2021年高中生物 2.3动物细胞培育和核移植技术 选修3(1)
山东省菏泽一中2021年高中生物 2.3动物细胞培育和核移植技术教案新人教版选
修3
教学过程教学内容教学手段和
方法
预期目标
1、引言
2、学习新课:
一、动物细
胞培养(1)动物细胞培养的定义(2)动物细胞培养的过程(3)动物细胞培养的条件(4)动物细胞培养技术的应用
二、动物细胞核移植技术和克隆动物
1、核移植定义
2、体细胞核师:前面,我们学习了植物细胞工程,今天,我们开
始了解动物细胞工程。首先,请回顾:植物细胞
工程有哪些基本技术?
生:植物组织培养,植物体细胞杂交。
师:那动物细胞工程又有哪些基本技术呢?
生:动物细胞培养,动物细胞位移植,动物细胞融合,
生产系克隆等。
师:通过阅读你应注意哪些?
生:1.动物细胞培养与植物组织培养莫要混淆
2.动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。
师:请阅读材料,小组讨论解决方案
材料一:对于大面积烧伤的病人,自体健康皮肤非常
有限,使用他人皮肤来源又不足,且会产生排斥
反应。怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢?
材料二:单细胞产生的蛋白质很少,怎样才能获得大
量的分泌蛋白呢?
生:取相应细胞,大量培养,即通过动物细胞培养。
师:很好!对于细胞培养我们要了解两个问题。第一
个问题:什么是动物细胞培养?
生:动物细胞培养是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其中,
开门见山,复
习引入,形成
对比
学生阅读
P44第一段
学生阅读提
炼
投影展示,学
生阅读和讨
论相结合。
师生一起阅
读教材,学生
自主性归纳,
突出本节课
重点。
学生讨论,思
考并回答
教师总结,进
一步突出重
点
学生讨论、思
承上启下,让
学生将本节内
容与上节内容
形成有机联
系。
提高学生阅读
分析的能力。
自然过渡到本
节学习内容,
加深理解动
物的细胞培养
的使用前提
培养学生提炼
信息,归纳知
识的能力。
了解动物细胞
培养中的操作
原因
自然过渡
明析动物细胞
培养的需环境
移植的过程3、体细胞核移植技术的应用前景4、体细胞核移植技术存在的问题三、布置作业
让这些细胞生长和增殖。
师:第二个问题:怎样进行动物细胞培养?
生:首先,将组织分散成许多单个细胞
然后,用培养液培养
师:动物细胞,培养过程中应注意哪些地方?
生:1.用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,使其分散成
单个细胞。
2.培养皿或培养瓶的内表面光滑、灭毒,易于贴附,
以促成细胞贴壁生长,防止细胞的接触抑制。
3.贴满瓶壁的细胞塞重新用胰蛋白酶等处理,便于
分瓶继续培养。
师:进行动物细胞培养时用胰蛋白酶分散细胞,表明
细胞的物质主要是什么成分?用胃蛋白酶行吗?
生:说明细胞间的物质主要是蛋白质。
不行,多数动物细胞培养适合的PH为7.2-7.4,
而胃蛋白酶的作用的适合PH为2,PH大于6时,
蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶的PH为7.6。
师:动物细胞培养过程中培养了几次?
生:两次,原代培养和传代培养。
师:
动物剪碎细胞原代培养细胞贴
细胞胰蛋白酶处理悬浮液满瓶壁
胰蛋白酶处理10~50 核型改变获得
分瓶传代培养代细胞继续传代培养不死性
考
学生看书
引导总结
学生阅读
学生讨论
呈现幻灯片
学生归纳
学生看插图,
利用课件拼
图
学生探讨
学生自主性
阅读
学生讨论,
各抒己见
幻灯片呈现
相关资料
讲授
课内与课结
合
延伸课外
复习巩固植物
组织培养
以上教学改变
直白的教学方
式,通过诱思,
提高学生的思
维能力。
提出问题,放
导思考,培养
思维的广阔
性。
引导学生正确
认识克隆实质
培养学生的归
纳能力
自然过渡
培养学生合作
解决问题的能
力
调动学生的积
极性,充分解
惑
培养学生开放
性思维
师:那么能否用类似的方法,使动物细胞发育成一个完整的个体呢?
生1:可以,例如克隆羊“多莉”采用的克隆技术。生2:不可以,因为高度分化的动物细胞的全能性受到抑制。
师:究竟哪一个正确呢?
高度分化的植物组织仍保持着全能性,但动物细
胞与植物细胞不同,动物细胞全能性会随着动物
细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能
逐渐变弱。目前还不能用类似植物组织培养的方
法获得完整的细胞个体,用动物细胞克降的动物,实际是通过核移植来实现的。
师:我们一起回顾克隆羊“多莉”的形成过程:甲:白面母绵羊乙:黑面母绵羊乳腺细胞卵细胞
⊙⊙
•O
核移植离心、振动、电刺激
⊙
动物细胞培养
胚胎
胚胎移植
丙绵羊子宫
“多莉”
从上述过程,请归纳动物核移植定义。
生: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。
师:对于哺乳动物而言,核移植可以为哪几类?
生:胚胎细胞核移植和体细胞移植
师:胚胎细胞与体细胞分化程度高低如何,全能性大小如何?
生:胚胎细胞分化程度低,全能性较高
师:因此,动物体细胞核移植的难度也就明显高于胚胎细胞核移植。虽然体细胞移植难度较大,但随
着科技的发展,我国已成功地克隆了牛、羊等多
种哺乳动物。下面,我们就以克隆高产奶年为例,来说明体细胞核移植的大致过程。
生:(电脑操作:提供体细胞核移植过程中的各图和箭头,请学生用鼠标拖动,按序排列组合)
师:此过程中为什么选用MII期(减数第二次分裂中期)卵母细胞呢?
