生物：2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》教案（1）（新人教版选修3）
文档属性
| 名称 | 生物：2.2.1《动物细胞培养和核移植技术》教案（1）（新人教版选修3） |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 74.3KB | ||
| 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 | 2009-07-20 17:12:00 | ||
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文档简介
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2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
★新课标要求
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和应用前景。
3．举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。
★教学重点
（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。
（3）单克隆抗体的制备和应用。
★教学难点
（1） 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
（2） 单克隆抗体的制备过程。
★教学方法
诱思法、分析法、归纳法。
★教学工具
多媒体教学课件
★课时安排
2课时
★教学过程
（一）引入新课
利用植物细胞可以培育成植物体，那么，你利用动物细胞能不能大量繁殖动物体，以提高繁殖率呢？这节课我们来学习动物细胞工程
（二）进行新课
[问题]动物细胞工程的常用技术手段有哪些？最基础的技术手段是什么？
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。最基础的技术手段是动物细胞培养。
1．动物细胞培养
1.1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。
[分析]（1）需分散成单个细胞；（2）需要在培养基上培养；（3）动物细胞培养的实质是细胞增殖。
1.2动物细胞培养的过程：（学生自学总结）
[问题]什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？
悬液中分散的细胞很快就贴附在有丝分裂，称为细胞贴壁。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。
[问题]如何打破接触抑制？
需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖。
[问题]细胞传代培养代数有什么特点？
传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了，一般来说，细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能发生变化，当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性。所以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。
1.3动物细胞培养的条件
（1）无菌、无毒的环境
（2）营养：合成培养基成分包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
（3）温度和pH：适宜温度一般与动物的体温相近；pH为7.2～7.4。
（4）气体环境：95％空气和5％CO2混合气体。
[问题]如何保证无菌、无毒环境？
（1）对培养液和所有培养用具进行无菌处理；（2）通常还需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素；（3）应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
1.4动物细胞培养技术的应用
（1）可大规模生产一些有重要价值的生物制品。
（2）培养的动物细胞可作为基因工程中常用的受体细胞。
（3）培养的动物细胞可用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性（根据变异率）。
（4）培养正常或病变细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究。
[填表比较]
植物组织培养和动物细胞培养的比较
植物组织培养 动物细胞培养
原理 细胞全能性 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、培育无病毒植株等 获得细胞或细胞产物
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
[问题]为什么不能直接利用动物细胞培育动物体？
动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，需要借助核移植来实现。
2.1概念：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。
[分析]（1）移植的是动物细胞的细胞核；（2）利用去核卵母细胞作为受体细胞；（3）重组细胞需培育成一个新的胚胎。
2.1体细胞核移植的过程：
课件显示过程，讲解。
[讲解]（1）卵母细胞的采集：从屠宰场收集牛卵巢，在体外培养到减数第二次分裂中期。
（2）供体细胞的采集：从供体取体细胞进行培养。
（3）供体的细胞核移入去核卵母细胞中，其实质是将去核卵母细胞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两个亲本。
（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，使其完成减数分裂，因为所选用的受体细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，减数分裂还没有进行完。
（5）重组细胞在体外发育成重组胚胎，将早期胚胎移植到受体母牛体内。
（6）代孕母牛生出克隆牛。
[问题]受体细胞为什么选用卵母细胞？
因为卵母细胞体积大，易操作，而且含有促使细胞核表达全能性的某种物质和营养物质。
[思考]教材49页《讨论》。
2. 3体细胞核移植技术的应用前景
[问题]细胞胞核移植技术的意义是什么？
①可以快速繁殖动物；②属于无性繁殖，可保持优良性状。
[讲解]体细胞核移植的应用有以下几个方面：
（1）畜牧业生产中，可加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
（2）保护濒危物种
（3）转基因克隆动物可以作为生物反应器
（4）治疗人类疾病
（5）组织器官移植（人的核移植胚胎干细胞）
（6）研究克隆动物和克隆细胞
（7）用克隆动物做疾病模型
2.4体细胞核移植技术存在的问题
（1）体细胞核移植技术的成功率非常低
（2）克隆动物存在着健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷等
（三）课堂总结
