1、 以“人耳鼠”为背景材料，设计问题，导入新课；首先直接阐明动物细胞工程的四个常用技术手段，指出动物细胞培养是动物细胞工程的基础，进入动物细胞培养技术的学习；结合形象的图片，讲述动物细胞培养的特点和原代培养以及传代培养的比较，使内容呈现更为清晰明了；接着由克隆羊引入核移植和克隆动物，讲解提核移植的原理和结果，利用图示讲解核移植的过程和体细胞核移植技术的应用前景及存在问题。先讲解动物细胞的培养过程，再通过列表比较植物细胞和动物细胞培养，来加深学生对二者在区别上的理解。对于核移植这一内容，先通过图示配以文字对其过程进行讲解，然后对常考知识点进行归纳总结，再通过对应习题，来提升学生对知识的掌握情况，从
2、而突破本节的难点和重点。专题专题2 2 细胞工程细胞工程2.2.1 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术动物细胞培养和核移植技术.人耳鼠培养过程简介人耳鼠培养过程简介.“人耳鼠人耳鼠”是先使用可降解材是先使用可降解材料经过耳形压模，聚乳酸（料经过耳形压模，聚乳酸（PLAPLA）溶液浸泡使其强度增强，制成耳溶液浸泡使其强度增强，制成耳廓支架材料，然后让细胞在支架廓支架材料，然后让细胞在支架上繁殖生长。然后将细胞接种于上繁殖生长。然后将细胞接种于支架材料，经过支架材料，经过1-21-2周体外培养，周体外培养，在裸鼠背上割开一个口子，植入在裸鼠背上割开一个口子，植入“人耳人耳”。随后，。随后，“人耳
3、人耳”的支的支架会自己降解消失，架会自己降解消失，“长长”在老在老鼠的背上。鼠的背上。.1 1.人耳鼠的培育属于哪个范畴人耳鼠的培育属于哪个范畴 的生物技术？的生物技术？2 2.人耳鼠的培养过程利用了人耳鼠的培养过程利用了什么技术手段？什么技术手段？.动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体技术单克隆抗体技术动物细胞核移植动物细胞核移植动物动物细胞细胞工程工程常用常用技术技术其它动物细胞工程的基础其它动物细胞工程的基础.一、动物细胞培养一、动物细胞培养1 1、概念：教材、概念：教材4444页页2 2、原理：、原理：细胞增殖细胞增殖.动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物的组织、
4、器官的组织、器官细胞悬液细胞悬液1010代细胞代细胞无限传代无限传代单个细胞单个细胞加培养液加培养液细胞株细胞株细胞系细胞系遗传物质遗传物质已已改变改变剪碎、用剪碎、用胰蛋白酶胰蛋白酶处理（或胶原蛋白酶）处理（或胶原蛋白酶）细胞贴壁细胞贴壁，出现，出现接触抑制接触抑制用胰蛋白酶处理用胰蛋白酶处理分瓶传代培养分瓶传代培养5050代细胞代细胞3 3、过程、过程遗传物质遗传物质未未改变改变.目目前使用的或冷冻保存的正常细胞前使用的或冷冻保存的正常细胞通常在通常在1010代以代以内的内的原因：原因：以保持正常二倍体核型以保持正常二倍体核型（或（或1010代以内的细胞遗传物质不改变）。代以内的细胞遗传物
5、质不改变）。选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做选动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料的原因：动物细胞培养材料的原因：因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，因为其细胞生命力旺盛，分裂能力强，分化程度低。分化程度低。用用胰蛋白胰蛋白酶或胶原蛋白酶处酶或胶原蛋白酶处理的原因：理的原因：解除由于接触抑制对细胞生长和繁殖的抑制。解除由于接触抑制对细胞生长和繁殖的抑制。.强调一：细胞贴壁过程强调一：细胞贴壁过程细胞贴壁：细胞贴壁：培养瓶或培养皿壁要求：培养瓶或培养皿壁要求：.强调二：接触抑制强调二：接触抑制 瓶壁上的细瓶壁上的细胞层数是：胞层数是：一层一层（或单层）！（或单层）！.原代培养：原代培