生:此时细胞核的位置靠近第一极体,便于用微型吸管将细胞核和第一极体一起吸出。
师:目前去核的方法是显微操作去核,如梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。这些方法
体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,那是为
什么呢?
师:培养的动物细胞一般当传代至10~50代左右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质
可能会发生突变,而10代以内的细胞一般能保持
正常的二倍体核型。因此,在体细胞核移植中,
为了保证供体细胞正常的遗传基础,通常采用传
代10代以内的细胞。
师:体细胞核移植技术的出现,将会有怎样的应用前景呢?
请几位同学脱离书本,分别各从一个方面来复述
一下?
生1:在畜牧业生产方面:利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;在保
护濒危物种方面:利用体细胞核移植技术增加这
些动物的存活数量,挽救濒危物种。
生2:在医药方面:①利用转基因克隆动物生产珍贵的医用蛋白;②利用转基因克隆动物细胞、组织器
官作为异种移植的供体,治疗疾病;③利用人的
核移植胚胎干细胞经诱导分化,形成相应的组织、器官,用于组织器官的移植;
生3:在科研领域方面:①研究克隆动物和克隆细胞,从而更深入地了解胚胎发育及衰老过程;②利用
克隆动物做疾病模型,使人们更好的追踪研究疾
注。2003年2月14日,罗斯林研究所证实
“多莉”已死亡。“多莉”的尸体已解剖并制成标
本,现存放于苏格兰国家博物馆。“多莉”的死亡
再次引起世界的关注。
据介绍,绵羊通常能活到11~12年。但2002年1月科学家发现“多莉”羊的左右腿患上了关
节炎这种典型的“高龄病症”,以后又得了老年羊
常得的肺部感染疾病。研究人员不得不对其实施
了“安乐死”。“多莉”羊的“英年早逝”,震惊了
世界,引起了人们对克隆动物健康的关注,以及
对克隆技术的发展前景的再思考。
师:从上述材料中同学们有何发现?
生1:高度分化的哺乳动物体细胞的细胞核仍具有全能性
生2:“多莉”之死可能与克隆技术有关。从理论上讲,这种技术如果操作正确,卵细胞就可正常发育。
但实际操作过程的不稳定性,其过程一点小缺陷
都可导致严重的健康问题等。
生3:“多莉”早衰老性死亡。生命的长短取决于细胞分裂的次数。“多莉”羊之所以6岁多就出现早衰
症状,是因为它的遗传物质取自于一头6、7岁的
绵羊。如果加上用于克隆“多莉”羊的绵羊6岁
的年龄,“多莉”羊也算寿终正寝了。
(注:其他合理解释也可。如:“多莉”患有进行性肺
病,进行性疾病的特点是症状不断加重,患有状况不断恶化的疾病,最终无法治疗等等。)
生4:体细胞核移植技术还存在诸多问题。
师:是啊。尽管体细胞核移植技术已经在许多种动物中获得成功,但其成功率仍然非常低,产下的活
克隆动物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。
克隆技术的各个环节也有待进一步改进。此外,
绝大多数克隆动物还存在健康问题,许多克隆动
物表现出遗传和生理缺陷。对克隆动物食品的安
全性也存有争议。
总之,体细胞核移植技术的研究仍在继续深入,人类对克隆技术的应用还有许多问题需要解
决。期待在不远的将来,克隆技术能更好地造福
于人类。
今天,我们主要学习了动物细胞培养和核移植技术,着重探讨了动物细胞培养的过程及条件、用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程,希望
同学们课后再在复习中尤其要将上述两点把握牢
固。
师:1.完成书本P50课后思考与探究的练习题
2.课后思考:(1)动物细胞培养过程中两次用到
胰蛋白酶的作用一样吗?胰蛋白酶在作用时会
否把细胞消化掉,为什么?
3.请同学们收集基因工程的相关资料,了解基因工
程的相关进展。
4.完成课后阅读,了解克隆羊“多莉”培育的相
关知识。
附:课后阅读材料:
材料一:细胞核的吸取
吸核的方法不是将微吸管头刺入供体细胞内吸取细胞核,而是利用显微操纵台通过轻轻地来回转动千分尺外径,将一个细胞慢慢地吸入微吸管。必须注意微吸管的内径要比细胞小,这样能使被吸入的细胞由于吸力的作用而破裂,结果可以依靠目测,将细胞核和包在它周围的一部分细胞质一起吸入管内,避免细胞核直接与液体接触,以免受损。还应调节使供体细胞尽量靠近管口,避免注核时带入较多的手术液。
材料二:胚胎细胞核移植研究进展
在1981年,Illmensee和Hoppe将小鼠囊胚的内细胞团的细胞核移植到去核的受精卵内,获得了首批克隆的小鼠。这是世界上首次获得哺乳动物克隆成功,但其实验未被其他的研究人员所重复。
1983年Mcgrath和Solter首次利用显微操作技术和细胞融合技术,将单细胞期小鼠胚胎作为核供体进行核移植,得到了产仔,并建立了重复性很高的核移植程序,使得核移植效率大大提高。
1986年,Willadsen等用绵羊早期胚胎的卵裂球作供体,用去核的第二次减数分裂中期(Second
2021年高中生物 2.3动物细胞培育和核移植技术 选修3(1)
山东省菏泽一中2021年高中生物 2.3动物细胞培育和核移植技术教案新人教版选 修3 教学过程教学内容教学手段和 方法 预期目标 1、引言 2、学习新课: 一、动物细 胞培养(1)动物细胞培养的定义(2)动物细胞培养的过程(3)动物细胞培养的条件(4)动物细胞培养技术的应用 二、动物细胞核移植技术和克隆动物 1、核移植定义 2、体细胞核师:前面,我们学习了植物细胞工程,今天,我们开 始了解动物细胞工程。首先,请回顾:植物细胞 工程有哪些基本技术? 生:植物组织培养,植物体细胞杂交。 师:那动物细胞工程又有哪些基本技术呢? 生:动物细胞培养,动物细胞位移植,动物细胞融合, 生产系克隆等。 师:通过阅读你应注意哪些? 生:1.动物细胞培养与植物组织培养莫要混淆 2.动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。 师:请阅读材料,小组讨论解决方案 材料一:对于大面积烧伤的病人,自体健康皮肤非常 有限,使用他人皮肤来源又不足,且会产生排斥 反应。怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢? 材料二:单细胞产生的蛋白质很少,怎样才能获得大 量的分泌蛋白呢? 生:取相应细胞,大量培养,即通过动物细胞培养。 师:很好!对于细胞培养我们要了解两个问题。第一 个问题:什么是动物细胞培养? 生:动物细胞培养是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其中, 开门见山,复 习引入,形成 对比 学生阅读 P44第一段 学生阅读提 炼 投影展示,学 生阅读和讨 论相结合。 师生一起阅 读教材,学生 自主性归纳, 突出本节课 重点。 学生讨论,思 考并回答 教师总结,进 一步突出重 点 学生讨论、思 承上启下,让 学生将本节内 容与上节内容 形成有机联 系。 提高学生阅读 分析的能力。 自然过渡到本 节学习内容, 加深理解动 物的细胞培养 的使用前提 培养学生提炼 信息,归纳知 识的能力。 了解动物细胞 培养中的操作 原因 自然过渡 明析动物细胞 培养的需环境
2020-2021学年高中人教版生物选修3课后分层检测案2.2.1动物细胞培养和核移植技术含解析
