教材分析
动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、核移植等。期中前三大技术为本节教材的主体内容，而胚胎移植、核移植技术以小字科普读物的形式出现，意在使学生在有所侧重的前提下对动物细胞工程概况有一个较全面的了解。在教材重点介绍的三大动物细胞工程技术中，动物细胞培养是其他技术的基础，其价值更多的是通过其他技术成果来实现的。而动物细胞融合技术目前较为成熟最重要的用途便是制备单克隆抗体。由此可见，单抗技术属于较高层次的动物细胞工程技术。对它的学习有助于学生较深刻的领悟动物细胞工程的真谛，并从两位诺贝尔奖获得者对单抗独具匠心的实验设计中，深刻体会科学态度、科学方法，尤其是创造性的思维品质在科学研究、发明创造中的决定性作用。基于以上认识，动物细胞培养应列为本节的重点内容，也是本课的难点所在。
课后反思
今天的研究课，使我深受感动。大家既给了我很多鼓励，也给我提出了诚恳的改进意见，对我进一步改善教学具有积极作用。
教学成功之处
在教学过程中,始终注意面向全体学生,有意识的激发和引导学生主动参与探讨问题。通过阅读教材，培养学生的自学能力，归纳能力和语言组织表达能力，使基础知识落实;通过对动物细胞培养、核移植技术的相关问题的合作探究，培养学生归纳、分析、综合的思维能力。
1、以问题为载体，激发学生探究的欲望。设计一个接一个的问题，以问题来驱动学生的学习需要，激发学生的求知欲。
2、强化过程训练，使学生逐渐学会探究的方法。学生进行探究,不仅在于掌握生物学知识本身,更重要的是去体验和领悟科学家的思想,观念和科学研究的方法。
3、直观教学。上课时应用多媒体辅助教学，将微观抽象的单克隆抗体制备的整个动态过程呈现在学生眼前，把复杂的问题简单化，抽象的问题形象化，这样的教学情景对于吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果有着良好的作用。
4、倡导自主、合作、探究的学习方式。教师提出具体的值得探讨的问题与相关的背景材料，让学生逐步养成获取和处理科学信息的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力，让学生学会自学。通过师生互动、对话、激趣设疑、探索疑难，有效促进学生思维力的发展。人人参与的小组讨论，增加了学生动口、动脑的机会，有助于树立学生的自信心。同时，学生能从多个角度多向思维，逐步培养学生勤于思考、勇于探索的习惯。
5、分层训练，面向全体学生，让每个学生都能体验成功的喜悦。教学过程实现了知识题型化，考题知识化。
二、需要改进的地方
1、合作探究的问题似乎杂了一点，对重要问题探究的时间不充裕，不深入，不激烈。
2、PPT制作有待进一步细化。
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
教学目标
知识目标：1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用
2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景
能力目标：运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础
情感目标：关注细胞工程研究的发展和应用前景
教学重难点：
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：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
教学课时：1课时
教学过程
一、动物细胞培养
1.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。
2、动物细胞培养的应用和概念：
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。
有关概念:
原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。初次培养称为原代细胞培养。
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。
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。
3.动物细胞培养的条件:
1）.无菌无毒的环境 2）.营养 3）.温度和pH 4）.气体环境
4.动物细胞培养技术的应用:
1）.蛋白质生物制品的生产 如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
2）.健康细胞培养 培养健康细胞用于烧伤病人皮肤移植
3）.细胞的生理、药理、病理研究
植物组织培养和动物细胞培养的比较
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
思考：
1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？
主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1）、液体培养基 2）、成分中有动物血清等
2、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？
因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强
3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？
成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养
4、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？
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
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物核移植是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为动物个体.
