高中生物教案必修三
發(fā)表時間:2020-11-27人教版高中生物選修三2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體學(xué)案。
2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體
1.舉例說出動物細胞融合技術(shù)及其應(yīng)用。
2.舉例說出單克隆抗體技術(shù)及其應(yīng)用。
一、動物細胞融合
1.概念:動物細胞結(jié)合形成細胞的過程,也稱細胞雜交。
2.過程:含不同DNA的兩個或多個細胞――→滅活的病毒PEG,電激細胞。
3.結(jié)果:形成細胞。
4.意義:細胞融合技術(shù)突破了方法的局限,使成為可能。
二、單克隆抗體
1.傳統(tǒng)獲得的抗體
(1)方法:①向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種,使動物產(chǎn)生;
②從動物中分離所需抗體。
(2)缺點:產(chǎn)量低、純度低、。
2.單克隆抗體的制備
(1)過程(見教材圖解2-24)
(2)雜交瘤細胞的特點:,產(chǎn)生。
(3)單克隆抗體的優(yōu)點:,,產(chǎn)量大。
3.單克隆抗體的應(yīng)用
(1)作為診斷試劑,具有準確、、簡易、的優(yōu)點。
(2)用于和。
思考交流
1.動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合所依據(jù)的原理是什么?
2.“生物導(dǎo)彈”中借助于單克隆抗體的導(dǎo)向作用,能將藥物定向帶入癌細胞內(nèi),其中藥物的進入是什么方式?為什么?
正誤判斷
1.動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合都可以用滅活的病毒促進融合。()
2.制備單克隆抗體時,必需選用免疫過的小鼠。()
3.單克隆抗體具備純度高、特異性強等特點,在診斷的應(yīng)用上具有準確、高效、快速的優(yōu)點。()
4.“生物導(dǎo)彈”殺死癌細胞的同時,對正常細胞也同樣有殺傷力。()
一、動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較
比較項目原理方法步驟誘導(dǎo)方法結(jié)果用途或意義
動物細胞融合生物膜具有流動性分散成單個細胞后誘導(dǎo)細胞物理方法、
化學(xué)方法、
生物方法形成雜交細胞培育雜交細胞或大量獲得細胞產(chǎn)物(如制備單克隆抗體)
植物體細胞雜交生物膜具有流動性;植物細胞具有全能性酶解法去除細胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合,形成雜種細胞后培養(yǎng)成雜種植株物理方法、化學(xué)方法形成雜種植株克服遠緣雜交不親和障礙
例1 如圖所示為細胞融合技術(shù)的一些過程:
(1)從A、B細胞到C細胞的過程中,必須用________處理。
(2)若A、B細胞為植物細胞,那么這樣的細胞已經(jīng)用酶降解脫掉了________,這種酶可能是________酶,由此生成的A和B細胞稱為________。
(3)若A細胞為骨髓瘤細胞,B細胞為B淋巴細胞,那么D細胞稱為________細胞,由D細胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細胞的過程稱為________過程。這種細胞既能無限繁殖,又能產(chǎn)生________。
(4)若A為人細胞,B為鼠細胞,并分別用紅、綠熒光染料標記細胞膜上的蛋白質(zhì),在形成C細胞時,細胞一半發(fā)紅色熒光,一半發(fā)綠色熒光。到D細胞階段,兩種顏色的熒光均勻分布,請解釋原因。
(1)誘導(dǎo)劑 (2)細胞壁 纖維素酶和果膠 原生質(zhì)體 (3)雜交瘤 克隆 特異性抗體 (4)細胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運動的。JaB88.cOm
二、單克隆抗體的制備
單克隆抗體的制備過程如何?雜交瘤細胞有什么特點?
