高考生物一輪復(fù)習(xí)核心要點(diǎn)突破系列課件：專題2《動(dòng)物細(xì)胞工程?》（人教生物選修3）

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2 2動(dòng)物細(xì)胞工程2 2 1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 課標(biāo)領(lǐng)航1 簡述動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)及條件 2 舉例論證動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用及意義 3 簡述動(dòng)物核移植的過程及意義 重點(diǎn) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程 動(dòng)物核移植的過程 難點(diǎn) 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的概念 情景導(dǎo)航克隆羊多利的誕生 為動(dòng)物細(xì)胞工程的發(fā)展和研究開辟了新的篇章 它實(shí)現(xiàn)了通過動(dòng)物核移植技術(shù)創(chuàng)造新個(gè)體的方法 從而也證明了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性 為畜牧業(yè) 醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域展示了廣泛的應(yīng)用前景 但對(duì)于克隆動(dòng)物尤其是克隆人 人們有許多不同的觀點(diǎn) 有人贊同 有人反對(duì) 你持何種態(tài)度 應(yīng)怎樣面對(duì)科學(xué)技術(shù)和倫理 社會(huì)的關(guān)系 核心要點(diǎn)突破 基礎(chǔ)自主梳理 知能過關(guān)演練 2 2 1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 基礎(chǔ)自主梳理 一 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織 將它分散成 細(xì)胞 然后 放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細(xì)胞生長和增殖 二 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程1 流程圖 單個(gè) 原代 傳代 注 a b代表的是 或膠原蛋白酶 2 在細(xì)胞培養(yǎng)的過程中 進(jìn)行的細(xì)胞分裂方式為 當(dāng)數(shù)量增多出現(xiàn) 現(xiàn)象時(shí) 細(xì)胞分裂就會(huì)停止 通常情況下 10代以內(nèi)的細(xì)胞能夠保證正常的二倍體核型 所以通常在實(shí)踐上應(yīng)用10代以內(nèi)的細(xì)胞冷凍保存 10 50代細(xì)胞分裂緩慢 胰蛋白酶 有絲分裂 接觸抑制 甚至完全停止 部分細(xì)胞 發(fā)生改變 超過50代的細(xì)胞會(huì)克服細(xì)胞壽命的自然極限 獲得不死性 這部分細(xì)胞一經(jīng)突變 朝著等同于 的方向發(fā)展 三 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件1 無菌 無毒的環(huán)境 需對(duì)培養(yǎng)液 處理 添加一定量的抗生素并定期 2 營養(yǎng) 合成培養(yǎng)基成分有糖 促生長因子 無機(jī)鹽 微量元素等 除了合成培養(yǎng)基 通常還需加入血清 血漿等天然成分 核型 癌細(xì)胞 無菌 更換培養(yǎng)液 氨基酸 3 溫度和pH 適宜溫度為36 5 0 5 pH為7 2 7 4 4 氣體環(huán)境 置于含95 空氣 5 二氧化碳的混合氣體的培養(yǎng)箱中 細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有氧氧和二氧化碳 前者是細(xì)胞代謝所必需的 后者的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH 四 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1 大規(guī)模生產(chǎn)有重要價(jià)值的 如病毒疫苗 干擾素 單克隆抗體 2 應(yīng)用于基因工程 生物制品 3 檢測(cè) 毒性大小 原理是動(dòng)物細(xì)胞經(jīng)該物質(zhì)處理后 畸變細(xì)胞所占的比例越大 說明該物質(zhì)毒性越大 五 動(dòng)物核移植的概念及種類1 動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的 移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中 使其 并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎 最終成為動(dòng)物個(gè)體 有毒物質(zhì) 細(xì)胞核 重組 思考感悟動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)如何檢測(cè)有毒物質(zhì)毒性的大小 提示 用含有一定濃度有毒物質(zhì)的細(xì)胞培養(yǎng)液和正常細(xì)胞培養(yǎng)液同時(shí)培養(yǎng)正常細(xì)胞 通過對(duì)照觀察變異細(xì)胞的百分?jǐn)?shù)來確定其毒性強(qiáng)弱 胚胎 體 六 體細(xì)胞核移植的過程1 過程 2 用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用10代以內(nèi)的細(xì)胞 目的是為了保證細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ) 3 接受細(xì)胞核的卵母細(xì)胞必須體外培養(yǎng)到 期 原因是此期細(xì)胞核的位置靠近第一極體 用微型吸管可將二者一并吸出 并且此時(shí)使細(xì)胞核的全能性表現(xiàn)出來的物質(zhì)已近成熟 七 體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景1 在畜牧生產(chǎn)中 可加速家畜 進(jìn)程 促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育 遺傳改良 2 在保護(hù)瀕危物種方面可增加一些動(dòng)物的存活數(shù)量 3 在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域 