高二生物 动物细胞培养和核移植技术
高二生物动物细胞培养和核移植技术人教实验版知识精讲
高二生物动物细胞培养和核移植技术人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：动物细胞培养和核移植技术二. 学习内容：本讲学习动物细胞培养的过程，要区别开较动物细胞培养与植物组织培养异同点，掌握动物体细胞核移植技术的过程和意义三. 学习重点、难点了解动物细胞培养的过程。
了解动物体细胞核移植技术的原理。
四. 学习过程：（一）学习内容1. 动物细胞培养：胞培养是指细胞在体外条件下的生长，动物细胞在培养的过程中不再形成组织。
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。
培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
动物细胞培养成功的关键在于培养液中是否含有动物血清，因为由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚，所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境，此外动物血清中也包含了一些动物的激素和酶，可以促进细胞的发育。
培养液的特点：液体培养基、含动物血清。
培养的条件：无菌、无毒的环境；营养物质（合成培养基）；温度和pH（36.5±0.5℃，7.2~7.4）；气体环境（氧气和二氧化碳，动物细胞培养中将培养皿或松盖培养瓶置于95%空气加5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
）等。
基本过程：取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。
将材料剪碎，并用胰蛋白酶处理（消化），处理形成单个细胞，将单个的细胞放入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，成为细胞贴壁。
当贴壁细胞分裂生长到互相接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制。
此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。
再配成一定浓度的细胞悬浮液。
传代培养与原代培养：我们将培养10代以内的培养称为原代培养。
10代以后的称为传代培养。
培养10~50代的细胞称为细胞株。
当培养超过50代时，大多数的细胞已经衰老死亡，但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性，即癌变。
动物细胞培养和核移植技术(1)
比较项目 原理
培养基性质
植物组织培养 细胞的全能性
固体培养基
动物细胞培养 细胞增殖
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 培养目的
植物体
细胞株、细胞系
快速繁殖、培育 获得细胞或细胞
无病毒植株
分泌蛋白
（四）动物细胞培养技术的应用
阅读P46-47
1、生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；
是 （维2）持气培室养中液充适入宜5的％pCH02：气体。的主要作用
（3）培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生 长，但要注意选择抗生素的 种类和剂量 ，以
保证抗生素对肝脏无害。
08年宁夏卷回答下列有关动物细胞培养的问题：
⑴在动物细胞培养的过程中，当贴壁细胞分裂 生长到细胞表面 相互接触 时，细胞会停止分
2、动物基因工程离不开动物细胞的培养；
3、用于检测有毒物质及毒性；
4、培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、 药理等方面的研究。
巩固练习：
3.用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下
列叙述正确的是 A．都需用培养箱
C
B．都须用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行外界条件适 D．都可体现细胞的全能性宜，植物细
核移植 动物细胞融合
工程
技术 单克隆抗体技术
2．2．1 动物细胞培养和核移植技术
一、动物细胞培养 (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。
原理： 细胞增殖 （有丝分裂）
（二）动物细胞培养的过程
胰蛋白酶或 组织、器官（剪碎） 胶原蛋白酶
克隆牛
高中生物_2.2.1动物细胞培养和核移植技术教学设计学情分析教材分析课后反思
动物细胞培养和核移植技术教学设计高二年级多数学生已经掌握了一定的生物学基础知识,具备了独立思考和判断能力，合作性学习的、能力也比较强，但是个体之间还是存在着较大的差异。
因此本节课以学生的学习为主，以教师的组织引领为辅。
加强教材与生活的联系，引导和调动学生的情感体验，关注学生的心理变化，培养学生对事物有正确的情感态度。
本节课通过设计的探究问题，加强了学生的小组合作意识，提高了学生分析问题的能力。
视频的播放，给学生展示了中国在克隆技术上的发展，增强了学生的兴趣和爱国意识。
同时，每个知识点都留出记忆巩固的时间，强化了知识。
《动物细胞培养和核移植》是人教版高中生物选修三《现代生物科技专题》第2章第2节《动物细胞工程》第1节课的教学内容，主要学习动物细胞培养这一基础技术和核移植技术的过程和应用。
本节内容是本章的重点同时又是近几年的热点，又是后面学习动物细胞融合和单克隆抗体的基础。
通过本节的学习让学生充分理解和认识生物工程的前沿技术，以此激发学生热爱科学、努力学习、积极探索的精神。
专题二细胞工程动物细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术班级：____________姓名：_____________编写：谭静审核：潍坊中学生物组【练习】（1）、在动物细胞培养过程中，下列哪种现象是不可能的（）A．细胞一直在细胞悬液中分裂生长B．有少部分细胞可能在培养条件下无限地传代下去C．有部分细胞核型会发生变化D. 个别细胞会发生基因突变（2）、下列过程与细胞培养无关的是（）A.检测有毒物质B.生产单克隆抗体C.筛选抗癌药物D.杂交育种（3）、世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图所示。
请仔细看图后回答问题：⑴写出ａ所指的细胞工程名称：ａ⑵实施细胞工程ａ时，⑶多莉面部的毛色是，判断依据：。
⑷若黑面绵羊的基因型为AA,白面绵羊的基因型为aa，则克隆羊的基因型为。