例2下圖表示用生物工程制備人抗A抗體的過程。請回答下列問題。
(1)人的紅細胞膜表面有被稱為凝集原的特異________;從免疫學(xué)角度看,這種凝集原是________。
(2)圖中細胞1是小鼠體內(nèi)注入人A型血紅細胞后而獲得的________細胞,這種細胞具有產(chǎn)生_________________________________的特點,但難以在體外培養(yǎng)。甲培養(yǎng)皿中培養(yǎng)的細胞2是從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取的骨髓瘤細胞,這種細胞在體外培養(yǎng)時能____________,但不會產(chǎn)生抗體。
(3)為了能充分發(fā)揮上述兩種細胞各自的特點,經(jīng)特殊處理,在促細胞融合因子的作用下,使兩種細胞發(fā)生融合,形成圖中的細胞3,這種細胞稱為____________。把它在乙培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng),則能產(chǎn)生大量的細胞群,這種方法稱為________。
(4)過程①的主要目的是____________________________________。通過過程②或③的培養(yǎng)方法能產(chǎn)生大量__________抗體。
(1)糖蛋白 抗原
(2)B淋巴 單一的抗A抗體(或單一的特異性抗體) 快速大量增殖
(3)雜交瘤細胞 單克隆
(4)篩選出能產(chǎn)生單一抗A抗體的雜交瘤細胞 抗A單克隆本
課堂達標
1.動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較中,正確的是()
A.誘導(dǎo)融合的方法完全相同B.所用的技術(shù)手段完全相同
C.所采用的原理完全相同D.都能形成雜種細胞
2.在飛船上,科學(xué)家進行了無人搭載的空間動物細胞融合實驗。該實驗所依據(jù)的原理和促進細胞融合的方法分別是()
A.細胞的全能性、滅活病毒誘導(dǎo)融合B.細胞的全能性、電刺激融合
C.生物膜的流動性、滅活病毒誘導(dǎo)融合D.生物膜的流動性、自然融合
3.下列關(guān)于單克隆抗體制備過程的敘述,正確的是()
A.制備過程中不需要動物細胞培養(yǎng)技術(shù)
B.雜交瘤細胞具有漿細胞與癌細胞的所有特點
C.經(jīng)選擇性培養(yǎng)基篩選出來的雜交瘤細胞即可用于單克隆抗體的生產(chǎn)
D.單克隆抗體制備過程中的細胞兩兩融合可得到三種融合細胞
4.用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體,下列實驗步驟中錯誤的是()
A.將抗原注入小鼠體內(nèi),獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞
B.用纖維素酶處理B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞
C.用聚乙二醇作誘導(dǎo)劑,促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠的骨髓瘤細胞融合
D.篩選雜交瘤細胞,并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群,培養(yǎng)后提取單克隆抗體
5.單克隆抗體技術(shù)在疾病診斷和治療以及生命科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于單克隆抗體的敘述,錯誤的是()
A.特異性強、靈敏度高
B.與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈”
C.體外培養(yǎng)B淋巴細胞可大量分泌單克隆抗體
D.由效應(yīng)B細胞與骨髓瘤細胞融合而成的雜交瘤細胞分泌
6.下圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解,請據(jù)圖回答下列問題。
(1)請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來________________________________________________。
(2)在單克隆抗體制備過程中選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞,是因為它們?nèi)诤虾蟮碾s交瘤細胞具有________________、________________的特性。
(3)由圖中可以看出,在單克隆抗體制備過程中運用了____________和____________的動物細胞工程技術(shù)手段。
課外強化
1.下圖是單克隆抗體制備過程示意圖,其中①過程注射的物質(zhì)和A細胞的名稱分別是()
A.抗體、T淋巴細胞B.抗原、T淋巴細胞
C.抗體、B淋巴細胞D.抗原、B淋巴細胞
2.單克隆抗體制備過程中,骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合后,要用特定的培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞,在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是()
①B淋巴細胞?、谛∈蠊撬枇黾毎?br>
③B淋巴細胞自身融合細胞?、苄∈蠊撬枇黾毎陨砣诤霞毎?br>
⑤雜交瘤細胞
A.①②③④B.①③⑤C.②④D.②③
3.用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體,下列實驗步驟中錯誤的是()
A.將抗原注入小鼠體內(nèi),獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞
B.用氯化鈣作誘導(dǎo)劑,促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合
C.篩選雜交瘤細胞,并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群,培養(yǎng)后提取單克隆抗體
D.該雜交瘤細胞株的增殖方式和產(chǎn)物分別是有絲分裂和單克隆抗體
4.某實驗小組做了下圖所示的實驗研究。下列相關(guān)敘述,正確的是()
A.與纖維母細胞相比,過程①形成的誘導(dǎo)干細胞的全能性較低
B.過程②是誘導(dǎo)干細胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程
C.每個Y細胞只產(chǎn)生一種抗體,故過程③不需用選擇性培養(yǎng)基進行篩選
D.過程④產(chǎn)生的單抗,不需細胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細胞外
5.以綿羊紅細胞刺激小鼠脾臟B淋巴細胞,再將后者與小鼠骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞克隆群,由此篩選出的單克隆雜交瘤細胞所產(chǎn)生的抗體()
A.能識別綿羊整個紅細胞
B.只識別綿羊紅細胞表面的特定分子
C.能識別綿羊所有體細胞
D.只識別綿羊所有體細胞表面的特定分子
