高中生物同步動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)新人教選修PPT課件

1、新知初探思維啟動(dòng)新知初探思維啟動(dòng)一、動(dòng)物細(xì)胞工程1.常用的技術(shù)手段：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、_、生產(chǎn)單克隆抗體等。2.基礎(chǔ)：_技術(shù)。動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)第1頁(yè)/共45頁(yè)二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.概念：從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成_，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞_和_。單個(gè)細(xì)胞單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)生長(zhǎng)增殖增殖第2頁(yè)/共45頁(yè)2.過(guò)程胰蛋白酶胰蛋白酶第3頁(yè)/共45頁(yè)想一想1.為什么選用幼齡動(dòng)物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？【提示】幼齡動(dòng)物組織或胚胎的細(xì)胞分化程度低，增殖能力很強(qiáng)，更易于培養(yǎng)。第4頁(yè)/共45頁(yè)培養(yǎng)用具培養(yǎng)用具第5頁(yè)/共45頁(yè)36.5細(xì)胞代謝細(xì)胞代謝pH

2、第6頁(yè)/共45頁(yè)4.應(yīng)用(1)生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。(2)應(yīng)用于基因工程：_是基因工程技術(shù)中常用的受體細(xì)胞。(3)應(yīng)用于檢測(cè)_，判斷某種物質(zhì)的毒性。(4)用于生理、病理、藥理等方面的研究，如篩選抗癌藥物等。動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞有毒物質(zhì)有毒物質(zhì)第7頁(yè)/共45頁(yè)三、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1.概念：動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)_的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為_(kāi)。去掉細(xì)胞核去掉細(xì)胞核動(dòng)物個(gè)體動(dòng)物個(gè)體第8頁(yè)/共45頁(yè)2.過(guò)程第9頁(yè)/共45頁(yè)3.應(yīng)用前景(1)加速家畜_進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。(2)保護(hù)瀕危物種。(3)

3、轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可作為_(kāi)，生產(chǎn)許多醫(yī)用蛋白。(4)轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織和器官可作為異種移植的供體。遺傳改良遺傳改良生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器第10頁(yè)/共45頁(yè)(5)人的核移植_經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可用于組織器官的移植。(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程，追蹤研究疾病的發(fā)展過(guò)程和治療疾病。4.存在問(wèn)題(1)成功率非常_ (低/高)。(2)絕大多數(shù)克隆動(dòng)物還存在_問(wèn)題。(3)克隆動(dòng)物食品的安全性存在爭(zhēng)議。胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞低低健康健康第11頁(yè)/共45頁(yè)想一想2你認(rèn)為用體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆 動(dòng) 物 ， 是 對(duì) 體 細(xì) 胞 核 供 體 動(dòng) 物 進(jìn) 行100%的復(fù)制嗎？為什么？【提示】克隆

4、動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自于供體細(xì)胞核，但其細(xì)胞質(zhì)中還含少量的DNA，即線粒體中的DNA是來(lái)自于受體卵細(xì)胞。第12頁(yè)/共45頁(yè)此外，供核動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其形成的行為、習(xí)性也不可能和供核動(dòng)物完全相同。另外，在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中有可能產(chǎn)生基因突變，產(chǎn)生供核動(dòng)物沒(méi)有的性狀?；谏鲜鋈齻€(gè)方面的原因，克隆動(dòng)物不會(huì)是供核動(dòng)物100%的復(fù)制。第13頁(yè)/共45頁(yè)要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)突破講練互動(dòng)要點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)1.原理：細(xì)胞增殖2.過(guò)程(1)取材：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大部分取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織，因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)。第14頁(yè)/共45頁(yè)(