课后分层检测案7动物细胞培养和核移植技术 [基础巩固练] 1.在将动物组织块分散成单个细胞时,可以使用胰蛋白酶。由此不能推测出来的是() A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系 B.处理时一定要注意处理时间、加酶量 C.胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤 D.动物细胞培养液的pH应该与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致 2.在动物细胞培养过程中,下列处理中不恰当的是() 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 3.动物细胞培养包括原代培养和传代培养,下列有关说法正确的是() A.原代培养前要用胰蛋白酶处理,传代培养前不需要 B.目前使用的正常细胞通常是10代以内的细胞 C.当细胞培养到大约50代时进行传代培养 D.原代培养和传代培养所需要的培养液成分不同 4.下列关于动物体细胞核移植技术的叙述,不正确的是() A.用核移植技术得到克隆动物的过程体现了动物细胞的细胞核具有全能性 B.动物体细胞核移植过程中用到了动物细胞培养和细胞融合技术C.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞 D.用动物体细胞核移植方法生产的克隆动物是对核供体动物进行100%的复制 5.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是() A.制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理肝组织块 B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右,以促进细胞呼吸C.为了保证细胞培养所需的无毒环境,需大量添加各种抗生素D.本实验应设置对照实验,以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小6.从母羊甲的体细胞中取出细胞核,移植入母羊乙的去核卵母细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入另一只母羊丙的子
高中生物 2.1《动物细胞培养和核移植技术》教学设计 新人教版选修3-新人教版高二选修3生物教案
动物细胞培养和核移植教学设计〔第一课时〕 一、概述 本节是人教版普通高中课程标准实验教科书生物选修三第二章第三节《动物细胞培养和核移植》第一课时。普通高中《生物课程标准》〔实验〕指出,高中生物课程目的之一是帮助学生理解生物科学、技术和社会的相互关系,增强学生对自然和社会的责任感,促进学生形成正确的世界观和价值观。同时现代教育理论认为,从某种意义上说,主动参与的学习过程比单纯获得现成的结论更重要。 在学生通过对植物细胞工程的学习之后,可能会对是否能对动物细胞进行培养、克隆动物等问题产生疑问。本节课在设置情景,介绍动物细胞工程相关技术之后,我采用自主学习的方法,先让学生自学动物细胞的培养过程,找出关键概念,画出动物细胞培养的流程图,在此基础上,再对学生的流程图进行修正,并强调重要的名词和概念。对于动物细胞培养应注意的问题,我采用一系列问题串的形式,让学生讨论探究。最后总结得出结论。通过对植物组织培养和动物细胞培养的比较,实现对新知识进行有意义的构建。最后通过介绍居里夫人的名言,进一步激励学生热爱科学,关爱生命的情感。二、教学目标分析 知识目标: 1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用; 2、说出贴壁生长、接触抑制、原代培养、传代培养等基本概念; 3、区分植物组织培养和动物细胞培养的异同 能力目标: 1、通过自学概括出动物细胞培养的过程,积极参与小组讨论 2、运用已学知识,分析动物细胞培养的条件。 情感目标: 1、培养热爱科学,关爱生命健康的情感 2、关注细胞工程研究的发展和应用前景
三、学习者特征分析 本节课的学习者特征分析主要是根据教师平时对学生的了解而做出的: 〔1〕学生是某某培元中学高二年学生;经过一年多的高中学习,已经掌握了一定的生物学基础知识,具备了独立思考和判断的能力。 〔2〕学生已经学习了基因工程、植物细胞工程的学习,对动物细胞工程的学习有较浓厚的兴趣。 〔3〕学生在以前较少开展课堂的自主学习和讨论,有必要加以引导 四、教学策略选择与设计 〔1〕情境激趣策略:通过大量动物细胞培养的图片、诗歌、名人名言激发学生的学习兴趣和热爱科学的情感 〔2〕以任务驱动的自主学习策略:通过布置每位学生阅读教材相关内容,培养学生的自主学习能力。通过提问及检查学生所画的动物细胞培养过程对学习情况进行及时检测、评价。 〔3〕合作学习策略:事先设置问题串进行讨论,通过提问等方式检查讨论的情况。五、教学资源与工具设计 〔1〕人教版普通高中课程标准实验教科书生物选修三; 〔2〕专门为这节课制作的多媒体课件、电视机等; 六、教学过程
[精品]新人教版选修三高中生物综合训练专题2第2节第1课时动物细胞培养和核移植技术及答案
专题二第二节第一课时 一、选择题 1.在动物细胞培养过程中,使用胰蛋白酶的目的是 65500168 ( ) A.使动物组织分散为单个细胞进行培养 B.去掉细胞壁成为原生质体 C.去掉细胞膜,暴露出原生质体,便于细胞融合 D.促进蛋白质水解为多肽 [答案] A [解析] 在动物细胞培养前,先用胰蛋白酶处理使细胞相互分散开,以增加与培养液的接触面积,便于培养。 2.在动物细胞工程中,其他细胞工程技术的基础的一项技术是 65500169( ) A.动物细胞培养技术B.细胞核移植技术 C.动物细胞融合技术D.生产单克隆抗体的技术 [答案] A 3.在克隆牛的过程中,需要将甲牛的去核卵母细胞与乙牛的体细胞核重组形成重组细胞,将此细胞培养至胚胎发育的早期,然后移入代孕母牛的体内,最后即可得到克隆动物。下列关于克隆动物的叙述,错误的是 65500170( ) A.克隆技术利用了动物细胞核的全能性 B.代孕母牛与所获得的克隆牛之间不存在真正意义上的亲子代
关系 C.该过程体现的方法为拯救濒危动物提供了一种新思路 D.核供体相同的克隆动物之间若进行器官移植,则会发生免疫排斥反应 [答案] D [解析] 核移植技术培育动物个体的原理是利用动物细胞核的全能性;因为代孕母牛并没有将遗传物质传给克隆牛,故从遗传学角度来说,它们之间并没有亲子代关系;核移植(克隆)技术的应用之一是拯救濒危物种,扩大其种群数量;核供体相同的克隆动物的核遗传物质并没有差别,若进行器官移植则会不发生免疫排斥反应。 4.下列有关核移植的说法错误的是 65500171( ) A.用核移植得到的动物称为克隆动物 B.核移植的受体细胞最好是受精卵 C.核移植可以充分发挥优良种畜的生殖潜力 D.核移植得到的克隆动物属于无性生殖 [答案] B [解析] 核移植的受体细胞应该是MⅡ期的卵母细胞,相对受精卵来说,MⅡ期的卵母细胞细胞质所含的物质更有利于细胞核全能性的表达。 5.(2015·南京检测)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列有关说法正确的是 65500172( ) A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,可用胃蛋白酶处理B.细胞培养应在CO2培养箱中进行,CO2的作用是作为细胞代谢
2020-2021高中生物3配套学案:专题二第二节第一课时动物细胞培养和核移植技术含解析
