动物细胞工程.docx
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动物细胞工程
课时课题：
专题二动物细胞工程1课时
课型：
复习课
教学目标
1．动物细胞培养技术（知道）
2．动物细胞融合技术（知道）
3．单克隆抗体的制备及应用（知道）
重点
单克隆抗体
难点
单克隆抗体的制备过程
教法与学法
归纳总结、提问、讲解、分析、练习巩固
教具
多媒体课件
教学流程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
课前预习
要求学生依据教材独立、自主完成《高考总复习》P252动物细胞工程“基础导学”
依教材，完成“基础导学”
目标导学：
通过处理导学案，让学生先处理相关的基础知识
一、
针对标纲，确立目标
二、
自主梳理，构建网络
【目标导学】
三、
疑难点拨，典题辨析
【知识精讲】
【练习巩固】
【知识精讲】
【练习巩固】
【课堂小结】
四、
达标训练，提升能力
【考纲解读】
1.动物的细胞培养与体细胞克隆Ⅰ
2.细胞融合与单克隆抗体Ⅱ
解读：
主要包括动物体细胞克隆的生物学理论基础、发展历程、主要操作过程；动物细胞培养的主要操作过程；细胞融合和单克隆抗体的制备方法、单克隆抗体的应用。
【命题分析】
1.动物细胞培养的过程及影响因素一直是高考命题的热点，如2011上海卷T15,2010浙江卷T4,2009山东卷T35。
2.动物细胞培养是动物细胞工程的基础，结合细胞融合、单克隆抗体制备考查动物细胞培养仍将是高考命题的重点。
出示近几年各地针对本节的高考题：
（2010·浙江高考）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
检查“基础导学”完成情况：
教师在此过程中认真巡视，查看学生完成《高考总复习》P252“基础导学”完成情况，全面了解学情，及时发现学生自学过程中出现的疑难问题，为“后教”做准备。
【构建思维导图】
教师在以上基础上引导学生总结归纳，形成以下知识网络。
【知识精讲】
一．动物细胞培养和体细胞核移植
1、两者的比较
动物细胞培养
动物体细胞核移植
原理
细胞增殖
动物细胞核的全能性
过程
结果
获得细胞群
获得克隆动物
应用
①生产生物制品
②基因工程
③检测有毒物质
①加速良种繁育
②保护濒危物种
③生产医用蛋白
④提供克隆器官、组织等
2．相关概念的辨析
（1）原代培养和传代培养。
①原代培养：
可有两种表述：
a.细胞悬液第一次在瓶中培养，没有
分瓶培养之前的细胞培养；b.第1代细胞的培养与传
10代以内的细胞培养统称为原代培养。
两种表述没有
本质区别。
②传代培养：
同样有两种表述：
a.细胞悬液培养一段时间后，分瓶
再进行的细胞培养；b.传10代以后的细胞培养，统称为传代培养。
（2）细胞株和细胞系。
①细胞株：
原代培养的细胞一般传至10代左右会出现生长停滞，衰老死亡，少数度过“危机”的细胞能传50代左右，形成细胞株。
细胞株的遗传物质并没有发生改变。
②细胞系：
细胞株传至50代以后，会出现第二次危机，少数度过第二次危机的细胞能够无限传代下去，形成细胞系。
细胞系的遗传物质发生了改变，带有癌变细胞的特点。
【归纳总结】
（1）胰蛋白酶的两次应用：
动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶，第一次是在原代培养前，用胰蛋白酶处理剪碎的组织块，目的是使之分散成单个细胞；第二次是在原代培养过程中，目的是使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱离下来。
（2）原代培养与传代培养的分界点：
贴满瓶壁的细胞脱离瓶壁后的分瓶培养。
分瓶前的培养为原代培养，分瓶后的培养为传代培养。
（3）核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物之间的关系：
克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。
【练习巩固】
（2012·沈阳二模）科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，以对此转基因奶牛进行克隆（如下图所示），请结合图示回答下列问题：
（1）在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用________酶处理。
（2）用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞，原因是___________________________________________________________________。
（3）在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现出________和接触抑制等特点。
（4）将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞细胞核的目的是_________________。
（5）将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊，但也不是100%的复制，原因最可能是_________________________________________。
（6）上述动物细胞工程中涉及的技术有___________。
转基因奶牛的克隆成功，说明了动物的_________具有全能性。
二．动物细胞融合与单克隆抗体
1．动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较
比较
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞的全能性
细胞膜的流动性、细胞的增殖
融合
方法
去除细胞壁后诱导原生质体融合
使细胞分散后诱导细胞融合
使用
的酶
纤维素酶和果胶酶
胰蛋白酶或胶原蛋白酶
诱导
手段
物理法：
离心、电激、振动
化学法：
聚乙二醇等试剂诱导
除物理法和化学法外，也可用灭活的病毒诱导
结果
杂种植株
杂交细胞
2．单克隆抗体的制备
[特别提醒]
制备单克隆抗体过程中的两次筛选
