高中生物选修三训练《动物细胞工程》
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 动物细胞工程(2) 动物细胞工程(2)教案
1965年，英国科学家进一步证实了灭活的病毒在适当条件下也可以诱发动物细胞融合。
2.回忆人鼠细胞融合的实验。
3.动物细胞融合的方法有哪些？
4.植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较有何异同点？
5.动物细胞融合技术有哪些应用？
4.通过介绍单克隆抗体在生产生活中的应用，关注科技发展对人类社会的影响。
教学重点
1.通过对比，说出植物体细胞杂交和动物细胞融合的异同点。
2.通过分析科学家的实验，阐明单克隆抗体制备的基本流程，培养学生的科学探究能力和科学思维。
教学难点
通过分析科学家的实验，阐明单克隆抗体制备的基本流程，培养学生的科学探究能力和科学思维。
通过介绍单克隆抗体在生产生活中的应用，关注科技发展对人类社会的影响
小结
动物细胞融合技术和单抗隆抗体
总结
教案
教学基本信息
课题
动物细胞工程（2）
——动物细胞融合和单克隆抗体
学科
生物学
学段：高中
年级
高二
教材
书名：《选修3现代生物科技专题》出版社：人民教育出版社
出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.阐明动物细胞融合的概念。
2.通过对比，说出植物体细胞杂交和动物细胞融合的异同点。
3.通过分析科学家的实验，阐明单克隆抗体制备的基本流程，培养)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
回忆植物体细胞杂交技术的过程。
复习植物体细胞杂交技术，引入新课
动物细胞融合
1.回顾动物细胞融合的发展历程：
19世纪30年代，科学家们相继在肺结核、天花、水痘、麻疹等疾病患者的病理组织中观察到多核细胞。
高中生物选修三专题二 2.2 动物细胞工程
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。无限传代细 来自 系4、动物细胞培养条件
无菌、无毒的环境
离体培养的细胞对微生物和 有毒物质没有防御能力。 保证细胞顺利 的生长增殖
胰蛋白酶处理 单个细胞
细胞培养
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
增殖能力强，分裂旺盛，分化程 度低，容易培养
动物组织细胞间隙中含 胚胎或幼龄动物器官组织 有一定量的蛋白质，将 取出组织 细胞网络起来形成具有 一定弹性和韧性的组织 剪碎 分散成细胞悬浮液利于培养 胰蛋白酶处理 和器官。
单个细胞 细胞悬液
2、下列属于动物细胞工程中的工具是 （ C） A．限制性内切酶 B．DNA连接酶 C．胰蛋白酶 D．果胶酶
3、下列属于动物细胞培养与植物组织培养 主要区别的是 A A.培养基成分不同 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
人耳鼠
在京展出的数天，尽管门票高达20元，但还是有将近20 万人，心甘情愿地掏钱一睹“人耳鼠”的风采。
人耳鼠的出现，透露了怎样的信息？
一、动物细胞培养
发展历史:
20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的 细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他 细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈 的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harrison) 从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝 固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周， 并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不 仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织 培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动 物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。
高二生物选修三(动物细胞工程第一课时)
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？
动物细胞与组织培养
基础梳理
1.概念 (1)工程原理： 细胞的增殖能力 。 (2)操作环境：在 体外 模拟 动物体内 环境。 (3)操作目的：使组织或细胞 继续生长、增殖 并维持 原有的结构 和 功能 。
2.动物细胞培养的条件 (1)判断下列不同材料进行细胞培养时的难易程度。 ①幼龄与老龄动物的组织细胞：
幼龄动物的组织细胞易于培养 ②分化程度低的与分化程度高的组织细胞：
分化程度低的组织细胞易于培养
(2)动物细胞培养为什么需要无菌、无毒的环境？
细菌、真菌和病毒等均可造成细胞培养环境的污染 ，而离体培养的细胞已失去了对微生物和有毒物质的防 御能力，一旦受到污染或自身代谢物质积累等，培养的 细胞就会死亡。
4.原代培养和传代培养 (1)原代培养 ①含义：从供体获取细胞与组织后的初次 培养。 ②细胞的生物学特性未发生很大变化，适合用于药物 测试、基因表达等实验研究。
(2)传代培养 ①含义：将原代培养的细胞 分离稀释 后转入 新的 培养 瓶中继续培养。
②原因：在原代培养过程中，由于培养空间的限制、 营养物质的消0次后，细胞增殖会明显减缓，甚 至完全停止