6、养：传代培养：传代培养：细胞株：细胞株：原代细胞一般传至原代细胞一般传至1010代左代左右细胞生长停右细胞生长停 滞，大部分细胞衰滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到老死亡，少数细胞存活到5050代这种代这种传代细胞为细胞株。传代细胞为细胞株。细胞系：细胞系：5050代以后大部分死亡，代以后大部分死亡，部分细胞部分细胞细胞核型细胞核型（遗传物质）发（遗传物质）发生变化，获得生变化，获得不死性，不死性，朝着等同于朝着等同于癌细胞癌细胞的方向发展，无限繁殖。的方向发展，无限繁殖。.4.4.动物细胞培养的条件动物细胞培养的条件:教材教材4646页页（1 1）无菌无毒的环境：）无菌无毒的环境：（4
7、4）气体环境：）气体环境：（2 2）营）营 养：养：（3 3）温度和）温度和pHpH：.培养器皿培养器皿动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑、无毒？动物细胞培养瓶内表面为什么要光滑、无毒？.5.5.动物细胞培养技术的应用动物细胞培养技术的应用:（1 1）蛋白质生物制品的生产）蛋白质生物制品的生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体（2 2）应用于基因工程）应用于基因工程 主要用于作为受体细胞主要用于作为受体细胞（3 3）检测有毒物质，判断某种物质的毒性）检测有毒物质，判断某种物质的毒性 （4 4）细胞的生理、药理、病理研究）细胞的生理、药理、病理研究 如用于筛选抗癌药物如用
8、于筛选抗癌药物 .获得细胞获得细胞细胞的全能性细胞的全能性细胞或细胞细胞或细胞产品产品新的个体或细新的个体或细胞产品胞产品培养结果培养结果或细胞产物或细胞产物快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等培养目的培养目的葡萄糖、动物血清、葡萄糖、动物血清、促生长因子促生长因子蔗糖、植物激素蔗糖、植物激素培养基特有成分培养基特有成分液体培养基液体培养基固体培养基固体培养基培养基性质培养基性质细胞增殖细胞增殖原原 理理动物细胞培动物细胞培养养植物组织培养植物组织培养比较项目比较项目植物细胞和动物细胞培养的比较植物细胞和动物细胞培养的比较.二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植
9、技术和克隆动物（1 1）概念：）概念：（4 4）分类：胚胎核移植、体细胞核移植。）分类：胚胎核移植、体细胞核移植。胚胎细胞分化程胚胎细胞分化程度低，恢复其全度低，恢复其全能性相对容易。能性相对容易。动物体细胞分化程动物体细胞分化程度高，恢复其全能度高，恢复其全能性十分困难。性十分困难。（3 3）原理：）原理：动物细胞核具有全能性动物细胞核具有全能性1.1.动物核移植动物核移植（2 2）结果：）结果：得到克隆动物得到克隆动物（用（用核移植核移植的方法得到的动物）的方法得到的动物）.供体供体体体细胞细胞（供核）（供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵巢卵巢卵母卵母细胞细胞（供质）（供质）去核去核无核
10、卵母细胞无核卵母细胞注入注入细胞融合细胞融合重组重组细胞细胞构建构建重组胚胎重组胚胎胚胎移植胚胎移植代孕代孕母体母体生出与供生出与供体遗传物体遗传物质质基本相基本相同同的个体的个体2 2、体细胞核移植过程、体细胞核移植过程 MM中期中期.归纳归纳：共分成两大阶共分成两大阶段：段：核核移植移植和和胚胎移植胚胎移植。你认为用上述体细胞核移植方法生产你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了行了100%100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？思考：思考：绝大部分绝大部分DNADNA来自于供体细胞核，但其核外还有来自于供体细胞核，但其核外还
11、有少量的少量的DNADNA，即线粒体中的，即线粒体中的DNADNA是来自于受体卵是来自于受体卵母细胞。母细胞。克隆动物的性别取决于？克隆动物的性别取决于？供核个体供核个体.（1 1）供体：注入去核卵母细胞中的不是）供体：注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是供体细胞核，而是 体细胞体细胞 。（2 2）受体：受体细胞为减数第二次分裂）受体：受体细胞为减数第二次分裂中期的中期的 次级卵母细胞次级卵母细胞 。（3 3）常用的去核方法：）常用的去核方法：显微操作法显微操作法 。（4 4）重组细胞发育成一个新个体，体现）重组细胞发育成一个新个体，体现了了 动物细胞核动物细胞核 的全能性，而非动物细的全