【跟踪训练】一、选择题1、动物细胞工程技术的基础是（）A、动物细胞融合B、胚胎移植C、动物细胞培养D、核移植2、在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是（）A．使动物组织分散为单个细胞进行培养B．去掉细胞壁成为原生质体C．去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合D．促进蛋白质水解为多肽3、在进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是（）A、衰老退化的动物组织细胞B、成熟动物个体的体细胞C、动物的受精卵细胞D、动物胚胎或幼龄动物个体的细胞4、从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙去掉核的卵细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宫内，出生小羊的大多数性状（）A、难以预测B、像甲C、像乙D、像丙5、生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
动物细胞培养和核移植技术课件
过程
脱分化、再分化
原代培养、传代培养
项目
植物组织培养
动物细胞培养
结果 获得新个体或细胞产物
大量产生细胞或细胞 产物
用途
①快速繁殖名贵花卉和果 树；②培养无病毒植株、 转基因植物；③大规模生 产细胞产物，如药物、食 品添加剂、香料、色素等
①生产蛋白质制品， 如病毒疫苗、干扰素、 单克隆抗体等；②检 测有毒物质；
(3)温度和
温度：哺乳动物多以 pHpH： 7.2～7.4
36.5±0.5℃
为宜
(4)气体环境COO2 ：2：细维胞持代培谢养所液必的需p的H
4．应用[连线]
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1．动物核移植的概念和类型 (1)概念： ①供体：动物一个细胞的细胞核； ②受体：去掉细胞核的 卵母细胞 ； ③结果：形成重组胚胎，发育成 动物个体 。 (2)类型：哺乳动物核移植可分为胚胎细胞核移植和体细 胞核移植。
2.如图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答： (1)容器 A 中放置的是动物器官或组织，它一般 取自________________。 (2)容器 A 中的动物器官或组织首先要进行的处 理是________，然后用__________酶处理，这 是为了使细胞分散开来，这样做的目的是 _________________________________________________。
胞质内的遗传物质来自受体卵母细胞，其次生物的性状还
受环境的影响，因此，克隆动物并不是对提供体细胞的动
物进行完全复制。
4.右图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述
不．正确的是
(D )
A．个体 2 为克隆动物，c 为高度分化的
体细胞
B．个体 2 的遗传性状与提供 c 细胞的羊
动物细胞培养和核移植技术-课件
■培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易 于帖附。
强调三：接触抑制
■当贴壁细胞分裂生 长到表面相互接触时, 细胞就会停止分裂增 殖，这种现象称为细 胞的接触抑制。
P46讨 论
多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中， 根据你所学的内环境的知识，思考以下问题：
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？
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 不会是核供体动物100%的复制。
该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多， 尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛 群出现近亲繁殖而引起种质衰退。
（2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交 给你，你将如何对它进行克隆？ 从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵 在活体上容易取）上剪取一小块组织，在体外 培养获得该组织（如软骨组织）的细胞。从屠 宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养 成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细 胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与 体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细 胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞 核的卵母细胞，使其完成细胞分裂和发育过程。 核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵 裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。
2.2 动物细胞工程
动物细胞工程常用的技术
高中生物课件——动物细胞培养和核移植技术
教学过程
教学内容
教学手段和方法
预期目标
1、回顾植物细胞工程的技术手段，引入动物细胞工程内容的学习
2、学习新课：一、动物细胞培养
（1）概念
（2）原理
（3）过程
（4）条件
（5）应用
3、学习新课：二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）概念
（2）分类
（3）原理
（4）过程
（5）应用
学生笔注
结合“多利羊”实例，让学生畅所欲言。
课后完成，待讲评。
让学生了解动物细胞工程的技术手段，激发其求知欲望
激发学生热爱科学、关注科学的意识
通过剖析，旨在培养学生分析和解决问题的能力，也有助学生审题能力的加强。
通过比较弄清概念间的本质差异和内在联系。培养学生的求异和求同思维能力。
通过思考，培养知识的迁移能力
师：大家想一想，目前使用的或冷冻保存的细胞常常是10代以内，是什么道理？
生：以保证细胞正常的二倍体核型。
师生讨论P44的，并思考和讨论以下问题：
体外细胞培养需要哪些营养物质？需要怎样的合适环境条件？
（阅读讨论后）
（1）环境条件：灭菌处理、抗生素、定期更换培养基
（2）营养条件：与体内基本相同，有糖、氨基酸、无机盐、必需元素、血清、血浆等
师：本节课我们学习了动物细胞培养和核移植技术，大家要能说出原理、过程和应用（结果），体验到科学的伟大力量。
教材P50思考与探究4道题，上网查阅资料
阅读并笔注，要求学生注意动物细胞培养，不能说成动物组织培养；而植物组织培养不能说成植物细胞培养。
板书或投影标题2，2动物细胞工程
