第5课时 动物的克隆(Ⅰ)学案(含答案)
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1、第第 5 课时课时 动物的克隆动物的克隆() 学习目标 1.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 1.动物克隆的技术基础:动物的细胞和组织培养。 2.动物细胞的培养 (1)动物细胞培养的原理是细胞增殖。 (2)培养过程 特别提醒 选取幼龄动物的组织、器官作为材料的原因:幼龄动物的组织、器官,其细胞 的分化程度较低,增殖能力强,有丝分裂旺盛,容易培养。 培养前要将动物组织分散成单个细胞的原因:分散后细胞能与培养液充分接触,更易进行 物质交换。 放入 CO2培养箱中保温培养
2、的原因:动物细胞培养过程中通入 CO2的目的是调节 pH。 (3)培养瓶内细胞生长特点 贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁生长。 接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞停止分裂增殖的现象。 (4)原代培养与传代培养 原代培养:从机体取出后立即进行的细胞、组织培养为原代细胞。 传代培养:将原代细胞从培养瓶中取出,配制成细胞悬浮液,分成若干份,接种到若干份 培养基中,使其继续生长、增殖。 3.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生长特性。 (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 单的细胞培养。 (3)在广义的组织培养中
3、还包括器官培养,即器官的原基、器官的一部分或整个器官在体外和 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、功能及分化能力。 例 1 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 D 解析 植物组织培养所用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;
4、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。 例 2 如图是动物细胞培养的基本过程示意图,请据图回答: (1)动物细胞培养的理论基础是( ) A.细胞分化 B.细胞增殖 C.细胞全能性 D.细胞膜流动性 (2)容器 A 中的动物器官或组织首先要进行的处理是_,然后用_酶处理, 这 是为了使细胞分散开来。这样做的目的是_。 (3)培养首先在 B 瓶中进行。在此瓶中培养一段时间后,细胞出现接触抑制现象,到这时的培 养称为_。 (4)为了把 B 瓶中的细胞分装到
5、C 瓶中, 用_处理, 然后配制成_, 再分装。 (5)在 C 瓶中正常培养细胞的过程称为_。 答案 (1)B (2)剪碎组织 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触 (3)原代培养 (4)胰蛋白酶 细胞悬浮液(5)传代培养 解析 (1)动物细胞培养的理论基础是细胞增殖。(2)在进行培养时应尽量使细胞分散,便于与 培养液充分接触进行物质交换,使其分散需要用胰蛋白酶处理。(3)培养的过程分为原代培养 和传代培养两大阶段。(4)用胰蛋白酶处理使细胞从玻璃瓶壁上脱离下来,配制成细胞悬浮液 继续培养。(5)在 C 瓶中的培养属于传代培养。 方法技巧 植物组织培养与动物细胞培养的比较 比较项目 植物组织培养 动
6、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,
7、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、细胞株与克隆培养法 1.细胞系和细胞株 (1)细胞系:可连续传代的细胞。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 细胞系称为连续细胞系,不能连续培养下去的细胞系称为有限细胞系。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,大多数具有异倍体核型。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。 (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具有特殊性质的细 胞称为细胞株。细胞株一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型
8、、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连续细胞株,传代次数有限的细胞株称为有限细胞株。 2.克隆培养法(或细胞克隆) (1)概念:把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。 (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, 所以称为纯系, 也就是克隆。 (3)基本要求:所建成的克隆来源于单个细胞。 (4)提高细胞克隆形成率的措施: 选择适宜的培养基; 添加血清(胎牛血清最好); 以滋养细胞支持生长; 激素(胰岛素等)刺激; 使用 CO2培养箱、调节 pH 等。 归纳总结 1.判断细胞株和细胞系的方法 (1)细胞系是可以
9、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)。 (2)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。 (3)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。 2.克隆的类型 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.细胞株是从原代培养物或细胞系中选择出
10、的具有特殊性质的细胞 答案 C 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,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;细胞株是从原代培养物或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 4 不属于细胞株特点的是( ) A.不具有恒定的染色体组型 B.具有同功酶类型 C.具有病毒敏感性 D.具有生化特性 答案 A 解析 细胞株的特点是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。 例 5 实
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