2.2.1 动物细胞培养
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
动物细胞特点 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。 细胞核仍具有全能性：细胞核，它含 有保持物种遗传性所需的全套基因， 而且并没有因细胞分化而丢失基因， 因此高度分化细胞的细胞核仍具有全 能性
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
概念：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中，使其重组 并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终 发育成动物个体。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
9.回答下列有关动物细胞培养的问题： ⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目， 最好选用细胞分裂到 中 期的细胞用显微镜进行 观察。 ⑸在细胞培养过程中，通常在 冷冻 条件下保存 细胞，因为在这种条件下，细胞中 酶 的活性 降低，细胞的 新陈代谢 速率降低。 ⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发 生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织 当作 抗原 进行攻击。
动物克隆过程的实际是细胞核移植
思考题
１、在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之 前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？ 为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用 价值的动物提供的细胞。
２、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10 代以内的细胞，为什么？ 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变
思考题
5、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找 出操作过程的不同点？ 多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高 产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞； 多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞， 而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体 细胞。 6、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明 理由？ 卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、 活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功 将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像 供体动物，操作也方便
人教版选修三生物课件：2.2.1动物细胞培养和核移植
有机物：糖、氨基酸、促生长因子
(2)营养
动物血清、血浆：P补46充旁培栏养题液及中小没有知完识全搞清
楚的补成充分合成培养基中所缺乏的营养物质及激素等。
36.5±0.5℃
细胞代谢
7.2~7.4
培养液的PH7
5.应用: 连线表示动物细胞培养的应用及实例
可根据变异细胞占细胞总数的比 例来判断毒性的大小。
3、体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动 物进行了100%的复制吗？为什么？
不是。克隆动物的DNA绝大部分来自供体细胞核，但还有少 量DNA（如线粒体DNA）来自受体卵母细胞的细胞质。此外， 生物的性状还受环境的影响。
17Biblioteka 思考题1、对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操 理由：______________________________ 作过程的不同点？ 胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性较容易。
5胚)体胎细细胞胞是核分移化使植程技度细术低得，胞到恢的复克从其隆全牛瓶能从性生壁较殖容胰方上易式。蛋上脱看白属落于酶下来，便于分装后继续培养。
2、克隆动物遗传物质的来源？
10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型。
归纳：克隆动物的基因型、性别、主要性状、染色体组成均与供核个体相同。
10~50 5)体细胞核移植技术得到的克隆牛从生殖方式上看属于
2.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。
专题2.2.1学案
专题2.2.1动物细胞培养和核移植技术【学习目标】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。
【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：用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程【课时安排】两课时第一课时【自主预习及检测】阅读课本44—47页，完成练习册【自主预习】中的内容【合作探究】1.用文字图的形式表示动物细胞培养的过程。
2. 根据动物细胞培养的过程回答以下问题：①动物细胞培养为什么要选择早期胚胎或幼龄动物的器官或组织？②动物细胞培养中用胰蛋白酶处理的目的是什么？说明什么？用胃蛋白酶行吗?③为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？④动物细胞培养能否像植物组织培养那样最终培养成新个体？3.动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组织培养基有何独特之处？＿＿＿培养 ② 单个细胞 细胞悬液 培养 接触抑制 动物细胞 ①4.动物细胞培养中为什么要添加血清？5. 动物细胞培养与植物组织培养的过程有何区别？列表比较。
【当堂检测】一、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＿＿＿＿＿＿＿，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和＿＿＿＿＿。
2．过程：注：①②代表的是＿＿＿＿＿＿或胶原蛋白酶。
10～50代的细胞群叫细胞株。
50代以后的细胞群叫＿＿＿＿＿。
3．条件：（1）无菌、无毒的环境：培养液应进行＿＿＿＿＿处理。
（2）营养（合成培养基成分）：糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，通常需加入＿＿＿、血浆等。
（3）温度：适宜温度36.5±0.5 ℃；pH ＿＿＿＿。
（4）气体环境：空气95%，＿＿＿5%。
4．应用：如病毒疫苗、干扰素、＿＿＿＿＿。
【课后训练】 练习册32页【课后反思】第二课时【自主预习及检测】阅读课本47—51页，完成练习册【自主预习】中的内容【合作探究】6.根据自己已有的动物克隆技术方法，总结动物细胞核移植技术的过程（克隆动物）？7.根据动物细胞核移植技术的过程，回答以下问题：①在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？②用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？③你认为用上述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了100%的复制吗？为什么？【当堂检测】二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1．动物体细胞核移植：将一个动物细胞的＿＿＿＿＿移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一细胞培养 供体 体细胞 ＿＿＿＿＿＿ 卵巢卵 母细胞 减 Ⅱ 中 期 去核 无核卵母细胞注 入 ＿＿＿＿＿＿ 发 育 胚 胎 胚胎移植 代孕母体 生出与供体遗传 物质相同的个体 个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体。
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学案新人教版选修3
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。
生物：2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》教案(2)(新人教版选修3)
动物细胞培养就是从动物有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.
