高中生物 第二章 克隆技术 第5课时 动物的克隆(Ⅰ) 浙科版选修3

第5课时动物的克隆()第二章克隆技术选修3现代生物技术专题知识内容要求考情解读动物的克隆a1.简述动物细胞、组织培养。2.说出动物组织培养技术的发展历程；描述细胞系及细胞株的含义。3.简述动物的克隆培养法。一、动物细胞、组织培养与动物组织培养技术的发展二、细胞系、细胞株与克隆培养法达标检测内容索引一、动物细胞、组织培养与一、动物细胞、组织培养与动物组织培养技术的发展动物组织培养技术的发展1.动物克隆的技术基础动物克隆的技术基础： 。2.动物细胞培养动物细胞培养(1)培养过程新知导学动物的细胞和组织培养机械胰酶接触抑制培养前为什么要将动物组织分散成单个细胞？答案答案分散后细胞能与培养液充分接触，更易进行物质交换。思考思考答案(2)原代培养和传代培养将动物组织通过酶或机械方法分散成单个细胞后进行的初次培养，称为 ，即从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。初次培养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，进行分瓶扩大培养，称为 ，即细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶。原代培养传代培养3.动物组织培养动物组织培养(1)概念：动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或 特性。(2)结果：由于细胞的运动、变化和培养物的组织成分发生变化，长期的培养结果最终成了简单的 。(3)在广义的组织培养中还包括器官培养，即 、器官的一部分或 在体外和人工控制的条件下得以保存、生长，在此过程中保持器官的结构、功能及 能力。生长细胞培养器官的原基整个器官分化探究探究1科学探究科学探究填写动物细胞的培养过程图，思考回答有关问题：互动探究胶原纤维单个的细胞悬浮液原代传代1.原理： 。2.方法： 培养法。3.常用培养液： 浸出液、人工培养液“199”。细胞增殖悬浮鸡胚4.动物细胞与组织培养为什么需要无菌、无毒的环境？答案答案细菌、真菌和病毒等均可造成细胞培养环境的污染，而离体培养的细胞已失去了对微生物和有毒物质的防御能力，一旦受到污染或自身代谢物质积累等，培养的细胞就会死亡。5.为什么要放入CO2培养箱中保温培养？答案答案动物细胞培养过程中通入CO2的目的是调节pH。答案6.原代培养和传代培养(1)从机体取出后立即进行的细胞、组织培养称为 培养；也将最初的若干次传代归入原代范围。(2)将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶就称为 培养。原代传代探究探究2比较异同比较异同比较动物的细胞培养和组织培养1.动物组织培养的特点(1)动物组织培养过程中伴随着 。(2)不管采用什么手段和培养条件，组织培养中主要的生命活动成分仍是以细胞为单位的。(3)长期培养可以使动物组织培养转化成 。由于细胞的运动、变化，使得培养物的组织成分也发生结构和功能变异，结果长期的组织培养只能使单一类型的细胞保存下来，最终成了简单的细胞培养。组织分化动物细胞培养2.动物细胞培养的目的是获得 ，而动物组织培养的目的是获得 。3.动物组织在离体的情况下，也能培养并表现出正常的生命活动，但与细胞培养也有不同的地方：在得到离体的组织后，需要 处理或_处理得到分散的细胞再进行细胞培养，同时动物组织培养过程中可以伴随组织分化。4.动物的细胞培养和组织培养在一定程度上可以看作是同义词。大量的细胞群体动物的器官和组织胰蛋白酶机械例例1动物细胞培养过程的顺序是 原代培养传代培养胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬浮液A. B.C. D.答案解析解析解析动物细胞培养是用动物体内一部分组织通过胰蛋白酶处理制成单细胞悬浮液，再通过原代培养和传代培养得到细胞株或细胞系。例例2下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，正确的是 A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基成分不同，但能源物质相同， 都是葡萄糖B.植物组织培养无需添加抗生素，动物细胞培养过程中必须添加抗生素C.通过烟草叶片细胞离体培养能产生新个体，可获单倍体烟草植株D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒答案解析解析解析植物组织培养基中能源物质为蔗糖，A错误；动植物组织培养过程中，都需要加入适量的抗生素，B错误；烟草叶片细胞离体培养获得的是正常植株，花药离体培养得到的才是单倍体植株，C错误；动物细胞培养，可用于检测有毒物质，茎尖细胞几乎不含病毒，可通过植物组织培养获得脱毒幼苗，D正确。