2020-2021学年高中生物人教版选修3配套学案:专题二第二节第一课时动物细胞培养和核移植 技术含解析 第二节动物细胞工程 第一课时动物细胞培养和核移植技术 学习目标课程标准 1.简述动物细胞培养的过程、 条件(重点). 2.举例说出动物细胞培养的作用. 3.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程.(重、难点)。 4.了解体细胞核移植技术的应用前景.1.简述动物的细胞培养。2.动物细胞核移植的概念、实例。 3.搜集通过动物体细胞核移植进行克隆的实例。 基础知识·双基夯实 一、动物细胞工程 技术手段:①__动物细胞培养__;②__动物细胞核移植__;③__动物细胞融合__;④__生产单克隆抗体__。 二、动物细胞的培养 1.概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成⑤__单个细胞__,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞⑥__生长__和⑦__增殖__. 2.过程:动物组织用⑧__胰蛋白酶或胶原蛋白酶__处理分
散―→单个细胞―→⑨__细胞悬液__―→⑩__培养瓶__中培养―→⑪__细胞贴壁__―→⑫__原代培养__错误!传代培养。 3.条件 (1)无菌、无毒的环境:对⑬__培养液__和所有⑭__培养用具__进行无菌处理。 (2)营养:合成培养基中有糖、⑮__氨基酸__、⑯__促生长因子__、无机盐、⑰__微量元素__,通常需加入⑱__血清__、血浆等. (3)温度和pH a.适宜温度:⑲__36。5__±0。5 ℃; b.pH:⑳__7。2~7。4__。 (4)气体环境:主要是错误!__O2__和错误!__CO2__,O2是错误!__细胞代谢__所必须的,CO2主要维持错误!__培养液__的pH。 4.应用 (1)生物制品:如○,25__病毒__疫苗、干扰素、错误!单克隆抗体的生产。 (2)检测有毒物质,判断某种物质的毒性。 (3)用于生理、病理、药理等方面的研究,如筛选抗癌药物等。 三、动物细胞核移植技术和克隆动物 1.动物核移植:将动物的一个细胞的错误!__细胞核__,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其○,28__重组__并发育成一个错误!__新的胚胎__,这个新的胚胎最终发育为动物个体。 2.种类:错误!__胚胎细胞核移植__;错误!__体细胞核移植__. 3.过程
高三一轮复习——动物细胞培养和核移植技术
高三一轮复习——动物细胞培养和核移植技术 一. 教学内容: 动物细胞培养和核移植技术 二. 学习内容: 本周学习动物细胞培养的过程,要区别开较动物细胞培养与植物组织培养异同点,掌握动物体细胞核移植技术的过程和意义 三. 学习重点、难点 了解动物细胞培养的过程。 了解动物体细胞核移植技术的原理。 四. 学习过程: (一)学习内容 1. 动物细胞培养:胞培养是指细胞在体外条件下的生长,动物细胞在培养的过程中不再形成组织。 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。 培养液的成分:葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。动物细胞培养成功的关键在于培养液中是否含有动物血清,因为由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境,此外动物血清中也包含了一些动物的激素和酶,可以促进细胞的发育。 培养液的特点:液体培养基、含动物血清。 培养的条件:无菌、无毒的环境;营养物质(合成培养基);温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4);气体环境(氧气和二氧化碳,动物细胞培养中将培养皿或松盖培养瓶置于95%空气加5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养。)等。 基本过程:
取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶处理(消化),处理形成单个细胞,将单个的细胞放入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,成为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。 传代培养与原代培养:我们将培养10代以内的培养称为原代培养。10代以后的称为传代培养。培养10~50代的细胞称为细胞株。当培养超过50代时,大多数的细胞已经衰老死亡,但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性,即癌变。此时的细胞被称为细胞系。 技术的应用:a.生物制品的生产 b.转基因动物的培养 c.检测有毒物质 d.医学研究 2. 动物细胞培养与植物组织培养的区别。 动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处,也有许多不同点。一是它们用的培养基不同,植物组织培养用的一般是固体培养基,而动物细胞培养用的一般是液体培养基。第二是它们的培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素,另外还有动物血清。植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分,如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物,没有动物血清。第三是植物组织培养最后一般得到新的植物个体,而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性,因此得到的是同一种的细胞。 区别: a. 培养基不同:植物细胞(固体培养基),动物细胞(液体培养基) b. 培养基的成分不同:动物细胞培养必须利用动物血清,植物组织培养则不需要。 c. 产物不同:植物组织培养最后一般得到新的植物个体,而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性,因此得到的是同一
2022-2023 学年 苏教版 选择性必修三 动物细胞核移植技术和动物细胞培养技术 教案
第三节动物细胞工程及其应用 第1课时动物细胞核移植技术和动物细胞 培养技术 课程内容标准核心素养对接 (1)阐明动物细胞核移植一般是将体细 胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程。 (2)阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织,分散成单个细胞后,在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程,动物细胞培养是动物细胞工程的基础。(1)科学思维——归纳动物细胞核移植的原理和操作过程。 (2)科学思维——归纳动物细胞培养的条件,构建流程图。 (3)社会责任——认同核移植技术和动物细胞培养技术的应用。 知识点1动物细胞核移植技术及其应用动物细胞核移植技术
知识点2动物细胞培养技术及其应用1.动物细胞培养技术
2.动物细胞培养技术的应用 (1)克隆动物的制备体现了动物细胞的全能性。(×) (2)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞。(×) (3)克隆就是指的无性繁殖。(×) (4)动物细胞培养体现了动物细胞的全能性。(×) (5)培养的细胞在培养皿底可形成多层细胞。(×) (6)传代培养细胞适合用于药物测试或基因表达等实验研究。(×) 教材P63“积极思维”拓展1996年7月,英国科学家韦尔穆特等人采用成年绵羊的乳腺细胞(动物体细胞)进行核移植,成功培育出世界上首例体细胞核移植克隆羊多莉。
