第8课时 动物细胞培养和细胞核移植技术
目标导航 1.了解动物细胞与组织培养的原理、意义及应用。2.理解动物细胞与组织培养的方法、过程。3.了解动物体细胞核移植技术的原理和意义。4.掌握细胞核移植与体细胞克隆的过程和意义。5.了解克隆技术引发的社会伦理问题。
一、动物细胞与组织培养
1．概念：是指在体外模拟动物______________，将动物____________在________、________适宜和________充足的条件下培养，使其继续____________并维持原有结构和功能的技术。
2．材料来源：____________或出生后不久的_____________________________________。 3．动物细胞培养与动物组织培养过程
(1)动物细胞培养：无菌条件下取出组织块，用培养液漂洗→用____________等处理，形成分散的__________→细胞______到含有营养液的培养皿中，进行培养→细胞不断分裂，铺满整个培养皿底部，形成一层细胞→将细胞______到新培养液中，继续培养。
(2)动物组织培养：无菌条件下取出组织块，用培养液漂洗→用眼科剪______组织块→用____________冲洗组织块，自然沉降→将组织块移入培养瓶中→使组织块______在培养瓶的______上，在培养液中生长。
二者的主要区别：动物细胞培养过程中需要用____________等使组织块中的细胞______。
4．环境条件：包括____________、pH、______________和____________等。 5．培养基
(1)天然培养基：主要取自____________、________________和________等，具有营养价值高、__________的特点。
(2)合成培养基：______________的培养基，具有成分________、便于控制____________的特点，还需加入____________。
6．培养类型
(1)原代培养：指从供体获取组织或细胞后的____________。(2)传代培养：将原代培养的细胞____________后转入新的培养瓶中的____________。
二、细胞核移植与动物体细胞克隆
1．克隆：是指________________的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的________________。
2．动物体细胞克隆：是将供体____________________与受体____________________进行人工组合，借助于卵细胞的____________，经过培养发育成______进而形成________的技术。体细胞克隆的关键是____________技术。
3．细胞核移植：是一种利用____________技术将某种动物细胞的________移入同种或异种动物的____________________________的技术。
4．克隆技术的意义：在克服动物__________________、创造________等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。
知识点一 动物细胞与组织培养
1．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是( )
A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养
2．用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是( ) A．都需要用CO2培养箱 B．都需要用液体培养基
1
C．都要在无菌条件下进行 D．都可体现细胞的全能性 知识点二 动物体细胞核移植技术和克隆动物
3．分析以下事实：(1)胡萝卜韧皮部细胞通过细胞培养能发育成完整植株；(2)绵羊乳腺细胞核移入去核卵母细胞中，能发育成有生殖能力的绵羊。基于以上事实，下列说法正确的是( )
①高度分化的动植物细胞都具有全能性 ②分化的动物细胞核具有全能性 ③分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，并没有消失 ④分化细胞中不表达的基因具有启动表达的潜能
A．②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④ 4．下列有关克隆人的说法错误的是( ) A．克隆人是一种无性生殖方式
B．克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性 C．在现有克隆技术条件下成功率为百分之百 D．克隆人和供体并不完全一致
基础落实
1．在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是( ) A．使动物组织分散为单个细胞 B．去掉细胞壁，使其成为原生质体
C．去掉细胞膜，暴露出原生质体便于细胞融合 D．促进蛋白质水解为多肽
2．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆 ④温度与动物的体温相近 ⑤需要氧气，也需要二氧化碳 ⑥适宜的pH A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥
3．下列有关植物组织培养和动物细胞培养的叙述中，错误的是( ) A．所用的培养基的成分基本相同
B．植物组织培养的结果是培育成植株，动物细胞培养的结果是培育成很多细胞
C．植物组织培养的目的是为了快速繁殖和获得无病毒的植株，动物细胞培养的目的是为了获得细胞产物或细胞
D．植物组织培养的原理是细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞的增殖
4．从母羊甲的体细胞中取出细胞核，注入到母羊乙的去核卵母细胞中，融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎，再移入到另一只母羊丙的子宫内，出生的小羊大多数性状( )
A．难以预测 B．像甲 C．像乙 D．像丙
5．根据培养基的物理性质划分，植物组织培养和动物细胞培养所常用的培养基分别是( )
A．固体培养基、固体培养基 B．固体培养基、液体培养基 C．液体培养基、固体培养基 D．液体培养基、液体培养基
6．动物细胞培养过程的顺序是( )
①原代培养 ②传代培养 ③胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬液 A．①②③ B．①③② C．②①③ D．③①②
能力提升
7．下列与动物细胞培养有关的表述中，不正确的是( )
A．培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 B．原代培养的细胞一般传至10代左右便会出现生长停止
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C．动物细胞培养一般能够传到40～50代，但其遗传物质发生了改变 D．动物细胞培养可用于检测有毒物质和获得大量自身的健康细胞
8．2010年6月中国养殖网报道，“内蒙古白绒山羊种羊场”诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊。关于克隆，除个体水平的外，还有分子、细胞、器官等水平的克隆，下列不属于克隆技术的是( )