6.單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV—1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV—1的單克隆抗體可快速檢測HSV—1。
回答下列問題:
(1)在制備抗HSV—1的單克隆抗體的過程中,先給小鼠注射一種純化的HSV—1蛋白,一段時間后,若小鼠血清中抗________的抗體檢測呈陽性,說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了________反應(yīng),再從小鼠的________中獲取B淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的________細胞融合,再經(jīng)過篩選、檢測,最終可獲得所需的雜交瘤細胞,該細胞具有的特點是__________________________。
(2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體,可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的________中使其增殖,再從________中提取、純化獲得。
(3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV—1蛋白,其原因是該抗體具有__________和________等特性。
精選閱讀
《動物細胞融合與單克隆抗體》教案設(shè)計
《動物細胞融合與單克隆抗體》教案設(shè)計
一、教材的地位和作用
《動物細胞融合與單克隆抗體》是人教版普通高中課程標準實驗教科書生物選修3專題二第2節(jié)動物細胞工程中第2小節(jié)的內(nèi)容,由于細胞工程是建立在細胞結(jié)構(gòu)、功能、生理等研究基礎(chǔ)上的新技術(shù),動物細胞融合又是細胞工程中基本技術(shù)之一,所以第2小節(jié)教學(xué)內(nèi)容是在高中必修教材基礎(chǔ)上的深入和擴展,也是第1小節(jié)動物細胞培養(yǎng)教學(xué)后的必然及延伸,是安排在學(xué)習(xí)了免疫、遺傳與基因工程的基礎(chǔ)上來進行教學(xué)的,學(xué)生既有一定的知識基礎(chǔ),又能為后面的微生物與發(fā)酵工程的教學(xué)奠定基礎(chǔ),尤其是為微生物的選種教學(xué)打下基礎(chǔ)。同時,生物技術(shù)中各個分支領(lǐng)域相互滲透、相互促進,細胞融合技術(shù)也不例外,它在現(xiàn)代生物技術(shù)中具有一定的理論意義和經(jīng)濟意義。
二、學(xué)情分析
學(xué)生是在學(xué)習(xí)了《植物細胞工程》和《動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)》的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)本節(jié)課的,所以對于動物細胞融合這一部分應(yīng)該能較輕松的理解,但是單克隆抗體的制備較復(fù)雜學(xué)生理解起來會有一定的難度,教師應(yīng)詳細介紹。
三、教學(xué)目標
根據(jù)新課標要求和本節(jié)的具體內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的知識水平,擬定下列教學(xué)目標。
1、知識目標
(1)掌握動物細胞融合與植物體細胞雜交的區(qū)別和聯(lián)系。
(2)簡述動物細胞融合和單克隆抗體制備的過程。
(3)了解單克隆抗體在醫(yī)學(xué)實踐中的應(yīng)用,并說其應(yīng)用實例。
2、能力目標
(1)由植物體細胞雜交技術(shù)導(dǎo)出動物細胞融合過程,培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力、思維能力。
(2)讓學(xué)生嘗試設(shè)計單克隆抗體的制備過程,指導(dǎo)學(xué)生掌握獲取知識和探索生物科學(xué)的基本方法,使學(xué)生了解生物科學(xué)認識模式以發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性能力。
(3)分析動物細胞融合技術(shù)的意義和應(yīng)用,逐步提高學(xué)生獨立獲取知識、分析問題和解決問題的能力。
3、情感目標
(1)初步培養(yǎng)學(xué)生勇于探索,不斷創(chuàng)新的精神和合作精神。
(2)通過向?qū)W生介紹動物細胞融合與單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展動態(tài)及一些新的研究成果,使學(xué)生明確人們對生命奧秘的揭示愈加廣泛和深入,知識不斷更新并向前發(fā)展,認識到學(xué)無止境,形成終生學(xué)習(xí)的意識。
(3)關(guān)注動物細胞融合與單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景。
四、教學(xué)重難點
1、重點
(1)動物細胞融合技術(shù)。
(2)單克隆抗體的制備過程。
2、難點
單克隆抗體的制備過程。
五、教學(xué)實施程序
教師組織和引導(dǎo)
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課
1、多媒體播放科幻電影中相關(guān)橋段,并展示人-鼠細胞雜交的圖片,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,導(dǎo)出本節(jié)課的課題。
2、進行學(xué)習(xí)目標的解讀。
1、觀看電影片段和人-鼠細胞雜交的圖片,回憶所學(xué)知識。
2、熟悉本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,把握難點內(nèi)容。
1、回顧人-鼠細胞雜交試驗,讓學(xué)生對動物細胞融合技術(shù)有初步的認識。
2、教學(xué)做到有的放矢。
自主學(xué)習(xí),知識梳理
1、多媒體課件展示相關(guān)問題,組織學(xué)生進行解答。
2、根據(jù)學(xué)生的回答了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。
1、通過課前預(yù)習(xí)并進行知識梳理,組內(nèi)討論,形成統(tǒng)一認知。
2、小組進行展示。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,并體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。
合作探究,班內(nèi)交流
1、多媒體展現(xiàn)合作探究內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進行相互交流,并進行小組展示。
1、并合作交流,并確定學(xué)習(xí)難點內(nèi)容。
培養(yǎng)學(xué)生合作精神。
點撥精講,解難釋疑
單克隆抗體制備的過程:
通過多媒體展示單克隆抗體的設(shè)計思路及制備過程,同時提出問題,學(xué)生討論。
(教師講解為主)
合作探究以下問題:
1、如何獲得B淋巴細胞?
