2019-2020年高中生物難點剖析 221 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物難點剖析 221 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學案 新人教版選修3 疏導(dǎo)引導(dǎo) 1.動物細胞培養(yǎng) （1）概念：取動物機體的相關(guān)組織分散成單個細胞后，在適宜培養(yǎng)基中使細胞生長和增殖的過程。 （2）基本過程：培養(yǎng)的動物細胞大都取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官組織，將組織取出來以后，先用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進行處理，使細胞分散成單個細胞，然后配制一定濃度的懸浮液，在培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)。隨著細胞的生長和增殖，大多數(shù)細胞不適應(yīng)懸浮生長，它們必須在固定的表面上生長和分裂，細胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，隨著細胞越來越多，貼壁生長的細胞分裂生長到表面相互接觸時就停止分裂增殖，這種現(xiàn)象叫接觸抑制。這樣就需定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離下來，配成細胞懸浮液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中進行傳代培養(yǎng)。在傳代培養(yǎng)中出現(xiàn)細胞株和細胞系兩種類型。如下所示： 動物機體組織胰蛋白酶[]膠原蛋白酶單個細胞洗滌、稀釋[]分裝原代細胞→傳代細胞（細胞株）→傳代細胞（細胞系） （3）條件：環(huán)境無毒、無菌，溫度、pH適宜，營養(yǎng)全面，有CO2和O2氣體。 （4）應(yīng)用：①生產(chǎn)生物制品；②與基因工程相結(jié)合；③有毒物質(zhì)的檢測。 （5）動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較如下表所示： 比較項目 原理 培養(yǎng)基 結(jié)果 培養(yǎng)目的 植物組織培養(yǎng) 細胞的全能性 固體；營養(yǎng)物質(zhì)、激素 培育成植株 快速繁殖，培養(yǎng)無病毒植株等 動物細胞培養(yǎng) 細胞的增殖 液體；營養(yǎng)物質(zhì)、動物血清等 培育成細胞系或細胞株 獲得細胞的產(chǎn)物或細胞等 　　2.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 將動物的器官或組織用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理，分散成單個細胞，然后制成細胞懸液，放入培養(yǎng)瓶內(nèi)，放在適宜的條件下培養(yǎng)，一般細胞繁殖1～10代，就發(fā)生接觸抑制，這種培養(yǎng)叫原代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)的細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)，讓細胞繼續(xù)增殖，這種培養(yǎng)叫傳代培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)一般傳至10代直至50代就不能再分裂了，這時細胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化，形成的細胞群叫細胞株。傳代培養(yǎng)過程中有個別細胞傳至50代以后，由于遺傳物質(zhì)改變，失去接觸抑制，成為無限增殖的不死的癌細胞，形成的細胞群，叫細胞系。 　　3.動物體細胞核移植與細胞的培養(yǎng) 動物體細胞核移植依據(jù)的原理還是細胞的全能性。但是動物細胞的全能性隨著動物細胞分化程度的提高而逐漸受到抑制，全能性表達很難，但是動物的細胞核內(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，即動物的細胞核仍具有全能性。但只靠動物的細胞核是不行的，必須提供促進細胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件，還要保證細胞的完整性，這樣去核的卵細胞是最合適的細胞。因為卵細胞體積大、易操作，含有促使細胞核表達全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。通過核移植形成重組細胞，重組細胞必須通過細胞培養(yǎng)形成小重組胚胎，然后才能進行胚胎移植，進入代孕母體，發(fā)育成成熟胚胎，產(chǎn)出即是克隆動物，該動物的核基因型與供體體細胞完全相同，該技術(shù)是一種無性繁殖技術(shù)。 活學巧用 【例1】 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?、跓o菌的環(huán)境　③合成培養(yǎng)基需加血漿?、軠囟扰c動物體溫相近　⑤需要O2，不需要CO2?、轈O2能調(diào)培養(yǎng)液pH A.①②③④⑤⑥ B.①②③④ C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥ 解題提示：動物細胞體外培養(yǎng)要求環(huán)境無菌、無毒，培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；合成培養(yǎng)基中，需加血清、血漿等一些天然成分；溫度、pH分別為36.50.5 ℃、7.2～7.4。O2是細胞代謝所必需的，CO2可維持培養(yǎng)液的pH。 答案：D 【例2】 關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的錯誤敘述是（　?。┆? A.用于培養(yǎng)的細胞大都取自胚胎或幼齡動物的器官或組織 B.將所取的組織先用胰蛋白酶等進行處理使其分散成單個細胞 C.在培養(yǎng)瓶中要定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液 D.動物細胞培養(yǎng)只能傳50代左右，所培育的細胞會衰老死亡 解題提示：選取胚胎或幼齡動物的器官或組織是因為它們分裂能力較強。動物組織細胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，易被胰蛋白酶催化分解，從而使細胞分離出來。當貼壁生長的細胞分裂生長到表面相互接觸時就停止分裂增殖，需定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離下來，配成細胞懸浮液。動物細胞培育傳至50代左右，部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，并且?guī)в邪┳兊奶攸c，能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去。 答案：D 【例3】 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進行培養(yǎng) B.去掉細胞壁成為原生質(zhì)體 C.去掉細胞膜暴露出原生質(zhì)體便于細胞融合 D.促進蛋白質(zhì)水解為多肽 解題提示：在動物細胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使細胞相互分散開，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。 答案：A 【例4】 離體的植物組織或細胞在適當培養(yǎng)條件下發(fā)育成完整的植株，離體動物體細胞卻沒有發(fā)育成動物的成熟個體，原因是（　　） A.動物細胞內(nèi)沒有成套的遺傳物質(zhì) B.動物細胞的全能性隨分化程度提高而受到限制，分化潛能變?nèi)酹? C.動物細胞的細胞核太小 D.動物細胞的全能性低于植物細胞 解題提示：動物細胞的全能性隨分化而受限變?nèi)?，只能通過核移植實現(xiàn)克隆動物的目的。 答案：B