5、2)過(guò)程第15頁(yè)/共45頁(yè)3.細(xì)胞貼壁和接觸抑制(1)細(xì)胞貼壁：培養(yǎng)液中分散的動(dòng)物細(xì)胞，置于適宜的條件下，會(huì)貼附在培養(yǎng)瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁，或貼壁生長(zhǎng)。(2)接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。第16頁(yè)/共45頁(yè)4.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)(1)概念原代培養(yǎng)：動(dòng)物組織通過(guò)酶或機(jī)械方法分散成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)：用胰蛋白酶等處理后進(jìn)行的分瓶擴(kuò)大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。第17頁(yè)/共45頁(yè)(2)特點(diǎn)：原代培養(yǎng)的細(xì)胞分裂旺盛，一般表現(xiàn)為細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制。而傳代細(xì)胞的10代以內(nèi)能保持細(xì)胞正常的二倍體核型，但傳到10代后，細(xì)胞一般不易傳下

6、去；傳至10代50代左右時(shí)，細(xì)胞增殖緩慢，甚至完全停止，此時(shí)細(xì)胞普遍表現(xiàn)為衰老和凋亡特征，但也有少部分細(xì)胞會(huì)發(fā)生突變，會(huì)朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展。第18頁(yè)/共45頁(yè)5.細(xì)胞株與細(xì)胞系(1)含義：能夠傳代到4050代的細(xì)胞叫做細(xì)胞株,細(xì)胞株細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變;當(dāng)細(xì)胞株細(xì)胞傳到50代以后，有部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，能在培養(yǎng)條件下無(wú)限制地傳代下去的細(xì)胞叫細(xì)胞系。細(xì)胞系細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，具有癌變的特點(diǎn)。第19頁(yè)/共45頁(yè)(2)圖示：第20頁(yè)/共45頁(yè) (2010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)

7、過(guò)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(wú)限的D惡性細(xì)胞系的細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng)例例1第21頁(yè)/共45頁(yè)【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(guò)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(wú)限增殖，可以進(jìn)行傳代培養(yǎng)，D正確。【答案】D第22頁(yè)/共45頁(yè)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

8、胎或幼齡動(dòng)物的器官和組織細(xì)胞。(2)不能。第23頁(yè)/共45頁(yè)【探規(guī)尋律】(1)當(dāng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)超過(guò)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。第24頁(yè)/共45頁(yè)要點(diǎn)二植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)區(qū)別別理論基理論基礎(chǔ)礎(chǔ)(原理原理)細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)基及培養(yǎng)及培養(yǎng)條件條件固體或半固體固體或半固體培養(yǎng)基，需一培養(yǎng)基，需一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、光照等激素、光照等條件條件液體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基，需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、維生素、動(dòng)物維生素、動(dòng)物血清、適宜血清

9、、適宜pH等等第25頁(yè)/共45頁(yè)植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)區(qū)別別過(guò)程過(guò)程結(jié)果結(jié)果獲得新個(gè)體或獲得新個(gè)體或細(xì)胞產(chǎn)品細(xì)胞產(chǎn)品大量產(chǎn)生細(xì)胞大量產(chǎn)生細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物或細(xì)胞產(chǎn)物相同點(diǎn)相同點(diǎn)都需人工條件下的無(wú)菌操作都需人工條件下的無(wú)菌操作第26頁(yè)/共45頁(yè)特別提醒(1)植物組織培養(yǎng)的結(jié)果是新的植株或組織，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物，不是獲取完整個(gè)體，其過(guò)程不能體現(xiàn)細(xì)胞全能性。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)用的是液體培養(yǎng)基，特別添加一定量的動(dòng)物血清或血漿，可以為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)因子。第27頁(yè)/共45頁(yè) (2012綿陽(yáng)中學(xué)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