2、如果把B淋巴細胞和骨髓瘤細胞放在一起時,會有幾種融合方式(類型)?
3、選擇雜交瘤細胞的兩步篩選的目的各是什么?
4、如何進行雜交瘤細胞的抗體檢測及克隆化培養(yǎng)?
本部分知識較難,但學(xué)生通過預(yù)習(xí)能簡單的分析出一部分,通過討論使知識完整培養(yǎng)學(xué)生全面思考問題的能力
隨堂練習(xí),當(dāng)堂反饋
多媒體展示相關(guān)習(xí)題
讀題,思考與討論,并進行解答
1、鞏固學(xué)生對實驗分析解讀能力。
2、通過對學(xué)生練習(xí)結(jié)果的評價,了解學(xué)生對知識的掌握情況,以便確定下一步的補償性學(xué)習(xí)的安排。
歸納總結(jié),科評價
1、多媒體展示“三個重要過程”“三個一”,幫助學(xué)生記憶和理解。
2、對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進行評價。
觀看多媒體展示內(nèi)容,對所學(xué)內(nèi)容有一個概括性的總結(jié)。
科學(xué)評價有利于小組內(nèi)學(xué)生之間的相互團結(jié),培養(yǎng)學(xué)生團隊合作的意識
七、板書設(shè)計
2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體
一、動物細胞的融合二、單克隆抗體*
1、概念:1、抗體1.1概念:Ig1.2來源:B細胞
2、方法:2、概念:雜交瘤細胞、高度單一、抗體
3、過程3、制備過程(雜交瘤制備技術(shù))
4、意義:制備單克隆抗體4、應(yīng)用:“生物導(dǎo)彈”
八、教學(xué)反思
高二生物教案:《動物細胞融合與單克隆抗體》教學(xué)設(shè)計
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準備好教案,這是教師需要精心準備的。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動,幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?下面是小編精心為您整理的“高二生物教案:《動物細胞融合與單克隆抗體》教學(xué)設(shè)計”,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
2.2.2動物細胞融合與單克隆抗體
一、學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1、知識網(wǎng)絡(luò)
2、學(xué)習(xí)目標
舉例說出動物細胞融合和單克隆抗體的原理和應(yīng)用
3、重難點
單克隆抗體的制備過程
二、自學(xué)評價
(一)動物細胞融合
1、動物細胞融合概念:_____或_____動物細胞結(jié)合形成________的過程,也成細胞雜交。
2、雜交細胞:_______________________________________________
3.動物細胞融合原理:
4.誘導(dǎo)動物細胞融合的方法:
常用的誘導(dǎo)因素有________(PEG)、________、_____。
※滅活病毒誘導(dǎo)細胞融合的原理:病毒表面的_____和一些酶能夠與細胞膜上的______發(fā)生作用,是細胞________,細胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布,_______打開,細胞發(fā)生融合。
※為什么病毒要滅活:________________________________________
5.優(yōu)點:突破了_______________的局限,是________成為可能。
6.用途:動物細胞融合技術(shù)已經(jīng)成為研究________、________、_____、_______和生物新品種培育的重要手段。
(二)、植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較
項目原理融合方法誘導(dǎo)手段用途
植物體細胞雜交
動物細胞融合
(三)、單克隆抗體
1.概念:由單個B淋巴細胞進行無性生殖形成的細胞所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體。
2.特點:既能__________繁殖,又能產(chǎn)生______的抗體。
3.單克隆抗體的制備:
第一步:將________注射到小鼠體內(nèi)進行免疫;
第二步:從該小鼠脾臟中獲得能夠產(chǎn)生抗體的________細胞,與小鼠的________細胞在________,或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合;
第三步:在特定的________培養(yǎng)基中,篩選出________細胞;
第四步:培養(yǎng)雜交瘤細胞,從中挑選出________的細胞群,繼續(xù)培養(yǎng);
第五步:將該雜交瘤細胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠________內(nèi)增殖,然后再分離純化單克隆抗體;
提取單克隆抗體:從培養(yǎng)液或小鼠腹水中提取。
