學高中生物 第二章 課時8動物細胞培養(yǎng)和細胞核移植技術 蘇教版選修3

第8課時動物細胞培養(yǎng)和細胞核移植技術目標導航1.了解動物細胞與組織培養(yǎng)的原理、意義及應用。2.理解動物細胞與組織培養(yǎng)的方法、過程。3.了解動物體細胞核移植技術的原理和意義。4.掌握細胞核移植與體細胞克隆的過程和意義。5.了解克隆技術引發(fā)的社會倫理問題。一、動物細胞與組織培養(yǎng)1．概念：是指在體外模擬動物______________，將動物____________在________、________適宜和________充足的條件下培養(yǎng)，使其繼續(xù)____________并維持原有結構和功能的技術。2．材料來源：____________或出生后不久的_____________________________________。3．動物細胞培養(yǎng)與動物組織培養(yǎng)過程(1)動物細胞培養(yǎng)：無菌條件下取出組織塊，用培養(yǎng)液漂洗→用____________等處理，形成分散的__________→細胞______到含有營養(yǎng)液的培養(yǎng)皿中，進行培養(yǎng)→細胞不斷分裂，鋪滿整個培養(yǎng)皿底部，形成一層細胞→將細胞______到新培養(yǎng)液中，繼續(xù)培養(yǎng)。(2)動物組織培養(yǎng)：無菌條件下取出組織塊，用培養(yǎng)液漂洗→用眼科剪______組織塊→用____________沖洗組織塊，自然沉降→將組織塊移入培養(yǎng)瓶中→使組織塊______在培養(yǎng)瓶的______上，在培養(yǎng)液中生長。二者的主要區(qū)別：動物細胞培養(yǎng)過程中需要用____________等使組織塊中的細胞______。4．環(huán)境條件：包括____________、pH、______________和____________等。5．培養(yǎng)基(1)天然培養(yǎng)基：主要取自____________、________________和________等，具有營養(yǎng)價值高、__________的特點。(2)合成培養(yǎng)基：______________的培養(yǎng)基，具有成分________、便于控制____________的特點，還需加入____________。6．培養(yǎng)類型(1)原代培養(yǎng)：指從供體獲取組織或細胞后的____________。(2)傳代培養(yǎng)：將原代培養(yǎng)的細胞____________后轉入新的培養(yǎng)瓶中的____________。二、細胞核移植與動物體細胞克隆1．克?。菏侵竉_______________的分子、細胞或來自同一祖先的生物個體的________________。2．動物體細胞克?。菏菍⒐w____________________與受體____________________進行人工組合，借助于卵細胞的____________，經過培養(yǎng)發(fā)育成______進而形成________的技術。體細胞克隆的關鍵是____________技術。3．細胞核移植：是一種利用____________技術將某種動物細胞的________移入同種或異種動物的____________________________的技術。4．克隆技術的意義：在克服動物__________________、創(chuàng)造________等方面具有重要的科學意義和潛在的經濟價值。知識點一動物細胞與組織培養(yǎng)1．下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，正確的是()A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數細胞的基因型會發(fā)生改變C．二倍體細胞的傳代培養(yǎng)次數通常是無限的D．惡性細胞系的細胞可進行傳代培養(yǎng)2．用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是()A．都需要用CO2培養(yǎng)箱 B．都需要用液體培養(yǎng)基C．都要在無菌條件下進行 D．都可體現細胞的全能性知識點二動物體細胞核移植技術和克隆動物3．分析以下事實：(1)胡蘿卜韌皮部細胞通過細胞培養(yǎng)能發(fā)育成完整植株；(2)綿羊乳腺細胞核移入去核卵母細胞中，能發(fā)育成有生殖能力的綿羊?