xì)胞的接觸抑制。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二5.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件(1)無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境:培養(yǎng)液和所用培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,以防培養(yǎng)過(guò)程中的污染。此外,應(yīng)定期更換培養(yǎng)液,防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(2)營(yíng)養(yǎng):合成培養(yǎng)基成分有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等。在使用合成培養(yǎng)基時(shí),通常需加入血清、血漿等天然成分。(3)溫度和pH:體外培養(yǎng)溫度一般與動(dòng)物體溫相近,哺乳動(dòng)物多以36.5±0.5℃為宜;多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH為7.2~7.4。

(4)氣體環(huán)境:95%空氣加5%CO2的混合氣體。O2是細(xì)胞代謝所必需的,CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。6.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用:如病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測(cè)有毒物質(zhì)(根據(jù)變異細(xì)胞占全部培養(yǎng)細(xì)胞的比例來(lái)判斷該物質(zhì)的毒性)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞(人工皮膚)。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1.動(dòng)物核移植:將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。2.體細(xì)胞核移植的過(guò)程目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二3.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景(1)加速家畜遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育;(2)保護(hù)瀕危物種,增大存活數(shù)量;(3)生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白;(4)作為異種移植的供體;(5)用于組織器官的移植等。4.體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率非常低,而且絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在著健康問(wèn)題,表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二如果體細(xì)胞核移植技術(shù)發(fā)展成熟并運(yùn)用于人類(lèi)自身,將會(huì)對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生什么影響?提示正面影響:用人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化,形成相應(yīng)的組織、器官后,可以用于組織器官的移植等。負(fù)面影響:體細(xì)胞核移植技術(shù)一旦被人用來(lái)克隆人,會(huì)引起人類(lèi)社會(huì)倫理混亂。一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.過(guò)程解讀(1)原理:細(xì)胞增殖。(2)選材:一般取自幼齡動(dòng)物的組織或器官,因?yàn)檫@些組織或器官的生命力旺盛,分裂能力強(qiáng)。(3)將動(dòng)物細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)的原因:①保證細(xì)胞所需要的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng);②保證細(xì)胞內(nèi)有害代謝產(chǎn)物的及時(shí)排出。一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用2.相關(guān)概念的辨析(1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)

一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用(2)細(xì)胞株與細(xì)胞系①細(xì)胞株:能夠傳到10~50代的細(xì)胞,其遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變。②細(xì)胞系:當(dāng)細(xì)胞株細(xì)胞傳到50代以后,有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,能在培養(yǎng)條件下無(wú)限制地傳代下去,具有癌變的特點(diǎn)。3.培養(yǎng)條件的分析(1)添加血清、血漿的作用:血清和血漿中含有多種維持細(xì)胞正常代謝和生長(zhǎng)的物質(zhì),如蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長(zhǎng)因子等。細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),一般需添加10%~20%的血清或血漿。(2)氣體環(huán)境:CO2調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH,O2維持細(xì)胞有氧呼吸。一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用【例1】

下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,正確的是(

)A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是獲得細(xì)胞分泌蛋白B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開(kāi)C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D.可以通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動(dòng)物個(gè)體解析動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)是為了獲得更多的動(dòng)物細(xì)胞,不同于植物組織培養(yǎng),它無(wú)法獲得完整動(dòng)物個(gè)體。在培養(yǎng)之前要用胰蛋白酶對(duì)材料進(jìn)行處理,使細(xì)胞分散開(kāi)。在培養(yǎng)過(guò)程中動(dòng)物細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象。答案B一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)及植物組織培養(yǎng)的說(shuō)法,不正確的是(

)A.選材時(shí),一般都選分裂分化能力強(qiáng)的組織B.均在離體、無(wú)菌、無(wú)毒條件下進(jìn)行C.都能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,其原理相同D.培養(yǎng)基成分的差異是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中含血清等天然成分,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中含細(xì)胞分裂素、生長(zhǎng)素兩種植物激素解析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)分裂,得到細(xì)胞株或細(xì)胞系,沒(méi)有激發(fā)細(xì)胞全能性。答案C一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較

一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用二、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1.過(guò)程分析一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用2.原理動(dòng)物細(xì)胞核的全能性,而不是動(dòng)物細(xì)胞的全能性。因動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制,不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個(gè)體。所以用體細(xì)胞核移植技術(shù)能夠得到克隆動(dòng)物,說(shuō)明動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。3.供體和受體的選擇(1)供體:一般選用傳代10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞,因?yàn)?0代以?xún)?nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型,保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。(2)受體:去核的減Ⅱ中期的卵母細(xì)胞。一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用【例2】

科學(xué)家通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長(zhǎng)激素基因的奶牛,如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁殖速度,可以對(duì)此轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)行克隆(如下圖所示)。一二知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用(1)在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)之前,要對(duì)取自轉(zhuǎn)基因奶牛的組織進(jìn)行分離,