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
D
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
问题导析 (1)胃蛋白酶的最适pH大约为2，这一环境下细胞往往 会受到破坏，不利于培养，所以一般用 胰蛋白 酶而不用 胃 蛋 白酶处理细胞。 (2)培养箱中CO2的作用是调节培养液的pH。 (3)在适宜条件下，肝肿瘤细胞可以无限增殖 。 (4)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。
人教版生物选修三专题--动物细胞工程-课件-共张ppt
2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体
受精作用
正在融合的细胞
动物细胞融合技术的发展简史：
1、20世纪30年代，在肺结核、天花等病理组织中观 察到多核细胞；
2、20世纪70年代，在蛙的红细胞中观察到多核细胞； 3、1962年，发现日本血凝性病毒能引起艾氏腹水瘤
细胞融合成多核细胞； 4、1965年，证实了灭活的病毒在适当条件下可以诱
疫作用。 3、每一个B淋巴细胞只能产生一种抗体。
不能无限增殖 单克隆抗体
由单个B淋巴细胞经无性繁殖（克隆），形成 基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化 学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。
一个B淋巴细胞－－只分泌一种特异性抗体 细
胞
小鼠骨髓瘤细胞－－能够无限增殖 融
合
杂交瘤细胞 技 （动物细胞培养技术大量培养）术
此外，体细胞核移植后的重组细胞直接发育成新个体 属于无性繁殖，产生的后代无更大变异性，而环境是
多变的，易造成该个体适应能力降低，易被淘汰。
P50 思考与探究
2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？为什么？
动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化 的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个 体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组 织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的 动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细
绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量 的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习 性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克 隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不 可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 动物细胞工程(3)
教学基本信息
课题
动物细胞工程（3）
——核移植技术和克隆动物
学科
生物学
学段：高中
年级
高二
教材
书名：《选修3现代生物科技专题》出版社：人民教育出版社
出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.通过阅读核移植和克隆的研究资料，关注科技的发展。
2.通过分析科学家的核移植的研究资料，说出核移植技术的概念和过程等，培养学生的科学思维和科学探究精神。
体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
1.举例说明体细胞核移植技术的应用前景
（1）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
（2）增加濒危物种的存活数量
（3）医药卫生：转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白；用克隆动物做疾病模型，追踪研究、治疗疾病
2. 举例说明体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率低
（3）20世纪70年代，我国科学家童第周等人培育的鲤鲫移核鱼
（4）克隆羊多莉的培育
（5）体细胞克隆各种哺乳动物
（6）体细胞克隆动物的发展进程
（7）体细胞克隆猴的培育
2.总结动物细胞核移植的概念、过程等
通过阅读核移植和克隆的研究资料，关注科技的发展。通过分析科学家的核移植的研究资料，说出核移植的概念和过程等，培养学生的科学思维和科学探究精神。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
介绍世界首例体细胞克隆猴：中中和华华
激发学生的学习兴趣导入新课
核移植技术和克隆动物的研究历程
1.跟随科学家的脚步，回顾核移植技术和克隆动物的研究历程：
（1）1952年布里格斯和托马斯·金的豹蛙胚胎细胞核移植实验
2021高中生物第3章细胞工程3.2动物细胞工程练习北师大版选修3
第2节动物细胞工程课时过关·能力提升一、根底稳固1.关于使用动、植物成体的体细胞进展离体培养,以下表达正确的选项是( )2培养箱解析:不管是动物细胞培养还是植物组织培养,最根本的一个要求就是都要在无菌环境条件下进展。
此外,动物细胞培养的培养基是液体培养基,其中的碳源是葡萄糖,培养液中还需要参加一定的动物血清,其气体环境是空气加一定浓度的二氧化碳,以维持培养液的pH。