板书或投影标题2。2。1动物细胞培养和核移植技术
最新2.21动物细胞培养和核移植技术-PPT文档-文档资料
思考题
4.动物克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？
在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特 博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成 功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的 发展。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术 上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并 不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界 上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆 技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味 着：在理论上证明了，同植物细胞一样，分化
一、动物细胞培养
选材： 动物胚胎或幼龄动物的组织、
器官，它们细胞增殖能力强，分裂旺盛， 分化程度低，容易培养。 分散成单个细胞 ❖在进行动物细胞培养时，用胰蛋白酶
或胶原蛋白酶分散细胞，说明细胞间的
物质主要是蛋白质。动物细胞培养适宜 的pH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白酶 （2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4) 的活性较高。
动物细胞的培养有各种用途，一般而言， 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 物干细胞，使其分化成所需要的组织或 器官。
❖3（1）可以用体细胞核移植技术克隆 高产奶牛卢辛达。卢辛达的产奶量很高， 说明它有高产奶的遗传基础，利用卢辛 达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本 上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产 的遗传基础，如果精心培育和饲养，有 可能在世界范围内推广，克隆牛再与高 产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的 后代，从而加快奶牛改良进程。
动物体细胞大都生 活在液体的环境
与植物培养基相比 （1）液体培养基
其特点是：
（2）含有血清、血浆
动物细胞培养和核移植技术 课件
培养基 质元素、蔗糖、维生素、琼脂、盐、葡萄糖、维生素、 区
植物激素等 别
氨基酸、动物血清等
细胞
胚胎或幼龄动物组织、
离体植物器官、组织或细胞
来源
器官
过程
脱分化、再分化
原代培养、传代培养
项目
植物组织培养
动物细胞培养
大量产生细胞或细胞 结果 获得新个体或细胞产品
产物
①快速繁殖名贵花卉和果树； ①生产蛋白质制品，如
动物细胞培养和核移植技术
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.技术基础：______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.培养过程
(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．体细胞核移植技术存在的问题 (1)____成_功__率___非常低。
(2)绝大多数克隆动物存在健康问题。 (3)对克隆动物食品的____安_全__性___问题存在争议。
过程。
4．培养条件
(1)无菌、无毒的环境：对___培_养__液_和所盐、___微_量__元_素___等 (2)营养有机物：糖、氨基酸、促生长因子、天然成分
____血_清__、_血__浆__等
(3)温度和
温度：______3_6._5±__0_.5_℃________ pHpH：_____7_.2_～_7_.4_______
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2.2.1动物细胞培养和核移植技术
1.动物细胞培养过程的顺序是()
①原代培养②传代培养③用胰蛋白酶处理组织,形成分散的细胞悬液④剪碎组织
A.④①②③
B.①③②④
C.②①③④
D.④③①②
2.某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养,下列叙述正确的是()
A.制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理
B.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
C.为了防止培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的干扰素
D.用血球计数板计数的方法,可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长
3.下列关于动物细胞培养的叙述,不正确的是()
A.动物细胞培养的目的是诱导出相应组织、器官
B.通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养
C.细胞的癌变通常发生在传代培养过程中
D.传代培养的细胞在传至10~50代左右时,部分细胞的核型可能发生变化
4.下列关于动物细胞培养液的叙述,不正确的是()
A.为了防止培养过程中出现细菌污染,可以在培养液中添加抗生素
B.动物细胞培养液与植物组织培养的培养基相同
C.95%空气中再混入5%的CO2主要作用是维持培养液的pH
D.培养液应该定期更换,以防止代谢产物积累对细胞自身造成危害
5.乙马的卵细胞核被甲马的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂发育成重组胚胎,再植入丙马的子宫内发育,结果产下一匹小马。
下列叙述正确的是()
A.直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎
B.小马的性状与甲马完全相同
C.此项技术可用于保护濒危物种
D.该过程可以很好地证明动物细胞具有全能性
6.某研究性学习小组的同学在研究细胞工程时,列表比较了植物细胞工程和动物细胞培养的有关内容,其中错误的是()
7.下列对动物核移植技术的描述中,错误的是()
A.哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植
B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核
