高中生物人教版选修32.2.1动物细胞培养与核移植 (共34张PPT)
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版选修32.2.1动物细胞培养与核移植 (共34张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-09-17 08:14:10 | ||
图片预览
文档简介
(共34张PPT)
动物细胞工程常用的技术手段：
动物细胞培养、 动物细胞核移植、
动物细胞融合、 单克隆抗体
复习：
植物细胞工程常用的技术手段有哪些？
植物组织培养、 植物体细胞杂交
强调：
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
问题讨论:
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，使用他人皮肤来源不足，而且会产生排异反应。请同学们想一想如何来治疗该病人？
取该患者的皮肤进行细胞培养,获得足量的细胞后再移植
一、动物细胞培养
动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，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。
1、概念
2、原理
细胞增殖
(1) 选材：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
3、培养过程：
原因：它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。
(2)处理：
分散成单个细胞,制成细胞悬液
在进行动物细胞培养时，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞。
既然用胰蛋白酶等处理细胞，表明细胞间的物质是蛋白质，用胃蛋白酶行吗？
想一想：
不行，因为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。
(3)动物细胞生长特性：
①细胞贴壁：
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，
要求：
培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。
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，细胞就会
停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
胰蛋白酶
单个细胞
加培养液
制成
细胞悬液
部分细胞无限传代
动物细胞培养不能
最终培养成生物体
细胞贴壁
原代培养
传代培养
胰蛋白酶
10代细胞
50代细胞
(4)具体过程
(4)具体过程
强调几个概念：
遗传物质改变
定义：将动物组织消化后的初次培养称为原代培养
定义：当原代培养的细胞生长停止，这时如果要使细胞继续生长，就要及时用胰蛋白酶等，使细胞从瓶壁上解离下来，然后加入新的培养液，将细胞分离稀释，并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内，这个过程称传代培养
传代培养
原代培养
有关概念：
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。
有关概念：
探究：
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，认为体外培养细胞应该模拟内环境的哪些内容呢？
【资料一】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经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。
探究：
结论一：
（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
无菌、无毒
【资料二】培养的细胞就像体内细胞一样，需要一些基本的营养物质和生长因子，如氨基酸、葡萄糖、无机盐、维生素、核苷酸等。不同组织来源的细胞需要不同的生长因子，而且需求量也不同，所以必须精心设计这些成分的搭配比例。
探究：
结论二：
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）
全部的营养物质
【资料三】人体细胞培养的标准温度为（ 36.5+（-）0.5度），偏离这一温度范围，细胞的正常代谢就会受到影响。培养的细胞对低温的耐受能力比高温的耐受力大。
探究：
结论三：
适宜的温度和PH值
36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
【资料四】开放培养时一般把细胞置于95%空气和5% 二氧化碳的气体环境中。氧气参与细胞呼吸作用，二氧化碳可以维持培养基的PH。
探究：
结论四：
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
必要的气体条件
①无菌、无毒
②全部的营养物质
③适宜的温度和PH值
④必要的气体条件
（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）
保证细胞顺利的生长增殖
36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
4、条件：
维持培养液的PH
5、应用
大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）
作为基因工程中的受体细胞
培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性
用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据
细胞的全能性
细胞株、细胞系
植株
培养结果
获得细胞或细胞产物
快速繁殖、培育无病毒植株等
培养目的
动物血清
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
植物组织培养和动物细胞培养的比较
1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 --（ ）
A．细胞系 B．细胞株
C．原代细胞 D．传代细胞
2、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
A
D
课堂检测：
3、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
4、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
A
D
课堂检测：
离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下可发育成完整的植株，那么，是否能用类似的方法使动物细胞发育成一个完整的动物个体呢？
思考：
二 动物体细胞核移植技术 和克隆动物
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。
核移植
胚胎细胞核移植
体细胞核移植
（难度高）
1、概念
细胞质
细胞核
细胞核移植
多莉羊的培育过程
2、过程
供体细胞
（供核）
细胞培养
体细胞
卵母细胞
（减２中期：供质）
去核
无核卵母细胞
注入
电刺激
重组细胞
重组胚胎
胚胎移植
代孕母体
新个体(与母体相同的个体)
3、应用前景
（1）加快家畜遗传改良进程
（2）保护频危物种
（3）利用生物反应器生产生物蛋白
（4）器官移植供体
4、存在问题
成功率低
存在健康问题
克隆动物食品的安全问题
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，脏器缺陷，免疫失调等。
1、在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到
A.细胞培养技术 B.细胞核移植
C.胚胎移植技术 D.基因工程技术
2、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
D
B
课堂检测：
3、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。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是 （ ）
A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体
D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
C
小结： 动物细胞工程