10、較如下，你認(rèn)為哪一項(xiàng)比較有錯(cuò)誤()例例2比較比較項(xiàng)目項(xiàng)目原理原理培養(yǎng)基培養(yǎng)基區(qū)別區(qū)別結(jié)果結(jié)果培養(yǎng)目的培養(yǎng)目的植物植物組織組織培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞的全的全能性能性需加植需加植物激素物激素培育成植培育成植株株快速繁快速繁殖殖,培培育無(wú)病育無(wú)病毒植株等毒植株等動(dòng)物動(dòng)物細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞的全的全能性能性需加動(dòng)需加動(dòng)物血清物血清培養(yǎng)成細(xì)培養(yǎng)成細(xì)胞系或細(xì)胞系或細(xì)胞株胞株獲得細(xì)胞獲得細(xì)胞或細(xì)胞的或細(xì)胞的產(chǎn)物等產(chǎn)物等第28頁(yè)/共45頁(yè)A.原理 B培養(yǎng)基區(qū)別C結(jié)果 D培養(yǎng)目的【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)

11、胞增殖(細(xì)胞分裂)?！敬鸢浮緼第29頁(yè)/共45頁(yè)【易誤警示】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。第30頁(yè)/共45頁(yè)變式訓(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)胞第31頁(yè)/共45頁(yè)C植物組織培養(yǎng)的目的是為了快速繁殖和獲得無(wú)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)胞的增殖第32頁(yè)/共45頁(yè)解析：選A。對(duì)

12、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(guò)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。第33頁(yè)/共45頁(yè)要點(diǎn)三動(dòng)物體細(xì)胞核移植和克隆動(dòng)物1.動(dòng)物細(xì)胞核移植的理論基礎(chǔ)：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。2.體細(xì)胞核移植的過(guò)程第34頁(yè)/共45頁(yè)3.動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的條件(1)用于核移植的受體細(xì)胞一般選擇去核的卵母細(xì)胞，因?yàn)槁涯讣?xì)胞的體積大，易操作，細(xì)胞質(zhì)中含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件。(2)用于核移植的供體細(xì)胞一般都選自10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正

13、常的二倍體核型，能保證供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。第35頁(yè)/共45頁(yè)(3)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。(4)核移植過(guò)程中細(xì)胞核只來(lái)自于一個(gè)個(gè)體，因此遺傳物質(zhì)與供核個(gè)體的相同，屬于無(wú)性繁殖，不會(huì)改變生物體的基因型。第36頁(yè)/共45頁(yè)(5)克隆動(dòng)物的性狀與核供體生物的性狀基本相同，但不是完全相同，因?yàn)椋嚎寺?dòng)物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來(lái)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)境影響。第37頁(yè)/共45頁(yè) 如圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過(guò)程圖解。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。例例3第38頁(yè)/共45頁(yè)(1)圖中所示的結(jié)構(gòu)名稱

14、是_。(2)圖中所示的生物技術(shù)名稱分別是_、_。(3)過(guò)程通常用去核的卵母細(xì)胞作為受體細(xì)胞的原因除了它體積大、易操作、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富外，還因?yàn)樗黖。第39頁(yè)/共45頁(yè)(4)過(guò)程通常用作為受體細(xì)胞的原因是_。(5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點(diǎn)是_，該種基因治療所屬類型為_(kāi)。第40頁(yè)/共45頁(yè)【解析】(1)是從供體(患者)體細(xì)胞分離出的細(xì)胞核。(2)表示核移植技術(shù)，表示轉(zhuǎn)基因技術(shù)。(3)核移植的受體細(xì)胞一般是卵母細(xì)胞，原因是它體積大、易操作，含有供胚胎發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它還含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。第41頁(yè)/共45頁(yè)(4)早期胚胎中的細(xì)胞分化程度低,全能性高,可誘導(dǎo)分化成各種組織器官。(5)圖示培育出的細(xì)胞(胰島B細(xì)胞)核遺傳物質(zhì)來(lái)自患者本人，所以移植后不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；圖中所示基因治療是體外轉(zhuǎn)基因，故所屬類型為體外基因治療。第42頁(yè)/共45頁(yè)【答案】(1)細(xì)胞核(2)核移植技術(shù) 轉(zhuǎn)基因技術(shù)(或基因工程、DNA重組技術(shù)、基因拼接技術(shù))(3)含有促進(jìn)細(xì)胞核全