☆在選擇培養(yǎng)基上,未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡,只有________才能生長
☆B淋巴細胞的特點:________,缺點:________
☆骨髓瘤細胞的特點:________。
☆雜交瘤細胞具備具備雙親的遺傳物質(zhì),不僅能產(chǎn)生________,還能________,能大量產(chǎn)生單克隆抗體。
4.單克隆抗體的應(yīng)用
⑴.作為診斷試劑:它在多種________及________的診斷和病原鑒定中發(fā)揮著重要的作用。
單克隆抗體在診斷的應(yīng)用上,具有____、______、簡易、_____的優(yōu)點。
⑵.用于治療疾病和運載藥物:運用藥物與單克隆抗體連接在一起制成"生物導(dǎo)彈"。
人教版高中生物選修三2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)案
經(jīng)驗告訴我們,成功是留給有準備的人。作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助高中教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供人教版高中生物選修三2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)學(xué)案,歡迎大家閱讀,希望對大家有所幫助。
2.2.1動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)
1.簡述動物細胞培養(yǎng)的過程、條件及應(yīng)用。
2.簡述通過動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程和應(yīng)用前景。
一、動物細胞培養(yǎng)
1.原理:。
2.概念:從動物機體中取出相關(guān)的組織,將它分散成,然后,放在適宜的培養(yǎng)基中,讓這些細胞和。
3.過程
取動物組織塊
↓
分散組織細胞:剪碎,用或膠原蛋白酶處理一段時間
↓
配制細胞懸液
↓
原代培養(yǎng):具有和的特點
傳代培養(yǎng)(1)先用胰蛋白酶等處理貼滿瓶壁的細胞,再分瓶繼續(xù)培養(yǎng)(2)10代以內(nèi)的細胞保持正常的二倍體核型(3)細胞傳到10~50代左右時,增殖會逐漸緩慢,以至于完全停止,但這時部分細胞的細胞核型可能發(fā)生改變,克服細胞壽命的自然極限,獲得不死性
4.條件
(1)無菌、無毒的環(huán)境:對和所有進行無菌處理。
(2)營養(yǎng):合成培養(yǎng)基中有糖、、、無機鹽、,通常需加入、血漿等。
(3)溫度和pH
①適宜溫度:±0.5℃。
②適宜pH:。
(4)氣體環(huán)境:主要是O2和CO2,O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是。
5.應(yīng)用
(1)生物制品:如疫苗、干擾素、的生產(chǎn)。
(2)檢測有毒物質(zhì),判斷某種物質(zhì)的。
(3)用于、、等方面的研究,如篩選抗癌藥物等。
二、動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物
1.理論基礎(chǔ):動物的細胞核具有。
2.概念:將動物的一個細胞的,移入一個已經(jīng)去掉細胞核的中,使其并發(fā)育成一個新的胚胎,最終發(fā)育為動物個體。
3.分類:包括和,其中較易成功。
4.過程
5.應(yīng)用前景
(1)在畜牧生產(chǎn)中:可以加速家畜遺傳改良進程,促進。
(2)在保護瀕危物種方面:可增加這些動物的。
(3)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域: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)基因克隆動物細胞、組織和器官可以作為的供體。
(5)人的核移植胚胎干細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化,形成相應(yīng)的組織、器官后,可以用于。
(6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程,追蹤研究疾病的和。
6.存在問題
(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。
思考交流
1.動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的原理一樣嗎?
2.為什么切取動物組織塊進行細胞培養(yǎng)時,常選擇胚胎或幼齡動物的器官或組織?
正誤判斷
1.常選用胚胎或幼齡動物的器官或組織進行動物細胞培養(yǎng)是因為這些細胞容易獲得。()
2.動物細胞是基因工程技術(shù)中常用的受體細胞,離不開動物細胞培養(yǎng)。()
3.克隆動物時,常以去核的卵母細胞為受體細胞的原因是細胞體積大、含有促進細胞核全能性表達的物質(zhì)。()
4.克隆動物成功率低且存在健康問題,因此克隆動物研究無意義。()
一、動物細胞培養(yǎng)
①動物細胞培養(yǎng)的具體過程如何?什么是原代培養(yǎng)?什么是傳代培養(yǎng)?分別有什么特點?
②什么叫接觸抑制?什么樣的細胞具有這一機制,什么樣的細胞失去這一機制?