第一次筛选是将未融合的B淋巴细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。
第二次筛选是将产生特定抗体的B瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。
因为从体内取免疫过的B淋巴细胞时取出很多种，形成的杂交瘤细胞有很多种，所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【练习巩固】
（2012·西城质检）1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。
请根据图回答问题：
（1）病原体注入小鼠体内后，要经过________细胞处理后形成抗原—MHC复合体，才能被免疫细胞识别。
（2）制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以______________________________作诱导剂，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。
通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有________________的特点。
（3）单克隆抗体的特点是_____________________。
根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法__________________。
【课堂小结】
引导学生回扣本节课内容，形成知识网络。
板书：
见上面的思维导图。
【达标练习】
设计达标训练题1套。
针对本课时的教学目标，设计题目，进行课堂达标检测，当堂反馈结果，对学生的课堂表现做出评价。
就其中重点知识，布置适度的课下作业，进一步巩固所学知识。
【达标检测】见附题
明确本节课的任务目标。
试做高考原题，体验高考。
结合课前对《高考总复习》“基础导学”的自主学习，完成“基础导学”填空部分，并构建知识网络。
展示自学成果，陈述“基础导学”的答案，并能在老师指导下归纳总结出本节的知识网络。
练习巩固
学生回答，并有适当的解释。
和老师一起总结本节所学习的内容，形成知识体系。
达标练习题要求学生当堂定时独立完成，教师公布答案，同位互批、互助，最后提出同位没有解决的问题。
由其他同学或教师解答。
课下作业独立完成。
目标导学
了解高考方向，明确本知识在高考中的难易程度。
为复习本节课提供依据。
培养学生自主学习能力，自觉养成在教材上勾点圈画，抓重点的良好的学习习惯
培养学生的归纳、总结能力，使学生形成知识网络。
利用模型建构，直观感知知识的形成过程
培养学生抓重点、难点的能力
当堂巩固
培养学生抓重点、难点的能力
自主构建
通过练习加强学生对所学知识的理解，同时培养学生的答题速度和规范，将学习延伸到课下。
【教学反思】
在细胞融合和单克隆抗体的教学中，让学生回顾植物体细胞杂交技术的过程，再通过动植物细胞异同点的对比，引导学生大胆推测出动物细胞融合与植物原生质体融合的原理及方法基本相同，以培养学生的知识迁移能力。
随后通过教材上的用灭活病毒诱导动物细胞融合过程的示意图，重点讲解为什么灭活的病毒可用来做诱导物，并指出动物细胞的融合也需要把多个两种细胞放在一起，让它们随机融合后，再从中筛选杂交细胞。
关于单克隆抗体的教学，要利用好教材提供的材料，突出从问题入手的思路，要把科学家在研制单克隆抗体过程中，通过大胆的想像，创造性地解决问题的过程作为本节教学的重点和亮点，使学生在获得单克隆抗体知识的同时，受到创新精神的教育，拓展解题的思路。
附：
【达标检测】
一．选择题
1．进行动物细胞培养时，通常选用的培养材料是（）
A．衰老退化的动物组织细胞
B．成熟动物个体的体细胞
C．动物的受精卵细胞
D．动物胚胎或幼龄动物个体的细胞
2．为使培养的动物组织细胞分散开，以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，选取的动物组织进行处理时应首先选用下列物质中的（）
A．胃蛋白酶B．胰蛋白酶
C．盐酸D．胰脂肪酶
3．动物细胞融合技术最重要的用途是（）
A．制备单克隆抗体
B．制备大量动物细胞
C．制备胚胞
D．成功进行细胞核移植
4．获得大量单克隆抗体必须用单个的B细胞进行无性繁殖，形成细胞群。
其原因是（）
A．在体外培养条件下B淋巴细胞可以无限增殖
B．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
C．在动物体内B淋巴细胞可产生多达百万种以上的抗体
D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
5．在动物细胞培养中，有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞称为（）
A．原代细胞B．传代细胞
C．细胞株D．细胞系
6．关于动物细胞培养的叙述错误的是（）
A．用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B．将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C．在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液
D．动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰老死亡
7．“生物导弹”是指（）
A．单克隆抗体
B．杂交瘤细胞
C．产生特定抗体的B淋巴细胞
D．在单克隆抗体上连接抗癌药物
8．（2003年江苏）将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是（多选题）（）
A．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖
B．B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
C．骨髓瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体