可利用 動(dòng)物生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白 提供異種移植的細(xì)胞 組織和器官 人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化 可用于組織器官的移植 研究克隆動(dòng)物和克隆細(xì)胞 更深入地了解 及衰老過程 用克隆動(dòng)物做疾病模型 更好地追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病 轉(zhuǎn)基因克隆 胚胎發(fā)育 八 體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題1 成功率低 產(chǎn)下的活克隆動(dòng)物占移植克隆胚胎的比率平均不到10 2 多數(shù)克隆動(dòng)物還存在健康問題 表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷 3 對(duì)克隆動(dòng)物食品的安全性存有爭議 核心要點(diǎn)突破 1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中的幾個(gè)重要概念 1 細(xì)胞貼壁 培養(yǎng)液中分散的細(xì)胞很快貼附在瓶壁上生長繁殖 稱為細(xì)胞貼壁或貼壁生長 2 接觸抑制 當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時(shí) 細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象 3 原代培養(yǎng) 將動(dòng)物的器官或組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理 分散成單個(gè)細(xì)胞 然后制成細(xì)胞懸液 放入培養(yǎng)瓶內(nèi) 放在適宜的條件下培養(yǎng) 這種培養(yǎng)叫原代培養(yǎng) 4 傳代培養(yǎng) 原代培養(yǎng)的細(xì)胞由于接觸抑制不再分裂 還要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理后 再分瓶培養(yǎng) 讓細(xì)胞繼續(xù)增殖 這種培養(yǎng)叫傳代培養(yǎng) 2 培養(yǎng)過程 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程如下所示 特別提醒用胰蛋白酶處理組織塊 可使細(xì)胞分散開 這樣做的目的是使細(xì)胞與組織液充分接觸 這也說明了細(xì)胞間的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì) 但是由于細(xì)胞膜的主要成分之一也是蛋白質(zhì) 因此要控制好處理的時(shí)間 不能太長 否則會(huì)損傷細(xì)胞 由于多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7 2 7 4 因此不能使用胃蛋白酶分散細(xì)胞 2010年高考浙江卷 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述 正確的是 A 培養(yǎng)保留接觸抑制的細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細(xì)胞B 克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細(xì)胞的基因型會(huì)發(fā)生改變C 二倍體細(xì)胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的D 惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 嘗試解答 D 解析 由于細(xì)胞之間相互接觸而發(fā)生接觸性抑制 細(xì)胞在培養(yǎng)瓶壁上只能形成單層細(xì)胞 A錯(cuò) 克隆培養(yǎng)法中細(xì)胞都是由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂而得的 所以細(xì)胞的基因型相同 多數(shù)不會(huì)發(fā)生改變 B錯(cuò) 二倍體細(xì)胞傳代培養(yǎng)至10代多數(shù)會(huì)死亡 只有少數(shù)的細(xì)胞能夠培養(yǎng)至50代以后成為細(xì)胞系 C錯(cuò) 惡性細(xì)胞系的細(xì)胞具有癌變的特點(diǎn) 能夠無限增殖 可以進(jìn)行傳代培養(yǎng) D正確 互動(dòng)探究 1 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)常運(yùn)用什么樣的細(xì)胞 2 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)能產(chǎn)生動(dòng)物個(gè)體嗎 提示 1 胚胎或幼齡動(dòng)物的器官和組織細(xì)胞 2 不能 探規(guī)尋律 1 當(dāng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)超過50代后 少部分細(xì)胞發(fā)生突變而持續(xù)分裂 2 癌細(xì)胞失去了接觸抑制機(jī)制 可以在培養(yǎng)瓶中形成多層細(xì)胞 2011年深圳高二檢測(cè) 現(xiàn)將 細(xì)胞工程 中動(dòng) 植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)列表比較如下 你認(rèn)為哪一項(xiàng)比較有錯(cuò)誤 A 原理B 培養(yǎng)基區(qū)別C 結(jié)果D 培養(yǎng)目的 嘗試解答 A 解析 本題考查的是植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)知識(shí)的比較 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得更多細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物 而不是獲得個(gè)體 其原理只涉及細(xì)胞增殖 細(xì)胞分裂 誤區(qū)警示 誤認(rèn)為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)也是為了獲得一個(gè)完整的個(gè)體 而得出錯(cuò)誤答案 D 但卻忽略了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)只是為了得到細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物 