例1 某研究小組進行藥物試驗時,以動物肝細胞為材料,測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種,甲細胞為肝腫瘤細胞,乙細胞為正常肝細胞。請回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題。
(1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng),培養(yǎng)液及其他培養(yǎng)條件均相同。一段時間后,觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量________。
(2)在動物細胞培養(yǎng)時,通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清,其原因是___________________________________________。細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行,CO2的作用是______________________________________。
(3)在兩種細胞生長過程中,當(dāng)乙細胞鋪滿瓶壁時,其生長________。藥物試驗需要大量細胞,兩種細胞頻繁傳代,甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液,需要________處理。
(4)為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染,可向培養(yǎng)液中加入適量的________。
(1)多 (2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì) 維持培養(yǎng)液的pH (3)停止 多 胰蛋白酶(4)抗生素
二、動物體細胞核移植技術(shù)及克隆
什么是克???如何從不同的層次理解克?。?/p>
課堂達標
1.下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述中,正確的是()
A.動物細胞培養(yǎng)的目的就是為獲得細胞分泌蛋白
B.動物細胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細胞分散開
C.動物細胞培養(yǎng)通常不會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象
D.可以通過細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動物個體
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?、跓o菌的環(huán)境?、酆铣膳囵B(yǎng)基需加血漿?、軠囟扰c動物體溫相近 ⑤需要O2,不需要CO2⑥CO2調(diào)節(jié)培養(yǎng)液pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④C.①③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④⑥
3.中科院動物研究所與福州大熊貓研究中心合作,通過將大熊貓細胞核植入去核后的兔子卵細胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓早期胚胎,表明我國大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列描述與克隆無關(guān)的是()
A.“復(fù)制”B.無性繁殖C.組織培養(yǎng)D.基因工程
4.一只羊的卵細胞核被另一只羊的體細胞核置換后,這個卵細胞經(jīng)過多次分裂,再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育,結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途,但是不能()
A.有選擇地繁殖某一性別的家畜B.繁殖家畜中的優(yōu)良個體
C.用于保存物種D.改變動物的基因型
5.下列對哺乳動物體細胞核移植技術(shù)的描述不正確的是()
A.該技術(shù)的難度明顯高于胚胎細胞核移植
B.通常采用減數(shù)第二次分裂期卵母細胞作為受體細胞
C.可通過顯微操作法除去卵母細胞核
D.克隆動物是對提供體細胞核的動物進行了完全復(fù)制
6.現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種,A品種牛的細胞組成可表示為A細胞核、A細胞質(zhì);B品種牛則為B細胞核、B細胞質(zhì)。
(1)如果要獲得一頭克隆牛,使其細胞由A細胞核和B細胞質(zhì)組成,基本步驟是:從A品種牛體內(nèi)取出體細胞,進行體外培養(yǎng)。然后再從培養(yǎng)細胞中取出________注入B品種牛的________卵母細胞中,經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后,可形成胚胎,該胚胎被稱為________,將該胚胎移入代孕母牛的________中,通過培育可達到目的。
(2)克隆牛的產(chǎn)生說明______________具有全能性??寺∨5男誀钪饕憩F(xiàn)________品種牛的特征。由A、B兩個品種雜交得到的牛與克隆牛相比,雜交牛細胞核的遺傳物質(zhì)來自________個親本,細胞質(zhì)來自________性親本,克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成_______________________(填“相同”或“不同”)。
(3)請舉一例說明克隆牛培育成功的實際意義。
____________________________________。
課外強化
1.為了將用于培養(yǎng)的動物組織細胞分散開,以便配制成一定濃度的細胞懸浮液,應(yīng)選用下列哪種物質(zhì)處理選取來的動物組織()
A.胃蛋白酶B.胰蛋白酶C.鹽酸 D.胰脂肪酶
2.動物細胞培養(yǎng)過程的順序是()
①原代培養(yǎng)?、趥鞔囵B(yǎng) ③胰蛋白酶處理組織,形成分散的懸浮液
A.①②③B.①③②C.②③①D.③①②
3.乙馬的卵細胞核被甲馬的體細胞核置換后,這個卵細胞經(jīng)過多次分裂發(fā)育成重組胚胎,再植入丙馬的子宮內(nèi)發(fā)育,結(jié)果產(chǎn)下一匹小馬。下列敘述正確的是()