核移植技术
1.克隆羊培育过程
胚胎移植技术
胚胎移植的基本程序如下（以牛胚胎移植为例）
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
板书设计：
2.2.1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
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
一、选择题
1．为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取来的动物组织应先用下列哪种物质处理( )
A．胃蛋白酶 B．胰蛋白酶
C．盐酸 D．胰脂肪酶
2．动物细胞培养过程的顺序是( )
①原代培养 ②传代培养 ③胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮液
A．①②③ B．①③②
C．②③① D．③①②
3．从母羊甲的体细胞中取出细胞核，移植入母羊乙的去核卵细胞中，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，下列有关说法正确的是( )
A．生出小羊的性状与甲羊完全相同
B．一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同
C．生出小羊的遗传物质由甲、乙两双亲共同决定，所以该过程为有性生殖
D．生出小羊的性状由甲、乙、丙三个亲本的基因型与环境共同决定
4．下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是( )
A．供体为体细胞的细胞核
B．受体为去核卵母细胞的细胞质
C．细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤
D．克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致
5．关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是( )
A．动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同
B．动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
C．烟草叶片离体培养能产生新个体，小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖
D．动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒
6．动物细胞工程技术的基础是( )
A．动物细胞融合
B．单克隆抗体
C．胚胎移植
D．动物细胞培养
7．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆 ④温度与动物体温相近 ⑤需要O2，不需要CO2 ⑥需要CO2
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④
C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥
8．下列关于动物细胞培养的叙述中错误的是( )
A．动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术
B．用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞
C．将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，使其分散成单个细胞，再稀释制成细胞悬液培养
D．传代培养的细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐减慢，以至于完全停止，所培育的细胞全部衰老死亡
9．动物细胞体外培养时，需要在培养基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影响的实验结果。从该图提供的信息可以获得的不正确结论是( )
血清对正常细胞和癌细胞培养的影响
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
10．在动物细胞培养过程中，下列处理不恰当的是( )
A．培养液和培养用具要进行无菌处理
B．提供种类齐全的营养物质
C．提供纯氧以保证细胞的呼吸作用
D．保证提供适宜的温度和pH
二、非选择题
11．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。
12．如图为动物细胞培养过程示意图，读图回答以下几个问题：
(1)进行培养的细胞往往取自于胚胎或幼龄动物，原因是_________________________________________________________________________。
(2)容器A中的动物器官或组织首先要剪碎，然后用胰蛋白酶处理，其目的是______________________________________________________________________________。
(3)培养先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和____________等。细胞增殖产生的新细胞会表现出________生长现象。当细胞分裂生长到________________时，就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制，需用胰蛋白酶处理后分瓶继续培养，称为____________。有一类不正常的动物细胞，体外培养不受接触抑制机制的制约而表现为“疯长”，这类细胞最可能是____________。
(4)细胞在C瓶中培养一段时间后，大部分细胞衰老死亡，但有极少数细胞存活并传代下去，这些细胞的遗传物质__________，它能够无限传代的原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
BDBDB DDDAC
11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
12答案：(1)胚胎或幼龄动物的器官、组织中的细胞代谢旺盛，分裂能力强
(2)使细胞分散成单个细胞，每个细胞可以与培养液充分接触
(3)动物血清 贴壁 表面相互接触 传代培养 癌细胞
(4)发生改变 细胞遗传物质发生改变，带有癌变特点，能无限增殖
课件21张PPT。专题2 细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的