植物组织培养与动物细胞培养的比较植物组织培养与动物细胞培养的比较方法技巧方法技巧比较项目植物组织培养动物细胞培养理论基础细胞的全能性细胞的增殖培养基类型固体或半固体培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、琼脂、植物激素葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清取材部位植物幼嫩部位或花药动物胚胎或幼龄动物器官和组织对光的需求再分化阶段需光不需光过程结果获得植株新个体或获得大量的细胞和细胞产物只能获得大量细胞或细胞产物，不能得到生物个体用途植株快速繁育；脱毒植物的培育；制造人工种子；生产药物、杀虫剂等；转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产；皮肤移植材料的培养；检测有毒物质；生理、病理、药理学研究共性都需无菌条件，培养基中含有有机物和无机物等营养物质；都是细胞有丝分裂过程二、细胞系、细胞株与二、细胞系、细胞株与克隆培养法克隆培养法1.细胞系和细胞株细胞系和细胞株(1)细胞系：可 的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系，能连续培养下去的细胞系称为 细胞系，不能连续培养下去的细胞系称为 细胞系。二倍体细胞通常为有限细胞系。连续细胞系被认为是发生转化了的细胞系，大多数具有 。有的连续细胞系是 ，具有异体致瘤性；有的连续细胞系获得了不死性，但保留 现象，不致癌。新知导学连续传代连续有限异倍体核型恶性细胞系接触抑制(2)细胞株：通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的 的 细 胞 称 为 细 胞 株 。 细 胞 株 一 般 具 有 恒 定 的 、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等。可以连续多次传代的细胞株称为 细胞株，传代次数有限的细胞株称为有限细胞株。具有特殊性质染色体组型连续2.克隆培养法克隆培养法(或细胞克隆或细胞克隆)(1)概念：把一个 从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的 的技术。(2)结果：经过克隆以后的细胞的后裔细胞群，由于来源于一个共同的祖细胞，所以称为 ，也就是克隆。(3)提高细胞克隆形成率的措施：选择适宜的培养基、添加_ 、以滋养细胞支持生长、 刺激、使用CO2培养箱、 等。单细胞细胞群体纯系血清(胎牛血清最好)激素(胰岛素等)调节pH(1)判断细胞株和细胞系的方法细胞系是可以传代的细胞，分为两种类型：有限细胞系(细胞系的生存期有限)和连续细胞系(大多具有异倍体核型)。细胞株是通过一定的纯化或选择法从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞，分为两种类型：连续细胞株和有限细胞株。细胞系所有细胞都能传代培养，却不一定具有相同的特征，不能称为细胞克隆；而细胞株是具有特殊性质的细胞系，一个细胞株就是一个细胞克隆。归纳总结归纳总结(2)克隆的类型项目细胞系细胞株概念_通过一定的 方法，从 中获得的具有特殊性质的细胞分类 、_有限细胞株、连续细胞株探究探究比较异同比较异同比较细胞系、细胞株，完善下表：互动探究可连续传代的细胞选择或纯化原代培养物或细胞系有限细胞系连续细胞系特点二倍体细胞通常为 ；连续细胞系大多数具有 核型。有的连续细胞系是恶性细胞系，具有异体致瘤性；有的连续细胞系获得了不死性，但保留接触抑制现象，不致癌一般具有 的染色体组型、 类型、病毒敏感性和生化特性等联系细胞株来自于 或 ，细胞系指可连续传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系异倍体有限细胞系恒定同功酶原代培养物细胞系例例3下列有关动物细胞培养的叙述，错误的是 A.细胞克隆需要滋养细胞支持生长B.长期动物组织培养最终会成为简单的细胞培养C.细胞系在连续传代过程中遗传性状始终保持均一D.细胞株是从细胞系中选择出的具有特殊性质的细胞答案解析解析解析提高动物细胞克隆形成率的措施有：选择适宜的培养基、激素刺激、添加血清及以滋养细胞支持生长等，A正确；动物组织培养过程中伴随着组织的分化，长期的组织培养最终会成为简单的细胞培养，B正确；细胞系在连续传代的过程中大多数会发生遗传物质改变，而具有异倍体核型，C错误；细胞株是从细胞系中经过选择或纯化，获得的具有特殊性质的细胞，D正确。例例4下列关于细胞系和细胞株的说法中，正确的是 A.细胞系有分裂次数的限制，细胞株可连续传代B.细胞系的遗传物质没有变化，细胞株的遗传物质也没有改变C.细胞系是原代培养建成的，细胞株是传代培养建成的D.细胞系是可传代的细胞，细胞株是具有特殊性质的细胞系解析解析细胞系是指可连续传代的细胞，分为有限细胞系和连续细胞系，连续细胞系是发生转化的细胞，遗传物质已经发生变化；从细胞系中选择出的具有特殊性质的细胞是细胞株。答案解析动物细胞的培养和克隆形成(1)动物细胞的培养：从动物体中取出相关的组织，将它分解成 的悬浮液，然后，在 的培养条件下，使 这些细胞得以生存，并保持 和 等生命活动的现象(2)动物组织培养：动物组织在体外及人工条件下维持_ 或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随_学习小结学习小结单个细胞人工控制生长分裂(繁殖)乃至接触抑制有规律的衰老、死亡生活状态组织分化细胞系：可连续传代的细胞，原代培养物在_ 时就成为细胞系细胞株：从 中选择获得的 具有特殊性质的细胞，一般具有恒定的染色体组 型、 、病毒敏感性和_等动物细胞的培养和克隆形成(3)原代培养和传代培养原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、 组织培养传代培养：将 细胞分成若干份，接 种到若干份培养基中，使其继续生长，增殖(4)细胞系和细胞株原代培养首次传代原代培养物或细胞系同功酶类型生化特性动物细胞的培养和克隆形成(5)克隆培养法基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于_ _提高成功率的措施选择适宜的培养基添加_以 支持生长激素刺激使用CO2培养箱，调节pH等单个细胞血清滋养细胞达标检测1.