A.直接在體外對甲馬的體細胞進行誘導(dǎo)也能培養(yǎng)出胚胎
B.小馬的性狀與甲馬完全相同
C.此項技術(shù)可用于保護瀕危物種
D.該過程可以很好地證明動物細胞的全能性
4.下列屬于動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)區(qū)別的是()
A.動物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基的成分與植物的不同
B.動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行
C.動物細胞培養(yǎng)過程中可發(fā)生基因重組,而植物組織培養(yǎng)不能
D.植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)都體現(xiàn)了細胞的全能性
5.實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是()
實驗小鼠――→甲 皮膚組織――→乙 皮膚細胞――→丙 細胞1培養(yǎng)――→丁 細胞2培養(yǎng)
A.甲過程需要對實驗小鼠進行消毒
B.乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化
C.丙過程得到的細胞大多具有異倍體核型
D.丁過程得到的細胞具有異質(zhì)性
6.下列不屬于動物細胞工程應(yīng)用的是()
A.大規(guī)模生產(chǎn)干擾素,用于抵抗病毒引起的感染
B.為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細胞
C.大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等
D.利用核移植技術(shù),加快優(yōu)良種畜的繁殖
7下圖是利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)治療遺傳性糖尿病的過程圖解。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)圖中①所示的結(jié)構(gòu)名稱是________。
(2)圖中③④所示的生物技術(shù)名稱分別是________________、__________________。
(3)過程③通常用去核的卵母細胞作為受體細胞的原因除了它體積大、易操作、營養(yǎng)物質(zhì)豐富外,還因為它________________________________________________________________________。
(4)過程④通常用②作為受體細胞的原因是____________________________________________。
(5)圖示方法與一般的異體核移植相比最大的優(yōu)點是__________,該種基因治療所屬類型為_________________________________________________。
人教版高中生物選修三第2章細胞工程學(xué)案
第2章細胞工程(學(xué)案28)
學(xué)習(xí)目標
1、植物的組織培養(yǎng)
2、動物的細胞培養(yǎng)與體細胞克隆
3、細胞融合與單克隆抗體
預(yù)習(xí)探究
1.細胞工程
(1)操作水平:。
(2)目的:按照人的意愿來改變細胞內(nèi)的或獲得。
2.植物細胞的全能性
(1)概念:具有某種生物全部的任何一個細胞,都具有發(fā)育成的潛能。
(2)原理:細胞內(nèi)含有本物種的。
(3)全能性表達條件:具有完整的細胞結(jié)構(gòu),處于離體狀態(tài),提供一定的和其他適宜外界條件。
3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(1)原理:植物細胞具有。
(2)過程
4.植物細胞工程的應(yīng)用
(1)微型繁殖:優(yōu)點是能夠。
(2)作物脫毒:利用等無毒組織進行微型繁殖。
(3)培育:可以解決某些植物結(jié)實率低、繁殖困難的問題。
(4)作物新品種的培育:單倍體育種和突變體的利用。
(5)細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn):即利用技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。
5.動物細胞培養(yǎng)條件
①無菌、無毒的環(huán)境:對和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理,添加,定期更換培養(yǎng)液以清除。
②營養(yǎng):除正常的有機和無機營養(yǎng)外,需加入等一些天然成分。
③適宜的溫度和pH:溫度為℃(哺乳動物),pH為。
6.動物細胞融合
(1)原理:。
(2)融合方法:聚乙二醇(PEG)、、電激等。
(3)意義:突破了的局限,使成為可能,也為制造
開辟了新途徑。
7.單克隆抗體
(1)制備過程
(2)優(yōu)點:特異性強、,可大量制備。
(3)用途:作為診斷試劑;用于治療疾病和。
④氣體環(huán)境:含95%空氣加5%CO2的混合氣體,其中后者的作用是。
(3)應(yīng)用:生物制品的生產(chǎn)、檢測、醫(yī)學(xué)研究。
8.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物
(1)動物體細胞核移植技術(shù)的過程
(2)原理:。
(3)結(jié)果:。
課堂探究
1.動物細胞培養(yǎng)過程中,也需要將動物細胞分散開來,這與觀察植物細胞的有絲分裂中的解離作用類似。兩種處理方法的結(jié)果最大的區(qū)別是什么?
2.通過動物體細胞核移植技術(shù)獲得的克隆動物,其遺傳物質(zhì)是否和供核細胞的遺傳物質(zhì)完全一樣?
3.單克隆抗體制備過程中,第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同?
當(dāng)堂達標
1.下圖是通過植物細胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑,下列敘述不正確的是()
A.該途徑依據(jù)的原理是植物細胞具有全能性
B.過程①需控制好培養(yǎng)基中植物激素的比例
C.經(jīng)過程①細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化