而植物组织培养的培养基为固体培养基,其碳源为蔗糖,在组织培养的脱分化阶段必须在黑暗条件下进展,再分化过程那么需要一定的光照条件。
动物细胞培养的实质就是细胞的增殖,不能表达细胞的全能性,而植物组织培养表达了植物细胞的全能性。
答案:C2.以下关于动物细胞培养的表达,正确的选项是( )解析:保存接触抑制的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞。
在培养细胞时由于所有子代细胞来自于一个亲代细胞,所以基因型一般都一样。
二倍体细胞的传代培养在培养10代左右多数会死亡,少数生存下来的细胞在50代左右会大量死亡,只有个别细胞遗传物质改变成为癌细胞,可无限制地传代下去。
答案:D3.以下关于细胞融合的说法,错误的选项是( )A.动、植物细胞的融合之前都需经酶处理B.细胞融合过程依赖细胞膜的功能特点——流动性C.融合后,动、植物细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息D.动、植物细胞融合均需要诱导剂诱导解析:细胞融合的原理是细胞膜的流动性,这是细胞膜的构造特点。
答案:B4.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下可以发育成完整的植株,离体动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体,原因是( )B.动物细胞的全能性随分化程度提高而受到限制,分化潜能变弱解析:动物细胞的全能性随分化程度提高而受限变弱,只能通过核移植实现克隆动物的目的。
答案:B5.某实验室做了以下图所示的实验研究,以下相关表达正确的选项是( )A.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较低②是诱导干细胞的构造和遗传物质发生稳定性差异的过程C.每个Y细胞只产生一种抗体,故过程③不需用选择性培养基进展筛选④产生的单抗,不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外解析:诱导干细胞的全能性比纤维母细胞高,诱导分化过程中遗传物质未发生改变,只是基因的选择性表达。
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 动物细胞工程单元复习
教案真实问题【问题1】如何用于生理、病理等方面的研究？【讲述】问题提出的背景：研究发现，与正常甲状腺组织相比，NDRG2基因（后面简称N基因）在甲状腺髓样癌细胞中表达水平极低或不表达。
【引导设计实验】研究者推测甲状腺髓样癌的发生与发展可能与N基因的低表达有关。
如何设计实验来验证这一推测呢？请大家用体外培养的甲状腺髓样癌细胞为实验材料，从自变量的施加、因变量的检测和排除无关变量的影响三个方面，来思考一下实验思路。
【实验设计展示】【拓展知识】平板克隆形成实验和细胞划痕实验【演示】实验结果真实问题【问题2】疾病治疗中如何发挥单抗的作用？【讲述】问题提出的背景：埃博拉出血热以及埃博拉病毒【引导分析】科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液，检测了抗EV-GP抗体的水平，结果如图1。
1.你认为该选择哪位康复者提供的血液来分离经免疫的B细胞制备单抗？2.你能简述一下大致流程么？科学家将制备的多种单抗分别与病毒混合，然后检测病毒对宿主细胞的感染率，得到如下结果。
1.EV表面的糖蛋白EV-GP是引起机体免疫应答的抗原，为何同一抗原会对应多种抗体？2.根据图示结果，你认为对病毒抑制效果最好的是哪两种单抗？3.在临床应用时，你希望上述两种抗体与EV-GP结合位点相同，还是不同？【实验步骤展示】【绘图引导分析】略【资料】，中国科学家分离得到三株抗EV-GP的单克隆抗真实问题【问题3】核移植在家畜遗传改良中的作用？【讲述】问题提出的背景：乳腺炎和口蹄疫是两种分别由细菌和病毒引起的危害奶牛养殖业的严重疾病。
研究者尝试将抗细菌的乳铁蛋白肽基因和抗病毒的人α干扰素基因转给奶牛，培育抗病的奶牛新品种。
【引导设计流程】如果你是研究者，培育思路是什么？会用到哪些生物技术？【培育流程展示】【提问】1.目的基因的受体细胞一般是什么细胞？如何将基因导入该细胞？2.研究者希望培育的转基因奶牛，能够在乳腺中特异性表达乳铁蛋白肽以抵抗乳腺炎，并且在全身细胞内表达人α干扰素以抵抗口蹄疫。
高中生物选修3 专题2 2.2动物细胞工程
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.动物体细胞核移植技术的过程 细胞培养
去核
重组细胞
供体
2.原理:_______________________ 动物体细胞核具有全能性 3.结果:___________ 产生新个体 4.应用
(1)加速家畜_________ 遗传改良 进程,促进优良畜群繁育。
细胞遗传物质发生改变,才能无限增殖。
3.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育。( √ )
【分析】目的基因导入受体细胞后需通过动物细胞培养技术获
得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物。
4.哺乳动物细胞体外培养时乳腺癌细胞易于乳腺细胞;胚胎细
胞易于脂肪细胞。( √ )
【分析】哺乳动物的乳腺细胞和脂肪细胞都是高度分化的细胞 , 体外培养难度大。乳腺癌细胞能够无限增殖,容易进行体外培 养;胚胎细胞具有很强的分裂增殖能力 ,容易进行体外培养。 5.动物细胞核移植的受体细胞是卵细胞。( × ) 【分析】动物细胞核移植的受体细胞是去核的卵母细胞。
100%地复制,原因最可能是
(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有 转基因奶牛的克隆成功,说明了动物的 全能性。
。
。 具有
【解析】(1)实践中常用胰蛋白酶处理动物组织细胞使其分离