D．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能增殖
9．下列对动物细胞培养的有关叙述正确的是
A、动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
C、细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过程中
D、培养至50代后的传代细胞称为细胞株
10．关于制备单克隆抗体的叙述正确的是
A、单克隆抗体产自淋巴细胞B、单克隆抗体的制备要经过细胞融合
C、单克隆抗体的获得不需要使细胞癌变D、诱导融合的手段相同
11．①试管婴儿②试管苗③克隆羊这三者可以说是现代生物工程技术的杰出成就，它们的诞生所依据的生物学原理最接近的是
A、①②B、②③C、①③D、①②③
二．非选择题
1．（2003年上海）已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤阻断。
人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。
将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。
请回答：
（1）试管中除融合的杂种细胞外，还有__________种融合细胞。
（2）设计一方法（不考虑机械方法），从培养液中分离出杂种细胞，并说明原理：
方法：
___________________________________________________________________。
原理：
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
细胞株
人染色体编号
1
2
3
4
5
6
7
8
A株
+
+
+
+
-
-
-
-
B株
+
+
-
-
+
+
-
-
C株
+
-
+
-
+
-
+
-
（3）将分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养，获得A、B、C三细胞株。
各细胞株内含有的人染色体如表（“+”有，“-”无）测定各细胞株中人体所具有的五种酶的活性。
结果是：
①B株有a酶活性;②A、B、C株均有b酶活性；③A、B株有c酶活性；④C株有d酶活性；⑤A、B、C株均无e酶活性。
若人基因的作用不受鼠基因的影响，则支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的第________、_________、________、________和________号染色体上。
2．（2003年上海）回答下面有关哺乳动物细胞培养的问题。
（1）培养中的细胞其数目的增加和培养时间关系如图1。
据图读出该细胞完成一个细胞周期（T）是______小时。
（2）从图1的A点取出6000个细胞，测定每个细胞的DNA含量，结果如图2。
图2的B、C、D中，表示处于S期的是________，表示处于G2期和M期的是________，表示处于G1期的是________。
（3）若取样6000个细胞中，处于M期细胞的数目是300个，则处于S期和G2期的细胞数分别是________和________个。
（4）细胞周期中，完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N（N是取样的总细胞数，n是各期的细胞数），则该细胞完成分裂期和间期和时间分别是______和______小时。
3、如下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案。
请据图回答：
（1）该方案能达到预期效果吗?
。
原因是。
（2）图中②为过程，常用诱导剂。
该细胞继承了____________。
（3）图中③进行细胞培养，目的是。
（4）图中④的细胞培养，能获得细胞，便于大规模培养。
（5）破伤风杆菌的抗体最终可从和中提取。
（6）该方案的目的。
4、下图为两栖类用动物卵所做的实验图解，看图回答问题：
（1）通过图中的实验可得出什么结论。
（2）重新组合的细胞图中①发育成蝌蚪要经过哪几个阶段。
（3）利用该重组细胞图中①克隆蝌蚪时，应利用发育进程中哪几个时期的胚体细胞进行分离。
（4）若此动物是哺乳动物，图示过程与两栖类动物相同的是，不同的是。
（5）如果动物的克隆技术发展成熟并运用于人类自身，将对人类产生什么影响?
参考答案
一．选择题
1．D2．B3．A4．D5．D6．D7．D8．AC
9．B提示：
动物细胞培养要先制备一定浓度的细胞悬浮液。
10．B提示：
单克隆抗体的制备需要经过B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合，诱导融合的手段多种。
11．B提示：
②和③依据的原理都是细胞的全能性，而①依据的原理是体外受精。
二．非选择题
1.
（1）2
（2）培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D全合成途径的骨髓细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓癌细胞融合后的杂种细胞中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。
（3）61278
2.
（1）20
（2）CDB（3）15001200（4）119
3.
（1）不能；没有将抗原注射到小鼠体内，无法得到产生此种抗体的效应B细胞
（2）细胞融合；灭活的仙台病毒；双方细胞的遗传物质，能产生特异性抗体，体外培养条件下能大量繁殖
（3）挑选出能够产生所需抗体的细胞群
（4）足够数量的
（5）培养液；小鼠腹水中
（6）制备单克隆抗体
4.
（1）①已分化的肠上皮细胞含有和受精卵一样的全套基因②卵的细胞质可以使肠上皮细胞核全能性表现出来
（2）卵裂期、囊胚期、原肠胚期、组织器官形成期
（3）卵裂期、囊胚期
（4）都需要形成重组细胞；哺乳动物的胚胎需移植在另一只哺乳动物的子宫中发育
（5）正面影响：
用人类自身体细胞克隆产生用于器官的修补移植的材料
负面影响：
克隆人会引起人类社会发生混乱。
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