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動物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù),學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.了解動物細(xì)胞培養(yǎng)的概念和過程。 2.理解動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件與應(yīng)用。 3.了解克隆動物。 4.簡述動物體細(xì)胞核移植技術(shù)。 5.說出克隆動物的應(yīng)用前景。,1,教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo)： 1、簡述動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用 2、簡述通過動物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程及應(yīng)用前景 能力目標(biāo)： 運(yùn)用細(xì)胞的基礎(chǔ)知識，分析細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ) 情感目標(biāo)： 關(guān)注細(xì)胞工程研究的發(fā)展和應(yīng)用前景 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)： 1.動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程及條件 2.用動物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程,2,難點(diǎn)： 1.動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程及條件 2.用動物體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的過程 教學(xué)設(shè)計思想和教材分析 在教學(xué)設(shè)計中，本著自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)的教育理念，采用半開放式的課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合圖像信息、多媒體課件及相關(guān)的閱讀資料、思考討論題等，在教師的指導(dǎo)下完成本課的探究教學(xué)，從而增大了學(xué)生學(xué)習(xí)活動的空間，使其更加主動地參與到學(xué)習(xí)中來，養(yǎng)成愛學(xué)、會學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。,3,教學(xué)過程 一、基礎(chǔ)知識梳理 基礎(chǔ)知識 知識點(diǎn)一、動物細(xì)胞工程 1．常用的技術(shù)手段： 、動物細(xì)胞核移植， 、單克隆抗體的制備等。 2．基礎(chǔ)： 。 知識點(diǎn)二、動物細(xì)胞培養(yǎng) 1．概念 從動物機(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)胞生長和增殖。,4,2.過程,5,3．條件 (1) 的環(huán)境：對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無菌處理。 (2)營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基中要有糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，通常需加入 、血漿等。 (3)溫度和pH a．適宜的溫度： 0.5℃； b．適宜的pH：7.2～7.4。 (4)氣體環(huán)境：主要是O2和CO2，O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2主要維持 。 4．應(yīng)用 (1)生產(chǎn)生物制品：如病毒疫苗、干擾素、 等。 (2)應(yīng)用于基因工程：當(dāng) 是基因工程技術(shù)中的受體細(xì)胞時，則離不開動物細(xì)胞培養(yǎng)。 (3)檢測 ，判斷某種物質(zhì)的毒性。 (4)用于 、病理、藥理等方面的研究，如篩選抗癌藥物等。,6,思維探究 1．為什么選用幼齡動物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？ 提示：幼齡動物組織或胚胎的細(xì)胞分化程度低，增殖能力很強(qiáng)，更易于培養(yǎng)。 2．進(jìn)行動物細(xì)胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？ 提示：用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就會失去活性。胰蛋白酶作用的適宜環(huán)境pH為7.2～8.4。多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2～7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，而胰蛋白酶在此環(huán)境中活性較高，因此胰蛋白酶適宜用于細(xì)胞培養(yǎng)時的消化。,7,3．胰蛋白酶真的不會把細(xì)胞消化掉嗎？為什么？ 提示：胰蛋白酶除了可以消化細(xì)胞間的蛋白質(zhì)外，長時間的作用也會消化細(xì)胞膜蛋白，對細(xì)胞有損傷作用，因此必須控制好胰蛋白酶的消化時間。 知識點(diǎn)三、動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 1．理論基礎(chǔ)： 。 2．概念：將動物的一個細(xì)胞的 ，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的 中，使其 并發(fā)育成一個 ，最終發(fā)育為動物個體。 3．分類：包括 和 ，其中 較易成功。,8,4、過程,9,思維探究 4．什么是動物細(xì)胞核移植？ 提示：動物細(xì)胞核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。 5．核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同的原因有哪些？ 提示：①克隆動物絕大部分DNA來自供體細(xì)胞核，但其核外線粒體中的DNA是來自受體卵細(xì)胞；②性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同；③克隆動物在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。 6．核移植過程中為什么選用MⅡ期(減數(shù)第二次分裂中期)卵母細(xì)胞呢？ 提示：此時細(xì)胞核的位置靠近第一極體，便于用微型吸管將細(xì)胞核和第一極體一起吸出。,10,知識點(diǎn)四、克隆動物應(yīng)用前景與存在的問題 1．應(yīng)用 (1)在畜牧生產(chǎn)方面：可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn) 。 (2)在保護(hù)瀕危物種方面：可增加這些動物的存活數(shù)量。 (3)在醫(yī)藥衛(wèi)生方面：轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為 生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。 (4)在治療人類疾病方面：轉(zhuǎn)基因克隆動物細(xì)胞、組織和器官可以作為 的供體。 (5)人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)組織、器官后，可以用于 。 (6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程、追蹤研究疾病的 、 。,11,2．問題 (1) 低。 (2)絕大多數(shù)克隆動物還存在 。 (3)克隆動物食品的 存在爭議。 二 重點(diǎn)難點(diǎn)探究 要點(diǎn)一 動物細(xì)胞培養(yǎng)中的相關(guān)概念 1．細(xì)胞貼壁：培養(yǎng)液中分散的動物細(xì)胞，置于適宜的條件下，會貼附在培養(yǎng)瓶壁上，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，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。 3．原代培養(yǎng)：動物組織通過酶或機(jī)械方法分散成單個細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)。 4．傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)的細(xì)胞生長、繁殖一定時間后，由于空間不足或細(xì)胞密度過大導(dǎo)致營養(yǎng)枯竭，會影響細(xì)胞的生長，因此需要重新用胰蛋白酶等處理，進(jìn)行分瓶擴(kuò)大培養(yǎng)，即傳代培養(yǎng)。,12,要點(diǎn)二 動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的區(qū)別,13,14,要點(diǎn)三 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 1．原理 細(xì)胞核的全能性。 2．動物細(xì)胞全能性的特點(diǎn) 動物細(xì)胞的全能性隨著動物細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到抑制，全能性表達(dá)很難，但動物的細(xì)胞核內(nèi)仍含有該種動物的全部遺傳基因，具有發(fā)育成完整個體的潛能，即動物的細(xì)胞核仍具有全能性。 3．細(xì)胞核全能性表達(dá)的條件 只靠動物的細(xì)胞核是不行的，必須提供促進(jìn)細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件，還要保證細(xì)胞核全能性的表達(dá)，去核的卵母細(xì)胞是最合適的細(xì)胞，因為卵母細(xì)胞體積大、易操作，含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。,15,4．核移植種類 (1)胚胎細(xì)胞核移植：較易成功。 (2)體細(xì)胞核移植：較難成功。 5．克隆的條件 (1)具有包含物種完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞(如乳腺上皮細(xì)胞)； (2)能有效調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)(如去核卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì))； (3)完成胚胎發(fā)育的必要的環(huán)境條件。,16,