；谝陨鲜聦崳铝姓f法正確的是()①高度分化的動植物細胞都具有全能性②分化的動物細胞核具有全能性③分化細胞中不表達的基因仍存在于細胞核中，并沒有消失④分化細胞中不表達的基因具有啟動表達的潛能A．②③④B．①③④C．①②③D．①②④4．下列有關克隆人的說法錯誤的是()A．克隆人是一種無性生殖方式B．克隆人證明了人體細胞的細胞核具有全能性C．在現有克隆技術條件下成功率為百分之百D．克隆人和供體并不完全一致基礎落實1．在動物細胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的目的是()A．使動物組織分散為單個細胞B．去掉細胞壁，使其成為原生質體C．去掉細胞膜，暴露出原生質體便于細胞融合D．促進蛋白質水解為多肽2．一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件()①無毒的環(huán)境②無菌的環(huán)境③合成培養(yǎng)基需加血漿④溫度與動物的體溫相近⑤需要氧氣，也需要二氧化碳⑥適宜的pHA．①②③④⑤⑥ B．①②③④C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥3．下列有關植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的敘述中，錯誤的是()A．所用的培養(yǎng)基的成分基本相同B．植物組織培養(yǎng)的結果是培育成植株，動物細胞培養(yǎng)的結果是培育成很多細胞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，動物細胞培養(yǎng)的目的是為了獲得細胞產物或細胞D．植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性，動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞的增殖4．從母羊甲的體細胞中取出細胞核，注入到母羊乙的去核卵母細胞中，融合后的細胞經卵裂形成早期胚胎，再移入到另一只母羊丙的子宮內，出生的小羊大多數性狀()A．難以預測 B．像甲 C．像乙 D．像丙5．根據培養(yǎng)基的物理性質劃分，植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)所常用的培養(yǎng)基分別是()A．固體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基B．固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基C．液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基D．液體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基6．動物細胞培養(yǎng)過程的順序是()①原代培養(yǎng)②傳代培養(yǎng)③胰蛋白酶處理組織，形成分散的細胞懸液A．①②③ B．①③②C．②①③ D．③①②能力提升7．下列與動物細胞培養(yǎng)有關的表述中，不正確的是()A．培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清B．原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右便會出現生長停止C．動物細胞培養(yǎng)一般能夠傳到40～50代，但其遺傳物質發(fā)生了改變D．動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質和獲得大量自身的健康細胞8．年6月中國養(yǎng)殖網報道，“內蒙古白絨山羊種羊場”誕生了目前國際上規(guī)模最大的一批轉基因克隆絨山羊。關于克隆，除個體水平的外，還有分子、細胞、器官等水平的克隆，下列不屬于克隆技術的是()A．從出生不久的小鼠心臟取下細胞在體外離體培養(yǎng)成細胞系B．使某些特定的外源基因在哺乳動物體內表達C．農業(yè)生產上利用馬鈴薯的芽繁殖馬鈴薯D．將單個B淋巴細胞進行無性繁殖9．如圖為某哺乳動物的生殖過程圖，正確的敘述是()A．個體2為克隆動物，c為高度分化的體細胞B．個體2的遺傳性狀與提供b細胞的母羊完全不同C．產生動物個體2的生殖方式為有性生殖D．e細胞為完成減數分裂的卵細胞10.為了大力發(fā)展我國的肉牛和奶牛養(yǎng)殖業(yè)，科學家們在育種途徑上進行了大膽探索，并取得了初步成果。材料年1月中旬到2月中旬，中國自主完成的首批成年體細胞克隆牛在山東曹縣五里墩降生?？