下列关于动物细胞培养的叙述，不正确的是 A.培养基为液体培养基B.培养结果只能获得大量细胞及生物制品，而不能获得生物体C.需要氧来满足细胞代谢的需要，不需要二氧化碳D.通过细胞培养可以检测有毒物质，判断某物质的毒性答案解析1234512345解析解析动物细胞一般用液体培养基来培养，需要无菌环境、基本营养物质、适宜的温度和pH、一定量的O2和CO2等；通过动物细胞培养可以生产生物制品，可以培养皮肤移植的材料，还可以检测有毒物质，用于生理、病理、药理等方面的研究；由于动物细胞分化程度高，虽然细胞核内具有该物种的全套遗传物质，但单个细胞不具备形成完整个体的其他条件，所以目前还不能通过动物细胞培养获得生物体。2.(2017鄞州中学测试)下列关于动物细胞培养的叙述，错误的是 A.在培养基中加入胰岛素可提高动物细胞克隆形成率B.细胞克隆可以从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系C.连续细胞系可认为是发生了转化的细胞系，大多数具有二倍体核型D.连续细胞系比有限细胞系更容易克隆答案解析12345解析解析在培养基中加入胰岛素可提高动物细胞克隆形成率，A项正确；细胞克隆即克隆培养法，是将单一细胞从细胞群体中分离出来单独培养形成纯系的技术，从普通细胞系中分离出单个突变细胞即可采用这种方法培养成细胞系，B项正确；连续细胞系被认为是发生了转化的细胞系，大多具有异倍体核型，C项错误；连续细胞系增殖能力更强，更易克隆，D项正确。123453.动物细胞培养中，出现遗传物质改变的细胞是 A.连续细胞系 B.细胞株C.原代细胞 D.传代细胞解析解析原代培养的细胞一般传至10代左右就不容易传下去了，少数能传到4050代，50代后，有少部分细胞遗传物质发生改变，变成了无限增殖的细胞，这些称为连续细胞系。答案解析123454.下列有关细胞系的说法不正确的是 A.二倍体细胞通常为有限细胞系B.连续细胞系就是恶性细胞系，具异体致瘤性C.能连续多次传代的细胞系称为连续细胞系D.从细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株答案解析1234512345解析解析细胞系分为连续细胞系(能连续多次传代的细胞系)和有限细胞系，二倍体细胞分裂次数有限，通常为有限细胞系，A、C正确；连续细胞系分为恶性细胞系和不死系，前者具有异体致瘤性，后者保留接触抑制，不致癌，B错误；细胞株是细胞系经过分离、纯化后获得的具有特殊性质的细胞，一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等，D正确。5.回答下列问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是_。12345答案解析相互接触接触抑制单层(或一层)胰蛋白酶解析解析动物细胞培养过程中当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖。这种现象称为细胞的接触抑制。此时，瓶壁上形成单层细胞。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用胰蛋白酶处理。(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现_的细胞，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成_细胞，该种细胞的粘着性_，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量_。12345答案解析衰老甚至死亡不死性(无限增殖)降低减少解析解析随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现衰老甚至死亡，但极少数细胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成无限增殖的细胞，该种细胞的粘着性降低，细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量减少，称之为细胞系(朝癌变方向发展)。(3)检查某种有毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选择_期的细胞用显微镜进行观察。12345答案解析有丝分裂中解析解析检查某种有毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选择有丝分裂中期的细胞进行显微镜观察，因为在有丝分裂中期染色体形态稳定，数目清晰，便于观察。