D.過程③需使用液體培養(yǎng)基,有利于細胞增殖
2.“白菜—甘藍”是用細胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長期短、耐熱性強和易于儲藏等優(yōu)點。如圖是“白菜—甘藍”的雜交過程示意圖。以下說法正確的是()
A.除去細胞壁形成原生質(zhì)體,可運用的酶是纖維素酶、淀粉酶和果膠酶
B.通??烧T導(dǎo)上述原生質(zhì)體相互融合的方法是PEG和滅活的病毒誘導(dǎo)
C.雜種細胞形成的標志是誘導(dǎo)產(chǎn)生了新的細胞壁
D.愈傷組織形成“白菜—甘藍”植物體必須經(jīng)過脫分化和再分化兩個過程
3.某研究小組為測定某種藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性,準備對某種動物的肝腫瘤細胞(甲)和正常肝細胞(乙)進行動物細胞培養(yǎng)。下列敘述正確的是()
A.制備肝細胞懸液時,可用胃蛋白酶處理肝組織塊
B.恒溫培養(yǎng)箱中的CO2濃度維持在5%左右,以促進細胞呼吸
C.為了保證細胞培養(yǎng)所需的無毒環(huán)境,需大量添加各種抗生素
D.本實驗應(yīng)設(shè)置對照實驗,以檢測藥物對甲、乙細胞的毒性大小
4.如圖所示為哺乳動物生殖的過程。其中b為卵細胞,c為體細胞。下列敘述不正確的是()
A.形成動物①②的過程分別屬于有性生殖和無性生殖
B.產(chǎn)生動物②的過程中可發(fā)生基因突變、基因重組等
C.動物②的產(chǎn)生表明動物細胞的細胞核具有全能性
D.a、b、c細胞的形成過程,僅c細胞為有絲分裂
5.關(guān)于下面制備單克隆抗體過程示意圖的敘述,不正確的是()
A.①表示已免疫的B淋巴細胞和骨髓瘤細胞均是從小鼠的脾臟中提取的
B.②促進細胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導(dǎo)
C.④中的篩選是通過抗原—抗體反應(yīng)進行的
D.⑤可以無限增殖
6.植物葉肉細胞原生質(zhì)體的分離和培養(yǎng)的主要過程可用下面所示圖解簡單表示:
葉片――――――――――→a洗凈、滅菌、切條、酶解原生質(zhì)體懸液――――→b過濾、離心純凈的原生質(zhì)體―――――→c培養(yǎng)基中培養(yǎng)愈傷組織―→d胚狀體―→e植株
(1)培育胚狀體利用了__________________這一項生物技術(shù),胚狀體再繼續(xù)培養(yǎng),則可培育出完整的植株,這體現(xiàn)了________________。培養(yǎng)基中除了含有一定的營養(yǎng)外,還必須含有____________________等植物激素,還需要對培養(yǎng)基進行嚴格的________________。
(2)如果愈傷組織是三七葉肉細胞培養(yǎng)產(chǎn)生的,若為了獲得三七的細胞產(chǎn)物,則只需要培養(yǎng)到________________;若為了獲得三七的人工種子,則需要培養(yǎng)到________________。如果愈傷組織是棉花葉肉細胞培養(yǎng)產(chǎn)生的,通過基因工程要獲取抗蟲棉,目的基因?qū)朊藁ㄓ鷤M織細胞常用的方法是________________法。
(3)從葉片的葉肉細胞到獲得胚狀體的過程中,必須要經(jīng)過________________。
①無絲分裂 ②有絲分裂?、蹨p數(shù)分裂?、茉囵B(yǎng)?、輦鞔囵B(yǎng) ⑥植物體細胞雜交 ⑦細胞融合?、嗝摲只、嵩俜只?br>
7.野生黑芥(染色體數(shù)為2A)具有黑腐病的抗性基因,而花椰菜(染色體數(shù)為2B)易感染黑腐病菌而患病,用生物工程技術(shù)獲得抗黑腐病雜種黑芥—花椰菜植株,操作流程如圖。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖中涉及到的生物工程技術(shù)有________________。過程①PEG的作用是______________,此時培養(yǎng)液需要保持一定滲透壓的目的是________________。
(2)經(jīng)過①操作后,篩選出融合的雜種細胞,進而脫分化形成________________,經(jīng)過②________________形成雜種植株。
(3)若要分析雜種植株的染色體變異類型,應(yīng)剪取該植株根尖和雙親植株的根尖,制成臨時裝片,然后在顯微鏡下觀察比較有絲分裂中期染色體的________________。
(4)用上述方法培養(yǎng)的該雜種植株含有的染色體數(shù)目是________________;用黑腐病菌感染雜種植株,篩選出具有________________________________的雜種植株。
8.科學(xué)家利用植物體細胞雜交技術(shù)成功獲得了番茄—馬鈴薯雜種植株,為了便于雜種細胞的篩選和鑒定,科學(xué)家利用紅色熒光和綠色熒光分別標記番茄和馬鈴薯的原生質(zhì)體膜上的蛋白質(zhì),其培育過程如圖所示,請據(jù)圖回答下列問題:
(1)植物體細胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有________________________________。
(2)過程①常用的酶是____________________,細胞融合完成的標志是__________________。
(3)植物原生質(zhì)體融合過程常利用化學(xué)試劑____________誘導(dǎo)融合,在鑒定雜種原生質(zhì)體時可用顯微鏡觀察,根據(jù)細胞膜表面熒光的不同可觀察到__________種不同的原生質(zhì)體(只考慮細胞兩兩融合的情況),當(dāng)觀察到______________________________________時可判斷該原生質(zhì)體是由番茄和馬鈴薯融合而成的。
(4)過程③和過程④依次為_______________________________________________________,
過程④中的培養(yǎng)基常添加的植物激素是__________________________。
(5)若番茄細胞內(nèi)有m條染色體,馬鈴薯細胞內(nèi)有n條染色體,則“番茄—馬鈴薯”細胞在有絲分裂后期含______條染色體。若雜種細胞培育成的“番茄—馬鈴薯”植株為四倍體,則此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于____________植株。