选修三动物细胞工程

2024-06-29

选修三动物细胞工程（精选6篇）

篇1：选修三动物细胞工程

动物细胞工程

动物细胞工程常用技术：动物细胞培养

细胞核移植

动物细胞融合单克隆抗体的制备

其中动物细胞的培养，是动物细胞工程的基础，也即动物细胞培养是细胞核移植，动物细胞培养，单克隆抗体的制备的基础。

动物细胞培养

1.概念：就是从动物机体中取出相关组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。

2.原理：细胞增殖

3.动物细胞培养过程

动物组织块

剪碎组织

用胰蛋白酶处理

分散成单个细胞

制成细胞悬液

原代培养

4.细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，（单层）

要求：培养瓶（皿）内表面光滑无毒易于贴附。

接触抑制：细胞在贴壁生长过程中，随着有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

原代培养：动物组织消化后的初次培养称为原代培养。

特点：10代以内，能保持正常的二倍体核型。

目前使用或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内，以保持细胞正常的二倍体核型。

传代培养：原代培养接触抑制时用胰蛋白酶处理后的分瓶培养称之为传代培养。

细胞株：10-50代，遗传物质没有发生改变

细胞系：50代后，遗传物质发生改变

5.细胞培养条件

（1）

无菌，无毒

无菌：添加抗生素

无毒:定期更换培养，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。

（2）

营养

糖，促生长因子，无机盐，氨基酸，血清，血浆，微量元素

加入血清，血浆的目的：血清，血浆可以补充培养基中缺乏的物质。

（3）

温度，pH

温度：36.5+0.5

pH：7.2-74

（4）

气体环境

95%空气加5%CO2

O2是细胞代谢所必须的CO2主要作用是维持培养液pH

6.动物细胞培养与植物组织培养的培养基相比其特点是：

动物细胞培养：液体培养基，含有血清和血浆

植物细胞培养：固体培养基，含有植物激素

动物细胞核移植技术与克隆动物

1.概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成新的个体。

核移植的方法得到的动物称为克隆动物

原理：动物细胞核具有全能性

2.核移植分类

胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易

体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易

3.体细胞核移植过程

（1）供体细胞：10代以内细胞：

原因：10代以内细胞一般能保持正常的二倍体核型

（2）受体细胞：减数第二次分裂中期去核卵母细胞

卵母细胞作为受体细胞的原因：

体积大，易操作

含有激发细胞核全能性的物质

去核的原因：使后代的性状主要由供体细胞核决定

去核的方法：显微操作

（3）激活细胞的方法：电脉冲，钙离子载体，乙醇，蛋白酶合成抑制剂

（4）获得克隆动物与供核动物性状不完全相同的原因：

可能发生基因突变

性状是由基因和环境共同作用的结果

克隆动物大部分DNA来自供体细胞的细胞核，但其核外线粒体中DNA来自受体细胞

动物细胞融合1.动物细胞融合：是两个或多个细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。

杂交细胞：融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。

动物细胞融合的原理：细胞膜的流动性

2.动物细胞融合诱导方法

（1）物理法：离心，振动，电激

（2）化学法：聚乙二醇(PEG)

（3）生物法：灭活的病毒(动物细胞融合特有的方法)

3.注意

（1）细胞融合的过程包括细胞膜的融合、细胞质融合和细胞核融合。

（2）在细胞膜融合中体现出细胞膜具有流动性。

（3）其中细胞膜的融合是细胞融合的先导，没有细胞膜的融合就不会有细胞质和细胞得到融合。

(4)动物细胞融合的实质及结束的标志都是细胞核的融合。

4.优点与应用

(1)优点;突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。

应用

(1)细胞融合技术是研究细胞遗传，细胞免疫，肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。

利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

单克隆抗体

1.传统抗体的获得：

(1)方法：

①向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体；

②从动物血清中分离所需抗体。

(2)缺陷：产量低、纯度低、特异性差。

2.比较制备单克隆抗体中的几种细胞：

B淋巴细胞：能产生单一抗体，但不能无限增殖

骨髓瘤细胞：能无限增殖，但不能产生抗体

杂交瘤细胞：既能产生专一抗体，又能无限增殖

3.制备单克隆抗体需要的技术手段：动物细胞融合和动物细胞培养

原理：细胞膜的流动性和细胞增殖

4.单克隆抗体的制备

（1）免疫处理：提供B淋巴细胞的动物必须先经过免疫处理，否则不会产生特异性抗体。

（2）诱导融合的方法：

物理法：离心，振动，离心

化学法：聚乙二醇(PEG)