(1)克隆羊多莉长大后性状表现与哪只羊相似?为什么? 提示与芬兰白面母羊相似。因为芬兰白面母羊是核供体,克隆羊多莉的核遗传物质来自芬兰白面母羊,生物的性状主要由核遗传物质控制。 (2)克隆羊多莉的诞生能否证明动物细胞的全能性? 提示不能。克隆羊多莉的诞生证明哺乳动物体细胞核在卵母细胞细胞质的支持下,也和植物细胞一样具有全能性。 (3)克隆羊多莉培育过程中“重组细胞”的构建利用的是克隆技术吗?尝试谈谈你对“克隆”的理解? 提示克隆羊多莉培育过程中“重组细胞”的构建利用的是核移植技术,而不是克隆技术。克隆不仅仅是指无性繁殖,还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体,如分子水平上的DNA复制、细胞水平上的有丝分裂、个体水平上的营养生殖等。 (4)动物细胞核移植技术属于动物细胞工程技术,动物细胞工程技术还包括哪些重要技术,其基础是什么? 提示动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、干细胞应用技术等,其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 探究点一动物细胞核移植技术及其应用 2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生,这是我国科学家历经五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”,寓意为“中华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列,如图表示克隆猴的
高中生物(新人教版)选择性必修三课后习题:动物体细胞核移植技术和克隆动物(课后习题)【含答案及解析】
动物体细胞核移植技术和克隆动物 必备知识基础练 1.下列有关培育体细胞克隆牛的叙述,正确的是() A.这种克隆方式可以改变动物基因型 B.克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性 C.克隆牛是对体细胞供体牛100%的复制 D.对受体卵母细胞去核是在MⅡ期 ,其基因型与供核动物相同,基因型不发生改变;克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞核具有全能性;克隆动物的细胞核基因都来自提供细胞核的生物,而细胞质基因都来自提供细胞质的生物,因此克隆动物并不是对体细胞供体动物100%的复制;采用去核的MⅡ期的卵母细胞作为供体细胞核的受体。 2.下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述,正确的是() A.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸 B.用于核移植的供体细胞一般都选用传代50代以内的细胞 C.体细胞的细胞核移植到受体细胞之前,要先去掉受体细胞的核 D.动物体细胞核移植的难度低于胚胎细胞核移植 95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行,CO2的主要作用是维持培养液的pH,A项错误;为了保证供体细胞正常的遗传基础,用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,培养的动物细胞一般传代至10~50代左右时,部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质可能会发生突变,而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,B项错误;为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞的细胞核去掉或将其破坏,C项正确;动物体细胞核移植的难度要明显高于胚胎细胞核移植,因为体细胞的分化程度高,全能性表达较为困难,D项错误。 3.下列关于高产奶牛克隆过程的叙述,错误的是() A.供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象 B.培养至MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质 C.通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合,供体核进入卵母细胞 D.胚胎移植时,重构胚可以直接移入代孕母牛的子宫 ,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象,A项正确;核移植用MⅡ期的卵母细胞作受体细胞的主要原因是其细胞质中含有能促使细胞核全能性表达的物质,B项正确;通过电融合法使去核的卵母细胞与供体细胞两两融合,供体核进入受体卵母细胞,形成重构胚,C项正确;
高中生物选修三知识点第一章
高中生物选修三知识点第一章 只有知识才是力量,只有知识能使我们诚实地爱人,尊重人的劳动,由衷地赞赏无间断的伟大劳动的美好成果;只有知识才能使我们成为具有坚强精神的、诚实的、有理性的人。下面小编给大家分享一些高中生物选修三知识点第一章,希望能够帮助大家,欢迎阅读! 高中生物选修三知识第一章1 基因工程 基因工程:是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果: 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2. “分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形
成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3. “分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 高中生物选修三知识第一章2 细胞工程 (一)植物细胞工程 1. 理论基础(原理):细胞全能性 全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞 2. 植物组织培养技术 (1)过程:离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→试管苗→植物体 (2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。 (3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 (二)动物细胞工程 1. 动物细胞培养 (1)概念:动物细胞培养就是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,让这些细胞生长和繁殖。 (2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组 织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成
高三生物选修3_现代生物科技专题_《动物细胞培养和核移植技术》教案(一)