开来。 (2)传代10代以内的细胞代谢旺盛、分裂能力强,遗传物质没有 发生改变,适于作为核移植的供体细胞。 (3)在进行原代培养时,细胞以有丝分裂的方式进行增殖,同时 表现出贴壁生长和接触抑制的现象。 (4)去除卵母细胞细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传
(3)在进行原代培养时,细胞增殖的方式是________________,
此外,细胞增殖还表现出____________________和接触抑制等
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2.2动物细胞工程
2.2.1动物细胞培养和核移植技术
课时训练7动物细胞培养和核移植技术
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
B.动物细胞融合
C.单克隆抗体
D.动物细胞核移植
解析:动物细胞工程常用的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
答案:A
2.动物体内的细胞不易受到外界细菌、病毒等微生物的感染,原代培养的细胞()。
A.对微生物有一定的防御能力
B.培养环境中可以有一定量的微生物
C.对微生物已失去了防御能力
D.必须生活在无菌条件下,以后的培养对无菌条件的要求不严格
解析:动物体具有一定免疫力,是因为动物体具有非特异性免疫系统和特异性免疫系统,对各种病原微生物有一定的防御能力,而离体的动物细胞失去了对各种微生物的防御能力,因此,动物细胞培养的环境中不能存在微生物,否则,动物细胞就会死亡。
答案:C
3.在克隆猪的培育过程中,将猪M(基因型为Aa)的体细胞核移入猪N(基因型为aa)的去核卵子中,然后在雌猪L(基因型为AA)体内发育成熟。
产出的幼猪基因型为()。
A.AA
B.Aa
C.aa
D.Aaa
答案:B
4.离体的植物组织或细胞在适当培养条件下能够发育成完整的植株,离体的动物体细胞却没有发育成动物的成熟个体,原因是()。
A.动物细胞内没有成套的遗传物质
B.动物细胞的全能性随动物细胞分化程度的提高而受到限制,分化潜能变弱
C.动物细胞的细胞核太小
D.动物细胞的全能性低于植物细胞
解析:动物细胞的全能性随动物细胞分化程度的提高而受到限制,分化潜能变弱,只能通过核移植实现克隆动物的目的。
答案:B
5.动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于()。
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
解析:由于人们对动物细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此在使用合成培养基时,通常需加入血清、血浆等一些天然成分,而植物组织培养则不需要加上述物质。
答案:A
6.在体细胞核移植中,为了保证供体细胞正常的遗传基础(二倍体核型),通常采用()。
A.10代以内细胞
B.10~20代细胞
C.10~50代细胞
D.50代以上细胞
解析:10代以内的细胞的遗传物质没有发生改变,所以能保证供体细胞正常的遗传基础。
答案:A
7.英国科学家应用哪一种关键的细胞工程技术,培育出著名的克隆绵羊——“多利”()。
A.细胞和组织培养
B.细胞融合
C.动物胚胎移植
D.动物体细胞核移植
解析:克隆绵羊——“多利”的培育过程利用了动物细胞工程中的动物体细胞核移植、胚胎移植等技术手段,其中动物体细胞核移植是最关键的。
答案:D
8.有关动物细胞培养的叙述中正确的是()。
A.动物细胞培养前要用胃蛋白酶使细胞分散
B.动物细胞培养的主要目的是获得大量的细胞分泌蛋白
C.细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D.动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
解析:通常将健康动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理以后的细胞的初次培养,称为原代培养。
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,让细胞继续增殖,这种培养即为传代培养。
胃蛋白酶的最适pH大约在1.5左右,不适合做细胞培养时分散细胞的酶,动物细胞培养利用了细胞有丝分裂的原理,获得大量的具有相同遗传特性的细胞。
答案:D
9.下列有关核移植的说法错误的是()。
A.用核移植得到的动物称为克隆动物
B.核移植的受体细胞最好是受精卵
C.核移植可以充分发挥优良种畜的生殖潜力
D.核移植得到的克隆动物属于无性生殖
解析:核移植的受体细胞应该是减数第二次分裂中期的卵母细胞,相对受精卵来说,减数第二次分裂中期的卵母细胞细胞质所含的物质更有利于细胞核全能性的表达。
答案:B
10.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。
(5)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关,要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响,可将甲细胞分为A、B两组,A组细胞培养液中加入,B组细胞培养液中加入等量无菌生理盐水,经培养后,从A、B两组收集等量细胞,通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的或合成水平的差异,确定Y的药效。
答案:(1)多
(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的营养物质维持培养液的pH
(3)停止多胰蛋白酶
(4)抗生素
(5)Y mRNA蛋白质。