动物细胞培养和核移植技术导学案
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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导学案
【学习目标】
▪简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
▪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
▪动物细胞培养的过程及条件。
▪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。
【学习过程】
动物细胞工程常用的技术手段有、、
、等,其中是其他动物细胞工程技术的基础。
1.动物细胞培养
(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的,将它分散成,然后放在适宜的中,让这些细胞。
(2)原理:
(3)过程:
取动物组织块→剪碎→用
酶处理分散成(保证营养供应和有害
代谢产物的及时排出)→制成→转入
培养瓶中在适宜环境中进行培养,悬液中分散的
细胞很快就,称为。
当贴壁细胞分裂生长到时,
细胞就会,这种现象称为
初次培养称为。→贴满瓶
壁的细胞重新用酶处
理分散成单个细胞继续培养(使细胞从瓶壁上脱
离下来便于分瓶后继续培养),称为
。
初次培养称为,分瓶后的培养
都称为。传代培养的细胞一般传至
以后就不易传下去了,能传代培养到50代之前的称为,遗传物质,能传代培养到50代之后的称为,遗传物质,已经成为,能。目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的二倍体核型。(正常细胞有接触抑制,通常是层贴壁,癌细胞能无限增殖,没有接触抑制,可多层贴壁。)
注:取材时一般选取动物胚胎或幼龄动物的组织、器官,因为这些细胞分化程度低、增殖能力强,更容易培养。
(4)动物细胞培养的条件
①:培养液和所有培养用具应进行处理。通常还要在培养液添
加一定量的,以防培养过程中的污染。此外,还应定期更换培养液,
防止。
②:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通
常需加入等天然成分。
③:适宜温度:哺乳动物多是;适宜pH:。
④: O2是所必需的,CO2的主要作用是。
细胞培养时,通常将其置于含的混合气体培养箱中进行培养。(5)动物细胞培养技术的应用:
①许多有重要价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等,都可以借助动物细胞的大规模培养来生产。②动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。③用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。④科学家培养正常或者病变的细胞,用于生理、病理、药理等方面的研究,如用于筛选抗癌药物等。
[问题]如何保证无菌、无毒环境?
(1)对和所有进行无菌处理;
(2)通常还需要在细胞培养液中添加一定量的;
(3)应定期更换,以便清除,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
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?
为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞?用胃蛋白酶行吗?
动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体?
动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑?
动物细胞培养瓶内表面无毒、无菌的操作方法是什么?
动物细胞培养中氧气和二氧化碳作用分别是什么?
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)概念:将动物的一个细胞的,移入一个已经中,使其重组并发育成一个新的,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。哺乳动物核移植可以分为和。选用去核卵母细胞的原因:
(2
(3)种类细胞核移植——易
细胞核移植——难
(4)过程
○1卵母细胞的采集:从屠宰场收集牛卵巢,在体外培养到期。
○2供体细胞的采集:从供体取体细胞进行培养。
○3供体的移入去核卵母细胞中,其实质是将与供体细胞进行细胞融合,一般采用电激法使细胞融合,所以子代的细胞质基因来自于亲本。
○4供体核进入受体卵母细胞后,还需要物质或化学方法激活受体细胞,使其完成
分裂,因为所选用的受体细胞是处于期的卵母细胞,减数分裂还没有进行完。
○5重组细胞在体外发育成,将早期胚胎移植到受体母牛体内。
○6代孕母牛最后生出与牛遗传物质及性状的幼体。因为细胞质中遗传物质来自,同时,生物的性状不仅与遗传物质有关,还受影响。
(4)体细胞核移植技术的应用前景:
①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:
成功率,克隆动物存在着问题,对克隆动物也存有争议。
[问题]受体细胞为什么选用卵母细胞?
因为卵母细胞,易操作,而且含有促使细胞的某种物质和营养物质。
【巩固练习】
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、一只羊的卵细胞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、改变物种的基因型
3、下列关于动物细胞培养的叙述中,错误的是()
A、用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B、将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C、在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液
D、动物细胞培养只能传50代左右,所培养的细胞会衰老死亡
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