2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 【学习目标】 1.通过观察图像、师生交流,能够简述动物细胞培养的过程、条件及应用。 2.通过阅读文本、查阅资料,能够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。 【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。 【教学难点】 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 【教学方法】 诱思法、分析法、归纳法。 【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。
高中生物《动物细胞工程》教案3新人教版
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? 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 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 要特别注意原代 培养与传代培养 对于动物细胞培 养的 条件,要从学 生已有的内环境的 知识出发,启发学 生自己动脑思考这 个问题,以加深对 培养条件的理解 学生在比较中学习 知识,加深对知识 的理解 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
人教版(新教材)高中生物选择性必修3课时作业6:2 2 3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物 知识点1动物体细胞的核移植 1.(2021·河北张家口期中)下列有关核移植的说法错误的是() A.通过核移植得到的细胞称为重组细胞 B.哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植 C.核移植得到克隆动物的过程属于无性生殖 D.动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度无关 〖答案〗 D 〖解析〗动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度有关,如分化程度低,表现全能性相对容易。 2.(2020·山东潍坊期末)研究人员采用体细胞克隆技术培育克隆羊,其操作流程如图所示。下列叙述正确的是() A.X不能直接发育为个体的原因是细胞中的遗传物质不能表达 B.重组细胞要进行分裂和发育需经振荡或用灭活的病毒、PEG等激活 C.早期胚胎在丙体内能正常孕育是因为胚胎可与母体建立正常的生理和组织联系 D.经培育得到的丁羊,其细胞内的遗传物质与甲完全相同 〖答案〗 C 〖解析〗X不能直接发育为个体的原因是动物体细胞表现全能性十分困难,A错误;重组细胞要进行分裂和发育需用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活,B错误;经培育得到的丁羊,其细胞核遗传物质来自甲,而细胞质遗传物质大部分来自乙,因此其细胞内的遗传物质与甲不
完全相同,D错误。 3.(2020·江苏常州高级中学高一期中)科学家将黑鼠卵丘细胞(卵巢内卵细胞周围的体细胞)的核物质注入去核的棕鼠卵母细胞内,激活以后,移入白鼠的子宫,白鼠最终产下一只克隆鼠,这只克隆鼠的体色和性别() A.黑色雌鼠 B.白色雌鼠 C.棕色雄鼠 D.灰色雌鼠 〖答案〗 A 〖解析〗生物的性别由细胞核中的性染色体决定,根据题干将黑鼠卵丘细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中,发育的小鼠是黑色雌鼠。 4.(2021·江西九江调研)下列叙述不属于克隆的是() A.利用DNA半保留复制原理在体外复制DNA B.利用核移植技术培育出克隆绵羊 C.利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株 D.利用胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗 〖答案〗 C 〖解析〗克隆是指从一共同的祖先,通过无性繁殖的方法产生出来的遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。利用DNA半保留复制原理在体外复制DNA 属于分子水平的克隆,A不符合题意;利用核移植技术培育出克隆绵羊属于个体水平的克隆,B不符合题意;利用植物体细胞杂交技术培育出的杂种植株与亲代遗传特性并不相同,不属于克隆,C符合题意;利用植物组织培养获得脱毒苗,属于个体水平的克隆,D不符合题意。 5.(2021·河北省张家口期中)据英国《卫报》披露,纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现一项生殖医学技术,将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵子中,最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是() A.此项技术的基础是动物细胞培养 B.此项技术的原理与克隆羊“多利”完全相同 C.健康妇女捐献的卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用 D.婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵细胞的妇女三方的遗传特征 〖答案〗 B
2021年人教新课标选修3基础达标测试(含解析答案)(2.2.1动物细胞培养和核移植技术)
人教新课标选修3基础达标测试 基础·巩固 1.“多利羊”是( ) A.体细胞克隆成功的产物 B.性细胞克隆成功的产物 C.转基因动物成功的产物 D.动物组织培养成功的产物 答案:A 2.进行动物细胞培养时,最好选用的培养材料是( ) A.衰老退化的动物组织细胞 B.成熟动物个体的体细胞 C.动物的受精卵细胞 D.健康动物、胚胎或幼龄动物个体的体细胞 解析:细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系,细胞的增殖能力与供体的年龄有关。幼龄动物细胞增殖能力强,有丝分裂旺盛,老龄动物则相反。所以,一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样,组织细胞的分化程度越低,则增殖能力越强,所以更容易培养。 答案:D 3.动物细胞培养一开始,处理成块的组织细胞,使其分散成单细胞所用的酶是…()
A.淀粉酶 B.脂肪酶 C.胰蛋白酶 D.胃蛋白酶 解析:进行动物细胞培养时,首先将组织块剪碎,用胰蛋白酶分散细胞,说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH 约为2,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境的pH为7.2~8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此环境中没有活性,而胰蛋白酶在此环境中活性较高,因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。 答案:C 4.如果用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能来源于( ) A.乳腺细胞 B.卵细胞 C.胃腺细胞 D.囊胚时期的胚胎细胞 解析:将动物的一个体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。卵细胞是减数分裂形成的,细胞核中染色体数减半。 答案:B