动物细胞培养液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
（1）液体培养基
（2）含有动物血清
动物体细胞大都生活在液体的环境
动物细胞工程常用的技术手段：
动物细胞培养、 动物细胞核移植、
动物细胞融合、 单克隆抗体
复习：
植物细胞工程常用的技术手段有哪些？
植物组织培养、 植物体细胞杂交
强调：
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
问题讨论:
烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植，但对于大面积烧伤病人来讲，健康皮肤很有限，使用他人皮肤来源不足，而且会产生排异反应。请同学们想一想如何来治疗该病人？
取该患者的皮肤进行细胞培养,获得足量的细胞后再移植
一、动物细胞培养
动物细胞培养就是从动物机体内取出相关的组织，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。
1、概念
2、原理
细胞增殖
(1) 选材：
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
3、培养过程：
原因：它们细胞增殖能力强，分裂旺盛，分化程度低，容易培养。
(2)处理：
分散成单个细胞,制成细胞悬液
在进行动物细胞培养时，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞。
既然用胰蛋白酶等处理细胞，表明细胞间的物质是蛋白质，用胃蛋白酶行吗？
想一想：
不行，因为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。
(3)动物细胞生长特性：
①细胞贴壁：
悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，
要求：
培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。
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，细胞就会
停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
胰蛋白酶
单个细胞
加培养液
制成
细胞悬液
部分细胞无限传代
动物细胞培养不能
最终培养成生物体
细胞贴壁
原代培养
传代培养
胰蛋白酶
10代细胞
50代细胞
(4)具体过程
(4)具体过程
强调几个概念：
遗传物质改变
定义：将动物组织消化后的初次培养称为原代培养
定义：当原代培养的细胞生长停止，这时如果要使细胞继续生长，就要及时用胰蛋白酶等，使细胞从瓶壁上解离下来，然后加入新的培养液，将细胞分离稀释，并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内，这个过程称传代培养
传代培养
原代培养
有关概念：
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。
有关概念：
探究：
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，认为体外培养细胞应该模拟内环境的哪些内容呢？
【资料一】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经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。
探究：
结论一：
（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
无菌、无毒
【资料二】培养的细胞就像体内细胞一样，需要一些基本的营养物质和生长因子，如氨基酸、葡萄糖、无机盐、维生素、核苷酸等。不同组织来源的细胞需要不同的生长因子，而且需求量也不同，所以必须精心设计这些成分的搭配比例。
探究：
结论二：
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）
全部的营养物质
【资料三】人体细胞培养的标准温度为（ 36.5+（-）0.5度），偏离这一温度范围，细胞的正常代谢就会受到影响。培养的细胞对低温的耐受能力比高温的耐受力大。
探究：
结论三：
适宜的温度和PH值
36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
【资料四】开放培养时一般把细胞置于95%空气和5% 二氧化碳的气体环境中。氧气参与细胞呼吸作用，二氧化碳可以维持培养基的PH。
探究：
结论四：
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
必要的气体条件
①无菌、无毒
②全部的营养物质
③适宜的温度和PH值
④必要的气体条件
（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）
（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等。）
保证细胞顺利的生长增殖
36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
4、条件：
维持培养液的PH
5、应用
大规模培养生产生物制品（病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体）
作为基因工程中的受体细胞
培养的动物细胞可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性
用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据
细胞的全能性
细胞株、细胞系
植株
培养结果
获得细胞或细胞产物
快速繁殖、培育无病毒植株等
培养目的
动物血清
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
植物组织培养和动物细胞培养的比较
1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 --（ ）
A．细胞系 B．细胞株
C．原代细胞 D．传代细胞
2、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
A
D
课堂检测：
3、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
4、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
A
D
课堂检测：
离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下可发育成完整的植株，那么，是否能用类似的方法使动物细胞发育成一个完整的动物个体呢？
思考：
二 动物体细胞核移植技术 和克隆动物
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。
核移植
胚胎细胞核移植
体细胞核移植
（难度高）
1、概念
细胞质
细胞核
细胞核移植
多莉羊的培育过程
2、过程
供体细胞
（供核）
细胞培养
体细胞
卵母细胞
（减２中期：供质）
去核
无核卵母细胞
注入
电刺激
重组细胞
重组胚胎
胚胎移植
代孕母体
新个体(与母体相同的个体)
3、应用前景
（1）加快家畜遗传改良进程
（2）保护频危物种
（3）利用生物反应器生产生物蛋白
（4）器官移植供体
4、存在问题
成功率低
存在健康问题
克隆动物食品的安全问题
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，脏器缺陷，免疫失调等。
1、在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到
A.细胞培养技术 B.细胞核移植
C.胚胎移植技术 D.基因工程技术
2、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
D
B
课堂检测：
3、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。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是 （ ）
A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培养成新个体
D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
C
小结： 动物细胞工程
动物细胞培养液的主要成分：
葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
（1）液体培养基
（2）含有动物血清
动物体细胞大都生活在液体的环境