寺∨Ｓ?個母親，A牛提供細胞核即供體細胞，B牛提供去除細胞核的卵細胞即受體細胞，兩種細胞在電脈沖的刺激下融合之后，通過細胞分裂形成早期胚胎，再將這個胚胎植入C牛子宮內。請回答下列問題：(1)培養(yǎng)出的克隆牛幾乎是__________牛的復制品。這是因為控制牛性狀遺傳的物質主要存在于________________中。(2)如果多個供體細胞來自同一頭牛，培育的這些牛在性狀上也不完全相同，分析其原因，下列敘述正確的是(多選)()A．性狀變異可由環(huán)境條件引起B(yǎng)．基因可能會發(fā)生突變C．受體細胞的細胞質基因不同D．細胞核基因發(fā)生了重組(3)通過體細胞克隆技術培育出的小牛，其性別則取決于__________。這樣人們就可以根據需要，有目的地控制小牛的性別。綜合拓展11．1997年2月7日《自然》雜志報道，英國的維爾穆特和他的同事們培育出克隆綿羊“多利”，由此引起了全球范圍的“多利風暴”。其后，各國傳媒大肆渲染“克隆人”的恐怖前景，甚至有人認為，假如有一天克隆人成功，可能會克隆出一個“愛因斯坦”或者“希特勒”。各國政府紛紛禁令“克隆人”，而科學界對此卻反應冷漠。如圖是維爾穆特培育克隆綿羊的過程圖解，請據圖分析：(1)被去掉的黑面母綿羊的細胞核和白面母綿羊的細胞質，很快都將死亡，哪一個最先死去？分析原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在培育“多利”的過程中，有三只母綿羊參與了“多利”繁育的過程，但有人說“這三個母親都是假的”，對此談談你的理解。___________________________________________________________________________________________________________________。(3)“多利”與哪只綿羊性狀基本相同？_______________________________________，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)結合遺傳學原理說明科學界對于克隆“愛因斯坦”或者“希特勒”反應冷漠的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)花藥離體培養(yǎng)與植物莖尖組織培養(yǎng)屬于同一種繁殖方式嗎？________。為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第8課時動物細胞培養(yǎng)和細胞核移植技術知識清單一、1.體內環(huán)境細胞或組織無菌溫度營養(yǎng)生長、增殖2.動物胚胎幼齡動物的器官或組織3．(1)胰蛋白酶懸浮細胞接種轉移(2)剪取生理鹽水黏附瓶壁胰蛋白酶離散4．適宜溫度氣體條件營養(yǎng)物質5.(1)動物血清動物組織提取液雞胚汁成分復雜(2)人工配制明確實驗條件動物血清6.(1)初次培養(yǎng)(2)分離稀釋繼續(xù)培養(yǎng)二、1.遺傳上完全相同無性繁殖群體2.體細胞的細胞核去核卵細胞的細胞質發(fā)育能力胚胎個體細胞核移植3.顯微操作細胞核去除細胞核的成熟卵細胞內4.種間雜交繁殖障礙新物種對點訓練1．D[動物細胞在培養(yǎng)過程中有接觸抑制現象，細胞在培養(yǎng)瓶中會貼壁生長，形成一層細胞，相互接觸后停止生長?？寺∨囵B(yǎng)法培養(yǎng)過程中，僅有極少數細胞的基因型會發(fā)生改變。二倍體細胞的傳代培養(yǎng)一般傳至10代后就不易傳下去了。惡性細胞系的細胞具有不死性，可以進行傳代培養(yǎng)。]知識鏈接(1)動物細胞與組織培養(yǎng)的過程①動物細胞培養(yǎng)的過程②動物組織培養(yǎng)：無菌條件下取出組織塊，用培養(yǎng)液漂洗→用眼科剪剪取組織塊→用生理鹽水沖洗組織塊，自然沉降→將組織塊移入培養(yǎng)瓶中→使組織塊黏附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上，在培養(yǎng)液中生長。③二者的區(qū)別：動物組織培養(yǎng)過程中不需要用胰蛋白酶等使組織塊中的細胞離散。(2)動物細胞的培養(yǎng)條件①無菌、無毒的環(huán)境——無菌處理、加抗生素殺菌、定期更換培養(yǎng)液。②營養(yǎng)——葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽和微量元素＋血清或血漿等天然成分。③溫度和pH——(36.5±0.5)℃和(7.2～7.4)。