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
取动物组织块
↓剪碎、胰蛋白酶处理
分散成单个细胞
↓
细胞悬液
↓转入培养液
原代培养
↓胰蛋白酶处理
传代培养
动物细胞培养
和核移植技术
动物细胞培养
动物体细胞核移植技术和克隆动物
概念
过程
条件
应用
体细胞核移植的过程
核移植技术和克隆动物的概念
体细胞核移植技术的应用前景
体细胞核移植技术存在的问题
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2.2.1 动物细胞培养和核移植技术
★新课标要求
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和应用前景。
3．举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。
★教学重点
（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。
（3）单克隆抗体的制备和应用。
★教学难点
（1） 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
（2） 单克隆抗体的制备过程。
★教学方法
诱思法、分析法、归纳法。
★教学工具
多媒体教学课件
★课时安排
2课时
★教学过程
（一）引入新课
利用植物细胞可以培育成植物体，那么，你利用动物细胞能不能大量繁殖动物体，以提高繁殖率呢？这节课我们来学习动物细胞工程
（二）进行新课
[问题]动物细胞工程的常用技术手段有哪些？最基础的技术手段是什么？
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。最基础的技术手段是动物细胞培养。
1．动物细胞培养
1.1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。
[分析]（1）需分散成单个细胞；（2）需要在培养基上培养；（3）动物细胞培养的实质是细胞增殖。
1.2动物细胞培养的过程：（学生自学总结）
[问题]什么是细胞贴壁？什么是接触抑制？
悬液中分散的细胞很快就贴附在有丝分裂，称为细胞贴壁。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。
[问题]如何打破接触抑制？
需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖。
[问题]细胞传代培养代数有什么特点？
传代培养的细胞一般传至10代后就不易传下去了，一般来说，细胞在传至10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能发生变化，当继续传代培养时，少部分细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性。所以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。
1.3动物细胞培养的条件
（1）无菌、无毒的环境
（2）营养：合成培养基成分包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需加入血清、血浆等一些天然成分。
（3）温度和pH：适宜温度一般与动物的体温相近；pH为7.2～7.4。
（4）气体环境：95％空气和5％CO2混合气体。
[问题]如何保证无菌、无毒环境？
（1）对培养液和所有培养用具进行无菌处理；（2）通常还需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素；（3）应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。
1.4动物细胞培养技术的应用
（1）可大规模生产一些有重要价值的生物制品。
（2）培养的动物细胞可作为基因工程中常用的受体细胞。
（3）培养的动物细胞可用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性（根据变异率）。
（4）培养正常或病变细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究。
[填表比较]
植物组织培养和动物细胞培养的比较
植物组织培养 动物细胞培养
原理 细胞全能性 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、培育无病毒植株等 获得细胞或细胞产物
2．动物体细胞核移植技术和克隆动物
[问题]为什么不能直接利用动物细胞培育动物体？
动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，需要借助核移植来实现。
2.1概念：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。
[分析]（1）移植的是动物细胞的细胞核；（2）利用去核卵母细胞作为受体细胞；（3）重组细胞需培育成一个新的胚胎。
2.1体细胞核移植的过程：
课件显示过程，讲解。
[讲解]（1）卵母细胞的采集：从屠宰场收集牛卵巢，在体外培养到减数第二次分裂中期。
（2）供体细胞的采集：从供体取体细胞进行培养。
（3）供体的细胞核移入去核卵母细胞中，其实质是将去核卵母细胞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两个亲本。
（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，使其完成减数分裂，因为所选用的受体细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，减数分裂还没有进行完。
（5）重组细胞在体外发育成重组胚胎，将早期胚胎移植到受体母牛体内。
（6）代孕母牛生出克隆牛。
[问题]受体细胞为什么选用卵母细胞？
因为卵母细胞体积大，易操作，而且含有促使细胞核表达全能性的某种物质和营养物质。
[思考]教材49页《讨论》。
2. 3体细胞核移植技术的应用前景
[问题]细胞胞核移植技术的意义是什么？
①可以快速繁殖动物；②属于无性繁殖，可保持优良性状。
[讲解]体细胞核移植的应用有以下几个方面：
（1）畜牧业生产中，可加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
（2）保护濒危物种
（3）转基因克隆动物可以作为生物反应器
（4）治疗人类疾病
（5）组织器官移植（人的核移植胚胎干细胞）
（6）研究克隆动物和克隆细胞
（7）用克隆动物做疾病模型
2.4体细胞核移植技术存在的问题
（1）体细胞核移植技术的成功率非常低
（2）克隆动物存在着健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷等
（三）课堂总结
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
取动物组织块
↓剪碎、胰蛋白酶处理
分散成单个细胞
↓
细胞悬液
↓转入培养液
原代培养
↓胰蛋白酶处理
传代培养
动物细胞培养
和核移植技术
动物细胞培养
动物体细胞核移植技术和克隆动物
概念
过程
条件
应用
体细胞核移植的过程
核移植技术和克隆动物的概念
体细胞核移植技术的应用前景
体细胞核移植技术存在的问题
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