12、能性，而非动物细胞的全能性。胞的全能性。（5 5）若把体细胞的细胞核注入到无核卵）若把体细胞的细胞核注入到无核卵母细胞，则称之为母细胞，则称之为 核移植核移植 。.（8 8）诱导融合方法：）诱导融合方法：物物理法：理法：电脉冲电脉冲 ；化化学法：学法：钙离子载体钙离子载体 、乙醇、蛋白酶合成、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等处理。抑制剂等处理。（9 9）应用的技术：）应用的技术：细胞培养细胞培养 技术、技术、细胞细胞核移植核移植 技术、技术、胚胎移植胚胎移植 技术。技术。（7 7）克隆属于）克隆属于 无性无性 繁殖，产生新个体的繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供性别、绝大多数性状与供核亲核亲本本
13、 一致一致 。（6 6）用卵母细胞做受体细胞原因：）用卵母细胞做受体细胞原因：a a卵母细胞体积卵母细胞体积 大大 ，便于，便于 操作操作 ；b b卵黄卵黄 多多 ，营养物质营养物质 丰丰富；富；c c易激发易激发 细胞核细胞核 全能性的表达。全能性的表达。.试管动物（婴儿）培养过程试管动物（婴儿）培养过程卵细胞卵细胞精子精子 体体外受精外受精受精卵受精卵 胚胚胎胎新个体新个体母体子宫内母体子宫内孕育、产出孕育、产出.黑面绵羊黑面绵羊去核卵母去核卵母细胞细胞白面绵羊白面绵羊乳腺细胞乳腺细胞核核a重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期重组胚胎早期重组胚胎b另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、
14、出生妊娠、出生克隆羊多利克隆羊多利1 1、写出、写出ABAB所代表细胞工程名称：所代表细胞工程名称：a a表示：表示：.b b表示表示:.2 2、实施细胞工程时，所需受体细胞、实施细胞工程时，所需受体细胞 大多采用卵母细胞的原因：大多采用卵母细胞的原因：体积大，易操作。含有促使细胞核体积大，易操作。含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。表达全能性的物质和营养条件。3 3、多利面部毛色是：、多利面部毛色是：.根据遗传学原理说明判断依据。根据遗传学原理说明判断依据。4 4、若黑面绵羊的基因型为、若黑面绵羊的基因型为AAAA，白面绵羊，白面绵羊 的基因型为的基因型为aaaa，则克隆羊的基因型为：
15、，则克隆羊的基因型为：核移植核移植胚胎移植胚胎移植白色白色多利全部的核基因都来自白面绵羊多利全部的核基因都来自白面绵羊aaaa.3.3.体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景 （1 1）加速家畜）加速家畜遗传改良遗传改良的的进程进程（2 2）保护）保护濒危濒危物种物种（3 3）生产）生产医用蛋白质医用蛋白质（4 4）转基因克隆动物作为）转基因克隆动物作为异种异种移植的供体移植的供体（5 5）人核移植胚胎干细胞诱导分）人核移植胚胎干细胞诱导分化后提化后提供组供组织、器官用于移植。织、器官用于移植。（6 6）研究克隆动物和克隆细胞，可使人）研究克隆动物和克隆细胞，可使人类更类更深入了解胚胎发育及衰老过程。深入了解胚胎发育及衰老过程。（7 7）用克隆动物做疾病模型。）用克隆动物做疾病模型。.4.4.体细胞核移植技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题（1 1）成功率比较）成功率比较低。低。（2 2）克隆技术有待）克隆技术有待改进改进。（3 3）大多存在）大多存在健康健康问题，许多克隆问题，许多克隆动物表现出动物表现出遗传遗传和和生理生理缺陷，如体缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，免型过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。疫失调等。（4 4）克隆动物食品）克隆动物食品安全安全存有争议。存有争议。