过程及应用前景。 动物细胞培养动物细胞融合单克隆抗体技术动物细胞核移植动物细胞工程常用技术其它动物细胞工程的基础一、动物细胞培养的应用和概念：1、概念：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。2、原理：细胞增殖★动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬液10代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液细胞株细胞系剪碎、用胰蛋白酶处理（或胶原蛋白酶）细胞贴壁，出现接触抑制用胰蛋白酶处理
分瓶传代培养50代细胞3、过程★强调一：细胞贴壁过程■细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附
在瓶壁上，称为细胞贴壁。■培养瓶或培养皿壁要求：
表面光滑、无毒、易于贴附。■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
称为细胞的接触抑制。强调二：接触抑制因此，瓶壁上的细胞层数是一层（或单层）！3.原代培养：动物组织消化后的初次培养（分瓶之前） 贴满瓶壁的细胞要重新用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养，这个过程称传代培养（分瓶培养的过程）。4.传代培养：5.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50代这种传代细胞为细胞株。6.细胞系：50代以后大部分死亡，部分细胞细胞核型（遗传物质）发生变化，获得不死性，朝着等同于癌细胞的方向发展，无限繁殖。9.目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内
的原因： 以保持正常二倍体核型
（或10代以内的细胞遗传物质不改变）。7.选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养
材料的原因：因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。8.用胰蛋白酶处理的原因：解除由于接触抑制对细胞生长和繁殖的抑制。★★4.动物细胞培养的条件:（1）无菌无毒
的 环 境： 适宜的温度：人和哺乳动物细胞最适温度为36.5±0.5℃。
适宜的酸碱度（pH）：7.2-7.4液体合成培养基：（葡萄糖、氨基酸）、
促生长因子、（水、无机盐、微量元素）等；
通常还需加入血浆、血清等天然成分。（4）气体环境：（2）营 养：（3）温度和pH：“95％空气+5％CO2”的混合气体培养箱对培养液和所有培养用具无菌处理；培养液中添加抗生素防止培养过程中污染；定期更换培养液以清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害。（补充培养基中缺乏的成分）O2用于细胞呼吸； CO2维持培养液的pH。无菌操作培养箱培养器皿动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑、无毒？5.动物细胞培养技术的应用:（1）蛋白质生物制品的生产
如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
（2）应用于基因工程
主要用于作为受体细胞
（3）检测有毒物质，判断某种物质的毒性
（4）细胞的生理、药理、病理研究
如用于筛选抗癌药物 获得细胞细胞的全能性细胞或细胞产品新的个体或细胞产品培养结果或细胞产物快速繁殖、培育无病毒植株等培养目的葡萄糖、动物血清、
促生长因子蔗糖、植物激素培养基特有成分液体培养基固体培养基培养基性质细胞增殖原 理动物细胞培养植物组织培养比较项目植物细胞和动物细胞培养的比较★★★二、动物体细胞核移植技术和克隆动物（1）概念：动物核移植是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
的胚胎最终发育为动物个体。（4）分类：胚胎核移植、体细胞核移植。胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易。动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。（3）原理：动物细胞核具有全能性1.动物核移植（2）结果：得到克隆动物（用核移植的方法得到的动物）★★供体体细胞
（供核）细胞培养体细胞卵巢卵母细胞
（供质）去核无核卵母细胞注入细胞融合重组细胞构建重组胚胎胚胎移植代孕母体生出与供体遗传物质基本相同的个体归纳：共分成两大阶段：核移植和胚胎移植。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。克隆动物的性别取决于？思考：2、体细胞核移植过程 MⅡ中期供核个体★（1）供体：注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是 体细胞 。（2）受体：受体细胞为减数第二次分裂中期的 次级卵母细胞 。（3）常用的去核方法： 显微操作法 。 （4）重组细胞发育成一个新个体，体现了 动物细胞核 的全能性，
而非动物细胞的全能性。（5）若把体细胞的细胞核注入到无核卵母细胞，则称之为 核移植 。（6）用卵母细胞做受体细胞原因：
a．卵母细胞体积 大 ，便于 操作 ；
b．卵黄 多 ， 营养物质 丰富；
c．易激发 细胞核 全能性的表达。（7）克隆属于 无性 繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核
亲本 一致 。（8）诱导融合方法：
物理法： 电脉冲 ；
化学法： 钙离子载体 、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等处理。（9）应用的技术： 细胞培养 技术、 细胞核移植 技术、 胚胎移植 技术。 ★★试管动物（婴儿）培养过程受精卵1、写出AB所代表细胞工程名称：
a表示： .
b表示: . 2、实施细胞工程时，所需受体细胞
大多采用卵母细胞的原因：体积大，易操作。含有促使细胞核
表达全能性的物质和营养条件。3、多利面部毛色是： .
根据遗传学原理说明判断依据。4、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： 核移植胚胎移植白色多利全部的核基因都来自白面绵羊aa3.体细胞核移植技术的应用前景 （1）加速家畜遗传改良的进程
（2）保护濒危物种（3）生产医用蛋白质（4）转基因克隆动物作为异种移植的供体（5）人核移植胚胎干细胞诱导分化后提供
组织、器官用于移植。（6）研究克隆动物和克隆细胞，可使人类
更深入了解胚胎发育及衰老过程。（7）用克隆动物做疾病模型。4.体细胞核移植技术存在的问题（1）成功率比较低。
（2）克隆技术有待改进。
（3）大多存在健康问题，许多克隆动物表现出
遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，
发育困难，免疫失调等。
（4）克隆动物食品安全存有争议。