它用到的原理也只是細(xì)胞增殖 跟蹤訓(xùn)練下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較中 敘述錯(cuò)誤的是 A 所用的培養(yǎng)基的成分基本相同B 植物組織培養(yǎng)的結(jié)果是培育成植株 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是培育成很多細(xì)胞C 植物組織培養(yǎng)的目的是為了快速繁殖和獲得無病毒的植株 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細(xì)胞產(chǎn)物或細(xì)胞D 植物組織培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的全能性 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理是細(xì)胞的增殖 解析 選A 對(duì)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的知識(shí)理解程度不夠 造成了概念上的混淆 認(rèn)為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)具體過程相差不大 故誤選B或C或D 動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)基的成分差別較大 動(dòng)物培養(yǎng)基需加入血清 植物培養(yǎng)基需加入激素和瓊脂 1 原理 細(xì)胞核的全能性 2 供核細(xì)胞 一般選優(yōu)良動(dòng)物的傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞 3 受體細(xì)胞 去核的M 期卵母細(xì)胞 4 體細(xì)胞核移植的過程 特別提醒 核移植時(shí) 一般先用電刺激使供受體細(xì)胞融合 再用物理或化學(xué)方法激活受體細(xì)胞 使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程 克隆動(dòng)物的性狀與核供體生物的性狀基本相同 而不是完全相同 因?yàn)榭寺?dòng)物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自于受體卵母細(xì)胞 生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān) 還受環(huán)境的影響 5 體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題克隆動(dòng)物基因組重新編程的機(jī)制尚不清楚 克隆技術(shù)效率低 克隆動(dòng)物畸形率高 死亡率高 易出現(xiàn)早衰等問題 生產(chǎn)克隆動(dòng)物成本高 不容易大規(guī)模推廣 2011年濟(jì)寧市高二檢測(cè) 美國威斯康星州的一個(gè)奶牛場有一頭奶牛 年產(chǎn)奶量達(dá)30 8t 我國奶牛產(chǎn)量年平均水平僅為3 4t 某人用該高產(chǎn)奶牛的耳朵細(xì)胞 采用核移植技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛 如圖 1 目前完成 的方法有 化學(xué)物質(zhì)處理等 2 過程中選擇去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因是 3 過程所利用的技術(shù)是 其原理是 4 該實(shí)驗(yàn)的成功說明已分化的耳朵細(xì)胞的細(xì)胞核中含有與 一樣的全套基因 這種繁殖方式屬于 5 若研究發(fā)現(xiàn)該高產(chǎn)奶牛線粒體發(fā)達(dá) 故它的產(chǎn)奶量高 則小牛d成年后具有這一優(yōu)良性狀嗎 你的依據(jù)是 嘗試解答 1 顯微操作去核法梯度離心紫外光短時(shí)間照射 2 卵母細(xì)胞體積大 易操作 營養(yǎng)物質(zhì)豐富 且細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì) 3 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞增殖 4 受精卵無性繁殖 5 不會(huì)線粒體中的基因一般通過細(xì)胞質(zhì)傳遞給后代 而小牛d的細(xì)胞質(zhì)主要來自于牛a 解析 1 去核的方法有顯微操作去核法 梯度離心 紫外光短時(shí)間照射及化學(xué)物質(zhì)處理等方法 2 在核移植中常用去核卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞 是因?yàn)槁涯讣?xì)胞內(nèi)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì) 體積比較大 容易操作 3 過程屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 其原理是細(xì)胞增殖 4 該實(shí)驗(yàn)的成功證明了動(dòng)物細(xì)胞核有全能性 因?yàn)榧?xì)胞核中含有和受精卵一樣的全套基因 5 線粒體位于細(xì)胞質(zhì)中 主要來源于受體細(xì)胞 因此沒有產(chǎn)奶量高的優(yōu)良性狀 探規(guī)尋律 體細(xì)胞核移植的過程必須弄清的幾個(gè)問題 1 動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨著動(dòng)物體的發(fā)育而逐漸受到限制 其主要原因是細(xì)胞的分化 2 克隆高產(chǎn)奶牛所用的受體細(xì)胞是去核的卵母細(xì)胞 處于減數(shù)第二次分裂中期 因?yàn)槁涯讣?xì)胞中含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件 3 克隆高產(chǎn)奶牛過程所利用的生物技術(shù)有 細(xì)胞核移植 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 胚胎移植 4 目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作法 跟蹤訓(xùn)練如果用動(dòng)物的細(xì)胞進(jìn)行克隆實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇的細(xì)胞核不能來源于 A 乳腺細(xì)胞B 卵細(xì)胞C 胃腺細(xì)胞D 囊胚時(shí)期的胚胎細(xì)胞答案 B 知能過關(guān)演練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用