C.体细胞核移植过程中通常采用减数第二次分裂中期的卵母细胞作为受体细胞
D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对供核动物进行了100%的复制
8.一只羊的卵细胞的核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。
这种克隆技术具有多种用途,但是不能()
A.有选择地繁殖某一性别的家畜
B.繁殖家畜中的优秀个体
C.用于保存物种
D.改变动物的基因型
9.下图为克隆羊“多利”的培育过程示意图。
下列各项表述不正确的是()
A.由于细胞核基因完全来自甲羊,所以克隆羊“多利”的性状与甲羊完全一致
B.克隆羊“多利”的培育过程中采用的生物技术有核移植
C.乙羊的去核卵细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件
D.此过程说明高度分化的动物细胞的细胞核也具有全能性
10.某研究小组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。
请回答下列问题。
(1)若用动物的肝脏组织制备肝细胞悬液,需用处理,让组织分散成单个细胞。
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,通常需要在合成培养基中加入等一些天然成分。
细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是。
(3)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,此外,为防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应。
(4)在两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其分裂增殖,通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
11.动物细胞体外培养时,通常要在培养液中补充一定浓度的某些物质。
下图是血清对正常细胞和癌细胞培养的影响的实验结果,根据该图提供的信息不能得出的结论是()
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞培养的影响不同
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
12.下图为哺乳动物生殖过程,其中b为卵细胞,c为体细胞。
下列叙述不正确的是()
A.形成动物①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖
B.产生动物②的过程中可发生基因突变、基因重组等
C.动物②的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性
D.a、b、c细胞的形成过程中,仅c细胞通过有丝分裂形成
13.下图是克隆羊的培育流程图,根据所学知识回答下列问题。
(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集,并在体外培养到。
(2)从供体羊中取上皮细胞,用处理,然后进行分散培养。
培养过程一般
在中进行,整个过程必须保证细胞处于的环境中,所需营养物质要与体内基本相同。
(3)通过法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸出外,往往还会
将一并吸出。
(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合,进入受体卵母细胞,构建成重组细胞,融合后的重组细胞,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成进程。
14.动物器官的体外培养技术对研究器官的生理、病理过程及其机制的意义重大。
下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。
请回答下列问题。
(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细胞。
(2)气室中充入5% CO2的主要作用是。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但要注意选择抗生素的,以保证抗生素对肝脏细胞无害。
(4)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。
利用如图所示装置和下列提供的材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具:肝脏小块、外周血淋巴细胞、淋巴细胞培养液、植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜、载玻片、盖玻片、玻璃皿、滴管;吉姆萨染液(使染色体着色)、有机物X溶液等。
实验过程:
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组装置(与上图相同),按下表所示步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
表中还需进行的操作是。
③培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中并继续培养淋巴细胞。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。
在显微镜下观察,并对比分析。
若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常,则说明。
15.(2018全国Ⅲ理综)2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。
回答下列问题。
(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程,核移植是指。
通过核移植方法获得的克隆猴,与核供体相比,克隆猴体细胞的染色体数目(填“减半”“加倍”或“不变”)。
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植获得克隆动物的
难度(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是。
(3)在哺乳动物核移植的过程中,若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体,通常,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目(填“相同”或“不同”),性染色体组合(填“相同”或“不同”)。