动物细胞的培养过程
见书：
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
•思考讨论：在动物细胞培养过程中，为什么要用胰蛋白酶对取出的动物组织进行处理？
答：胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分
蔗糖植物激素
葡萄糖动物血清
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育无病毒植株
获得细胞或细胞分泌蛋白
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
核移植技术
1.克隆羊培育过程
胚胎移植技术
2.体细胞核移植技术的应用前景
3.体细胞核移植技术存在的问题
课后笔记：有了第一节的基础，学生对本节内容易于理解，因此，在教学中我采用讲授、自学、讨论等相结合的教学方法。
学生在比较中学习知识，加深对知识的理解
学习这部分内容
可先让学生列举所知道的克隆动物
课堂巩固
学案与测评的反馈练习
作业
学案与测评练习
板书设计：动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养
1.发展历史:
2、动物细胞培养的应用和概念：
3.动物细胞培养的条件:
4.动物细胞培养技术的应用:
5．植物组织培养和动物细胞培养的比较
细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。
2.2.1动物细胞培养和核移植技术拓展
有关概念
• 细胞贴壁：培养贴附性细胞时,细胞要能贴附于底物上才能生长 繁殖。 注：也有一些细胞（如淋巴细胞）能够持续在悬浮状态下生长 。 • 接触抑制：贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止 分裂增殖 • 原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞（分装前的 细胞培养）。 • 传代培养：将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分 装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。
无限传代
已遗细 改传胞 变物系 质：
细胞克隆的主要用途就是分离出突 变细胞系
• 连续用同一种培养基进行定向筛选就会收 获纯系 但是培养基有选择培养基和完全培养基两 种，用选择培养基定向培养筛选就可获得 分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
动物细胞培养时候，有的连续细胞系获得 不死性，但保留了接触抑制的现象，不致 癌。
胚胎移植技术
试管动物（婴儿）培养过程
卵细胞 体外受精 受精卵 精子
母体子宫内
胚胎
孕育、产出
新个体
动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官 剪碎用胰蛋白酶处理 为什么用胰蛋白酶处理？ 单个细胞 加培养液稀释 原代培养特点：细胞贴壁、 配置细胞悬液 原 代 接触抑制 转入培养瓶 遗细 培 传胞 养 物株 分瓶传代培养
总结：动物细胞培 养过程
传代10代以内，遗传物质不改变， 保持正常二倍体核型。
传代10-50代左右，增长缓慢以 至于完全停止，部分细胞核型可 能发生变化（遗传物质可能改变） 40-50代细胞 继续传代培养少部分细胞获得不 死性，细胞突变，遗传物质已经 改变，等同于癌细胞。
人教版教学课件2.2.1动物细胞培养和核移植技术
4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于 D ） ------------------------------（ A.培养基不同； B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培 养成植株。
二、克隆技术 1、概念：克隆就是无性繁殖，具体地说，是 指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生 出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞 或个体。 a.分子水平上：一般指DNA克隆。 b.细胞水平上：指一个单一的细胞分裂所 形成的细胞群体。 c.细胞水平上：指基因型完全相同的两个或 一个群体。
体细胞
代孕母体
归纳:
1.共分成两大阶段：核移植和胚胎移植
2.取卵母细胞作受体细胞的原因是:它是最大的细胞,易操作；含有 激发细胞核全能性的物质
3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状
减数第二次分裂中期 （MⅡ卵母细胞）
去核的卵母细胞
供体细胞注入 去核卵母细胞
胚胎移植
受体细胞激活， 完成减数分裂、 发育
5.什么叫单层细胞培养 1957年，科学家采用胰蛋白酶消化处理和应用 液体培养基的方法，获得了单层细胞培养。单层培 养法的出现，对细胞培养的发展起了很大的推动作 用。
6.去核的方法有哪些？ 目前核移植技术中普遍使用的去核方法是 显微操作去核法。还有人采用其他方法，如 梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处 理等。这些方法是在没有刺破透明带或卵母 细胞质膜的情况下，去除细胞核或使卵细胞 核DNA变性，从而达到去核目的。
动物细胞特点？ • 分化潜能变窄：随着细胞分化程度的 提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。 • 细胞核仍具有全能性：细胞核，它含 有保持物种遗传性所需的全套基因， 而且并没有因细胞分化而丢失基因， 因此高度分化细胞的细胞核仍具有全 能性
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
接触抑制 传代培养
原代培养 (primary culture)
• 定义：把第1代细胞的培养与传10代以内的细 胞培养统称为原代培养。 •过程：从动物机体中取出组织 剪碎 加胰蛋白酶 细胞游离 加培养液 将 细胞接种到培养瓶内 培养（1—2天换一 次培养液） 细胞贴壁生长 长成单层细 胞
先用剪刀剪碎,后用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处 理。