A．从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系 B．使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达 C．农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯 D．将单个B淋巴细胞进行无性繁殖
9．如图为某哺乳动物的生殖过程图，正确的叙述是( ) A．个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞
B．个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同 C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖 D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
10.为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取得了初步成果。
材料 2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞，两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入C牛子宫内。
请回答下列问题：
(1)培养出的克隆牛几乎是__________牛的复制品。这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于________________中。
(2)如果多个供体细胞来自同一头牛，培育的这些牛在性状上也不完全相同，分析其原因，下列叙述正确的是(多选)( )
A．性状变异可由环境条件引起 B．基因可能会发生突变
C．受体细胞的细胞质基因不同 D．细胞核基因发生了重组
(3)通过体细胞克隆技术培育出的小牛，其性别则取决于__________。这样人们就可以根据需要，有目的地控制小牛的性别。
综合拓展
11．1997年2月7日《自然》杂志报道，英国的维尔穆特和他的同事们培育出克隆绵羊“多利”，由此引起了全球范围的“多利风暴”。其后，各国传媒大肆渲染“克隆人”的恐怖前景，甚至有人认为，假如有一天克隆人成功，可能会克隆出一个“爱因斯坦”或者“希特勒”。各国政府纷纷禁令“克隆人”，而科学界对此却反应冷漠。如图是维尔穆特培育克隆绵羊的过程图解，请据图分析：
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(1)被去掉的黑面母绵羊的细胞核和白面母绵羊的细胞质，很快都将死亡，哪一个最先死去？分析原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)在培育“多利”的过程中，有三只母绵羊参与了“多利”繁育的过程，但有人说“这三个母亲都是假的”，对此谈谈你的理解。___________________________________________
________________________________________________________________________。 (3)“多利”与哪只绵羊性状基本相同？_______________________________________， 原因是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)结合遗传学原理说明科学界对于克隆“爱因斯坦”或者“希特勒”反应冷漠的原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (5)花药离体培养与植物茎尖组织培养属于同一种繁殖方式吗？________。为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第8课时 动物细胞培养和细胞核移植技术
知识清单 一、1.体内环境 细胞或组织 无菌 温度 营养 生长、增殖 2.动物胚胎 幼龄动物的器官或组织 3．(1)胰蛋白酶 悬浮细胞 接种 转移 (2)剪取 生理盐水 黏附 瓶壁 胰蛋白酶 离散 4．适宜温度 气体条件 营养物质 5.(1)动物血清 动物组织提取液 鸡胚汁 成分复杂 (2)人工配制 明确 实验条件 动物血清 6.(1)初次培养 (2)分离稀释 继续培养
二、1.遗传上完全相同 无性繁殖群体 2.体细胞的细胞核 去核卵细胞的细胞质 发育能力 胚胎 个体 细胞核移植 3.显微操作 细胞核 去除细胞核的成熟卵细胞内 4.种间杂交繁殖障碍 新物种
对点训练
1．D [动物细胞在培养过程中有接触抑制现象，细胞在培养瓶中会贴壁生长，形成一层细胞，相互接触后停止生长。克隆培养法培养过程中，仅有极少数细胞的基因型会发生改变。二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去了。恶性细胞系的细胞具有不死性，可以进行传代培养。]
知识链接 (1)动物细胞与组织培养的过程 ①动物细胞培养的过程
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②动物组织培养：无菌条件下取出组织块，用培养液漂洗→用眼科剪剪取组织块→用生理盐水冲洗组织块，自然沉降→将组织块移入培养瓶中→使组织块黏附在培养瓶的瓶壁上，在培养液中生长。
③二者的区别：动物组织培养过程中不需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞离散。 (2)动物细胞的培养条件
①无菌、无毒的环境——无菌处理、加抗生素杀菌、定期更换培养液。 ②营养——葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素＋血清或血浆等天然成分。 ③温度和pH——(36.5±0.5)℃和(7.2～7.4)。 ④气体环境——95%空气＋5%CO2。 提醒 ①CO2作用——调节培养基pH； ②空气中O2作用——细胞有氧呼吸； ③所用装置——CO2培养箱。
2．C [不管是动物细胞培养还是植物组织培养，最基本的一个外界条件就是都要在无菌环境条件下进行。此外，动物细胞培养的培养基是液体培养基，其中的碳源是葡萄糖，培养液中还需要加入一定的动物血清，其气体环境是95%空气＋5%的二氧化碳，以维持培养液的pH。而植物组织培养的培养基为固体培养基，其碳源为蔗糖，在组织培养的脱分化阶段必须在黑暗条件下进行，再分化过程则需要一定的光照条件；动物细胞培养就是细胞的增殖，不能体现细胞的全能性，而植物组织培养体现了植物细胞的全能性。]
知识链接 培养基的类型
(1)作用：为培养的组织和细胞提供所需的营养物质等，提供生长条件。 (2)分类
①按照物理性质可分为固体培养基和液体培养基。
②按照营养物质的来源可分为合成培养基和天然培养基。 (3)天然培养基
①来源：动物血清、动物组织提取液和鸡胚汁。 ②特点：营养价值高、成分复杂。 (4)合成培养基
①来源：人工配制。
②特点：成分明确、便于控制实验条件；但缺乏某些无法替代的成分。因此也需要加入动物血清。
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高中生物 第二章 课时8 动物细胞培养和细胞核移植技术课后作业(含解析)苏教版选修3