2023人教版高中生物选择性必修3第2章细胞工程第2节动物细胞工程 三动物体细胞核移植技术和克隆动物
三动物体细胞核移植技术和克隆动物 【课程标准】 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程 【素养目标】 1.科学思维:采用模型与建模的方法,阐明克隆动物培育的过程。 2.社会责任:认同科学技术是一把双刃剑,对克隆动物有关的议题进行科学分析和判断。 一、动物细胞核移植技术 1.概念: (1)取材:细胞核和去核的卵母细胞。 (2)结果:发育成动物个体。 2.原理:动物细胞核具有全能性。 3.类型: 二、体细胞核移植的过程 填一填:基于体细胞核移植的过程,完成下列问题:
(1)过程A为采集卵母细胞,该细胞在体外需要培养到MⅡ期。 (2)过程B为显微操作去核的过程,过程C为将供体细胞注入去核的卵母细胞。 (3)过程D为选取供体高产奶牛的体细胞培养。 (4)过程E为通过电融合法,形成重构胚的过程。 (5)过程F用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。 (6)产生的G犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。 思考:高产奶牛的体细胞核移植产生的子代性别是什么? 提示:雌性。 三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 学习任务:体细胞核移植技术和克隆动物 【情境探究】 2022年北京冬季奥运会的吉祥物将熊猫形象与富有超能量的冰晶外壳相结合,头部外壳造型取自冰雪运动头盔,装饰彩色光环,整体形象酷似航天员,充满未来科技感。大熊猫因为其繁殖能力低,幼崽成活率低,所以数量很少。 思考:如何快速繁殖大熊猫? 提示:体细胞核移植的克隆技术。
【能力形成】(科学思维——模型与建模) 1.原理:动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性。 2.体细胞核移植的过程: (1)选择MⅡ期的卵母细胞,其原因是: ①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。 ②卵母细胞体积大,便于操作。 ③卵母细胞内卵黄多,营养物质丰富。 (2)克隆动物的遗传物质来源: ①核基因来自体细胞核供体。 ②细胞质基因来自去核卵母细胞供体。 【特别提醒】 核移植技术获得的克隆动物与供体动物的性状不完全相同的原因 ①克隆动物绝大部分的遗传物质来自供体细胞的细胞核,但其核外线粒体中的遗传物质来自受体细胞(去核卵母细胞)。 ②生物体的性状是基因和环境共同作用的结果。 ③克隆动物在个体发育的过程中有可能发生基因突变,产生供体细胞没有的性状。 探讨:在将体细胞的核移植到卵母细胞之前,为什么必须先对卵母细胞进行去核处理? 提示:为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。 【素养案例】 (2022·扬州高二检测)我国科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞①,通过体细胞核移植技术②,获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建的一批遗传背景一致的生物节律紊乱猴模型。下列相关叙述错误的是( ) A.体细胞核移植技术的基础是动物细胞培养 B.5只克隆猴细胞的核基因型与核供体细胞的完全一致
最新人教版选修三高中生物综合训练2.2.1动物细胞培养和核移植技术2及答案
课时达标·效果检测 一、选择题 1.在将动物组织块分散成单个细胞时,可以使用胰蛋白酶。由此不能推测出来的是( ) A.动物细胞之间可能依靠蛋白质相互联系 B.处理时一定要注意处理时间、加酶量 C.胰蛋白酶一定不会对动物细胞造成损伤 D.动物细胞培养液的pH应该与胰蛋白酶作用的适宜pH基本一致 【解析】选C。在动物细胞培养时,胰蛋白酶可以使细胞间的蛋白质水解,使细胞分散,使用时应把握好浓度、温度和时间,以免消化过度而造成细胞损伤。 2.下列与细胞工程技术相关的表述,不正确的是( ) A.植物组织培养技术的理论基础是细胞的全能性 B.植物体细胞杂交技术可以跨越植物种、属间生殖隔离的屏障 C.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 D.动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分相同 【解析】选D。动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分差别较大,如动物细胞培养基中通常含有血清或血浆。 3.(2014·青岛高二检测)美国德克萨斯州科学家培育出世界上第一只克隆猫,这只小猫毛色花白,看上去完全不像生养它的花斑猫妈妈,也不完全像为它提供细胞核基因的猫妈妈。对该克隆猫毛色的解释合理的是( ) ①发生了基因突变 ②提供卵母细胞的雌猫细胞质基因进行了表达 ③表现型是基因型与环境共同作用的结果 ④代孕花斑猫妈妈的基因进行了表达 A.① B.②③ C.②③④ D.①②③④ 【解析】选B。克隆猫的基因主要来自于重组细胞的细胞核提供者,其细胞质基因来自于卵母细胞提供者,代孕者不提供遗传物质。因此,其毛色完全不像生养它的花斑猫妈妈,也不完全像为它提供细胞核基因的猫妈妈。其实,即使其遗传物质完全来自于核提供者,毛色也未必就与之完全相同,因为生物的表现型也会
(新教材)高中生物人教版选择性必修第三册学案:2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物(含解析)
第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物 课程标准 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的过程。 素养达成 1.以文字和图示表述体细胞核移植的过程。(科学思维) 2.说明体细胞核移植的应用及存在的问题。(社会责任) “克隆动物能活多久?” “克隆会早衰的吧?” “克隆动物肯定活不长,端粒balabalba……”针对克隆动物寿命的讨论最为激烈! 那么克隆动物的寿命究竟是否正常呢? 在此,我们开宗明义: 克隆动物的寿命是正常的! 我们会用所学本节课的知识,科学地向大家解释,为何克隆动物的寿命是正常的。 探究点体细胞核移植和克隆动物 【师问导学】
下图为体细胞核移植的过程图,请据图思考并回答下列问题。 1.体细胞核移植技术为什么要选择MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞? 2.移植前,为什么要去除卵母细胞的细胞核? 3.将供体细胞注入无核的卵母细胞后,要用物理或化学方法处理,其目的是什么? 4.克隆动物的性状与供核个体的性状完全相同吗?为什么? 5.核移植技术的原理是什么? 6.哺乳动物核移植有哪两种?有何区别? 7.供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,为什么?