动物细胞培养过程 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细 胞间的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 细胞间的物质主要是蛋白质（胶原纤维）。
胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6 时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适 宜环境pH为7.2～8.4。多数动物细胞培养的适宜 pH为7.2～7.4。
一.动物细胞培养
(一)概念
从动物机体中取出相关组织，将它们 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。
(二)、动物细胞培养过程 阅读“动物细胞培养过程”并思考： 1、动物细胞培养的技术实施的原理是什么？ 特点 是什么？ 2、为什么要对取出的动物组织进行处理，使细胞 分散？ 3、用胰蛋白酶对动物组织进行处理是因为细胞间 的物质主要是什么？用胃蛋白酶可以吗？ 4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 5、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织 做动物细胞培养材料？ 6、简述动物细胞培养的操作过程。
原代培养与传代培养的区别
原代培养：
分装之前，10代以前பைடு நூலகம்
传代培养：
分装后继续培养，10代以后
细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞 生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存 活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞 生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的 改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这 种传代细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别： 细胞系的遗传 物质改变，具有癌细胞的特点，失去接触抑制， 容易传代培养。
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1、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢 2、如何将动物组织分散成单个的细胞？
5、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂 、增殖？
有关概念：
• 原代培养：通常将直接从动物体内取出的 动物组织消化后的初次培养称为原代培养。
• 传代培养：原代培养的细胞出现接触抑制 后，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶 等处理，然后分瓶继续培养，让细胞增殖。 这样即为传代培养。 • 分类：10代内的细胞；10-50代；50代以 后。
最终培养成生物体
问题探讨：
多细胞动物和人体的细胞都 生活在内环境中，根据你所 学的知识，认为体外培养动 物细胞应该模拟内环境的哪 些条件呢？
动物细胞培养条件：
1、无菌、无毒的环境 （添加一定量的抗生素，定期更换培养液） 2、营养 （葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清 等。） 保证细胞顺利的 3、温度和PH 生长增殖 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4 4、气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
学习活动二：寻根问底，加深巩固 3、动物细胞培养能否最终培养成新个体？ 不能，动物细胞培养只能使细 胞数目增多，不能发育成新的动物 个体
动物胚胎或幼龄动 胰蛋白酶 单个细胞 细胞 制成 悬浮 物的组织、器官 剪碎 液 去掉组织 细胞增殖 间蛋白 部分细胞 无限传代
传代培 养 原代培 养
加培养液
动物细胞培养不能
学习活动二：寻根问底，加深巩固 1、选用组织时，一般用动物胚胎或 幼龄个体的器官或组织做培养材料， 而不用老龄动物的，这是为什么？
因为幼龄组织或器官上的细胞增殖能 力强，有丝分裂旺盛，容易培养。 老龄动物的细胞则相反。
学习活动二：寻根问底，加深巩固
2、胰蛋白酶处理组织时要注意什么问题？ 能够用胃蛋白酶代替吗？ 控制好消化时间，太长会消化细胞膜 上的蛋白质 不能，因为两者的最适PH不同，而 正常组织细胞的生存环境与胰蛋白酶的 最适PH较接近.
2.2.1 动物细胞培养
学习目标： 1、简述动物细胞培养的过程、条件及 应用 2、对比说出动物细胞培养与植物组织 培养原理、条件、结果、培养目的
自主学习： 阅读P44第5段，思考下列问题：
1、什么叫动物细胞培养？ 2、动物细胞培养的原理是什么？
一、动物细胞培养
概念：从动物机体中取出相关组织，将 它们分散成单个细胞，然后放在适宜的 培养基中，让这些细胞生长和增殖。
4、动物细胞培养技术的应用
① 生物制品的生产
② 用于基因工程
③ 用于检测有毒物质 ④ 细胞的生理、病理、药理研究
课堂小结：
比较项目
植物组织培养
细胞的全能性 固体培养基 蔗糖、植物激 素 植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株等
动物细胞培养
细胞增殖 液体培养基 葡萄糖、动物 血清
原理
培养基性质 培养基特有成分
培养结果 培养目的
细胞群体
获得细胞 或细胞产物
当堂训练
1．动物细胞工程常用的技术手段中， 最基础的是
A.动物细胞培养 C.单克隆抗体
A.无丝分裂 C.减数分裂
B.动物细胞融合式具体是
3．关于动物细胞培养的叙述，不正确的是
A.动物细胞培养前要用胰蛋白酶或胶原蛋白 酶使细胞分散开来 B.通常将动物组织消化后的初次培养称为原 代培养 C.动物细胞培养只能传50代左右，所培育的 细胞全部衰老死亡 D.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物 的器官或组织
细胞增殖 原理： 如何进行动物细胞培养?
学习活动一：
结合问题，阅 读书本，讨论写 出动物细胞培养 的流程图。
放入二氧化 碳培养箱中 培养
动物细胞培养过程示意图
自主学习：阅读p45流程
3、胰蛋白酶的作用是什么？由此可说明细胞间 的 物质主要是什么成分？ 4、培养瓶或培养皿的内表面为何要光滑、无毒？