④氣體環(huán)境——95%空氣＋5%CO2。提醒①CO2作用——調節(jié)培養(yǎng)基pH；②空氣中O2作用——細胞有氧呼吸；③所用裝置——CO2培養(yǎng)箱。2．C[不管是動物細胞培養(yǎng)還是植物組織培養(yǎng)，最基本的一個外界條件就是都要在無菌環(huán)境條件下進行。此外，動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，其中的碳源是葡萄糖，培養(yǎng)液中還需要加入一定的動物血清，其氣體環(huán)境是95%空氣＋5%的二氧化碳，以維持培養(yǎng)液的pH。而植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，其碳源為蔗糖，在組織培養(yǎng)的脫分化階段必須在黑暗條件下進行，再分化過程則需要一定的光照條件；動物細胞培養(yǎng)就是細胞的增殖，不能體現細胞的全能性，而植物組織培養(yǎng)體現了植物細胞的全能性。]知識鏈接培養(yǎng)基的類型(1)作用：為培養(yǎng)的組織和細胞提供所需的營養(yǎng)物質等，提供生長條件。(2)分類①按照物理性質可分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基。②按照營養(yǎng)物質的來源可分為合成培養(yǎng)基和天然培養(yǎng)基。(3)天然培養(yǎng)基①來源：動物血清、動物組織提取液和雞胚汁。②特點：營養(yǎng)價值高、成分復雜。(4)合成培養(yǎng)基①來源：人工配制。②特點：成分明確、便于控制實驗條件；但缺乏某些無法替代的成分。因此也需要加入動物血清。③應用：用于實驗研究。3．A[通過核移植得到克隆羊的實驗能證明動物細胞核的全能性，但不能證明高度分化的動物細胞具有全能性。]規(guī)律方法細胞分化和細胞全能性的關系(1)細胞分化程度越高，其全能性越低。(2)高度分化的植物細胞仍具有全能性。(3)動物細胞隨著分化程度的升高，細胞全能性逐漸被抑制，但其細胞核仍具有全能性。(4)細胞分化的實質為基因的選擇性表達，其遺傳物質并不改變。4．C[克隆人是一種無性繁殖方式；克隆人和供體并不完全一致，要受細胞質中少數遺傳物質的控制和環(huán)境的影響。現在的克隆技術尚不成熟。]思路導引解題的關鍵是：充分理解“克隆人是通過克隆技術(即核移植技術)孕育成人的過程”，依據克隆技術的相關知識逐項判斷。知識拓展克隆技術(1)治療性克?、俑拍睿褐咐每寺〖夹g產生特定細胞和組織(皮膚、神經或肌肉等)用于治療性移植。②原理：干細胞具有強大的多方向分化潛能和自我更新能力。③過程(2)生殖性克隆①概念：指將克隆技術用于生育目的，即用于產生人類個體。②原理：動物體細胞核的全能性。③過程(3)二者主要區(qū)別：獲得的早期胚胎在治療性克隆中用于獲得胚胎干細胞，然后誘導胚胎干細胞分化出所需的特定的組織或細胞；在生殖性克隆中獲得的胚胎則通過胚胎移植到母體的子宮內，由母體孕育出嬰兒。課后作業(yè)1．A[在進行動物細胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使組織塊中的細胞相互分散開，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。]2．A[動物細胞培養(yǎng)一般需要無菌、無毒的環(huán)境；一定的營養(yǎng)；一般與動物相近的體溫和適宜的pH以及氣體環(huán)境等。]3．A[兩者培養(yǎng)基的成分差別較大，動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基需加入動物血清，植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需加入激素和瓊脂。]4．B[由于出生的小羊的細胞核中的遺傳物質和提供細胞核的甲羊相同，所以小羊大多數性狀像甲。但由于乙提供了細胞質，細胞質中線粒體DNA也會發(fā)揮作用，所以小羊的性狀不會和甲羊完全一樣。]5．B[在植物組織培養(yǎng)過程中所用的是固體培養(yǎng)基，而在動物細胞培養(yǎng)過程中需制成單個懸浮細胞，用的是液體培養(yǎng)基。]6．D7．C[動物細胞培養(yǎng)到40～50代時的細胞叫做細胞株，其遺傳物質沒有發(fā)生改變。在之后的培養(yǎng)中，有部分細胞的遺傳物質發(fā)生了改變，并帶有癌變性質，有可能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去，這種傳代細胞稱為細胞系。]8．B[克隆