8.体细胞核移植技术在畜牧业生产方面有哪些应用前景? 【智涂笔记】 [易错警示] 1.动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,因为胚胎干细胞的全能性比体细胞的全能性高,所以胚胎细胞核移植更容易实现。 2.克隆的层次 ①分子水平:如DNA复制; ②细胞水平:动物细胞培养; ③个体水平:克隆羊“多莉”的诞生。 [特别提醒] 1.受体细胞为处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,此时在透明带内包含着第一极体,在去核的同时连同第一极体一并去掉。 2.该技术形成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。 3.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。 4.为了确保核移植形成的克隆动物的核遗传物质全部来自具有优良性状的动物提供的细胞核,在供体细胞的细胞核移植到受体细胞内之前,必须将受体细胞的核遗传物质去掉。 5.细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,而克隆动物的形成则利用了动物细胞核的全能性。 6.涉及的生物技术:动物细胞培养技术、核移植技术等,其中,核移植是核心技术。 【师说核心】
2020-2021学年人教版生物选择性必修三作业:2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物
九动物体细胞核移植技术和克隆动物 (20分钟·70分) 一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分) 1.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型完全一致 【解析】选D。克隆出的后代与供体的遗传物质和表型不完全一致,因为供体只提供了核基因,而细胞质基因来源于另一个生物,同时表型除受基因控制外,还受外界环境因素的影响,D错误。 2.将一只羊的体细胞核移植到另一只羊去核的卵母细胞中,这个卵母细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下了一只羊羔,这种克隆技术具有多种用途,但是不能( ) A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优秀个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型 【解析】选D。目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去核的卵母细胞,经过体外培养一段时间后,再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本的优良性状,保持性别不变,也能够用于保存物种,但不能改变动物的基因型。
3.将一黑色公绵羊的体细胞核移入一白色母绵羊去除细胞核的卵母细胞中,再将此细胞植入一黑色母绵羊的子宫内发育,生出的小绵羊即是“克隆绵羊”。那么此“克隆绵羊”为( ) A.黑色公绵羊 B.黑色母绵羊 C.白色公绵羊 D.白色母绵羊 【解析】选A。生物的性状主要受细胞核基因控制,少数性状受细胞质基因控制,而这头“克隆绵羊”的细胞核基因来自提供细胞核的黑色公绵羊,细胞质基因来自提供细胞质的白色母绵羊,因此其性别与性状主要与提供细胞核的黑色公绵羊相同。 4.绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞,但用乳腺细胞的细胞核与卵母细胞的细胞质融合成一个细胞后,这个细胞核仍然保持着全能性,这主要是因为 ( ) A.细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质 B.卵母细胞的细胞质内含有物种发育所需要的全套遗传物质 C.卵母细胞细胞质为细胞核提供营养物质 D.细胞核与细胞质是相互依存的关系 【解析】选A。由于细胞分化,动物细胞的全能性受到限制,但是动物细胞的细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质,因此细胞核仍然具有全能性,仍然可以发育成完整的个体,故选A。 5.通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中,未涉及的操作是 ( ) A.用显微操作技术处理次级卵母细胞,去除细胞核
2.2.3+动物体细胞核移植技术和克隆动物讲义2020-2021学年高二下学期生物人教版选择性必修3
三动物体细胞核移植技术和克隆动物 【知识链接】 一、动物细胞核移植技术 1.概念:将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,进而发育成动物个体的技术。 2.原理:动物细胞核具有全能性。 3.类型: (1)胚胎细胞核移植:胚胎细胞分化程度低,表现全能性容易。 (2)体细胞核移植:体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。 二、体细胞核移植的过程 填一填:基于体细胞核移植的过程,完成下列问题: (1)过程A为采集卵母细胞,该细胞在体外需要培养到MⅡ期。 (2)过程B为显微操作去核的过程,过程C为将供体细胞注入去核的卵母细胞。 (3)过程D为选取供体高产奶牛的体细胞培养。 (4)过程E为通过电融合法,形成重构胚的过程。 (5)过程F用物理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。 (6)G产生的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。 三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 1.体细胞核移植技术的应用前景: (1)畜牧业: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:该技术有望增加濒危物种的存活数量。
(3)医药卫生领域:转基因克隆动物可以作为生物反应器生产许多珍贵的医用蛋白。 (4)治疗人类疾病。 ①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体; ②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞经过诱导分化,形成相应的细胞、组织或器官,将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应; ③研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程; ④用克隆动物作疾病模型,能使人们更好地研究该疾病的致病机制和开发相应的药物。 2.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)绝大多数克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷。 知识点动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.体细胞核移植的过程: (1)受体细胞:MⅡ期的卵母细胞。 选用该细胞的原因: ①卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核全能性表达的物质。 ②卵母细胞体积大,便于操作。 ③卵母细胞中卵黄多,营养物质丰富。 (2)涉及的生物技术:动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中,核移植技术是核心技术。 2.克隆动物的遗传特点: 克隆动物的亲本有三个,即体细胞核供体、去核卵母细胞供体和代孕母体。 (1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体,因此,克隆动物的性状与体细胞核供 体基本相同。 (2)克隆动物的细胞质基因来自去核卵母细胞供体,因此,克隆动物的性状和去核 卵母细胞供体部分相同。