生物法：灭活的病毒(动物细胞融合特有的方法)

5.仅考虑两两融合的情况，形成的杂交细胞有三种

B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞

骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞

杂交瘤细胞

6.杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量增殖，又能产生某种特异性抗体

7.两次筛选的目的：第一次筛选的目的：筛选出杂交瘤细胞

第二次筛选的目的：筛选出产生特定抗体杂交瘤细胞

8.获取单克隆抗体的场所

(1)若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则培养液中提取

(2)若在小鼠和其他动物的腹腔中进行培养，则从腹水中提取。

腹腔培养：易于控制培养条件，成本低，但规模小，产量低

体外培养：规模大，产量高，但不易于控制培养条件，成本相对较高

9.杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体

单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏性高，可大量制备

10.单克隆抗体的应用：

(1)作为诊断试剂

(2)用于治疗疾病和运载药物

篇2：选修三动物细胞工程

2.2 动物细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

1．对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法正确的是()A．取单个肝肿瘤细胞进行培养，获得细胞群的方法不属于克隆培养法 B．细胞培养过程中不需考虑细菌的污染问题 C．该培养液也能用来培养乙肝病毒

D．在原代培养过程中，培养的细胞最终也会出现停止增殖的现象

解析：A选项的描述属于细胞层次的克隆，A项错误。培养液受细菌污染后，其中营养成分要发生改变，不利于细胞的培养，B项错误。病毒的生存离不开细胞，用培养液不能培养病毒，C项错误。一般的细胞繁殖10代后，将停止增殖，D项正确。

答案：D 2．动物细胞培养过程的顺序是()①原代培养 ②传代培养 ③用胰蛋白酶处理组织，形成分散的细胞悬液 A．①②③

C．②①③

B．①③② D．③①②

解析：动物细胞培养过程的程序为选取幼龄动物或早期胚胎组织作培养材料→用胰蛋白酶处理组织，制备细胞悬液→原代培养→传代培养。

答案：D 3．用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织或细胞()A．容易产生各种变异 C．取材十分方便

B．具有更高的全能性 D．分裂增殖的能力强

解析：用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织，主要因为胚胎或幼龄动物的器官或组织分裂能力旺盛。

答案：D 4．某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是()A．制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块 B．恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸 C．为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素 D．本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙的毒性大小

解析：在利用肝组织块制备肝细胞悬液时，常用胰蛋白酶，不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶需要在强酸环境下才能起作用，但这样的环境不适于细胞生存，A项错误；细胞培养应在含CO2恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH值，B项错误；抗生素是用来杀菌的，不是杀病毒的，C项错误；本实验应设置对照实验，用添加甲药物、乙药物的培养液分别培养细胞，根据变异细胞占培养细胞的比例，以检测药物对甲、乙的毒性大小，D项正确。

答案：D 5．如图表示动物细胞培养程序图，请据图回答下列问题。

①取动物组织块

↓ ②________

③处理组织分散成单个细胞

↓ ④制成________

↓

⑤转入培养液中进行培养

↓

⑥处理贴壁细胞分散成单个细胞，制成________

↓

⑦转入培养液中进行培养

(1)过程②表示________________________________________。

(2)过程③和⑥用________处理组织或贴壁细胞分散成单个细胞，这样做的目的是_______________________________________ ________________________________。

(3)④和⑥的过程都要把分散的细胞制成__________________。(4)过程⑤进行的细胞培养是________，细胞适于____生长增殖。

(5)过程⑦进行的细胞培养是________，一般传至______代后就不易传下去了，传至________继续培养时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，部分细胞的________会发生改变。继续培养时，少部分细胞发生了________，朝着等同于________的方向发展。

解析：进行动物细胞培养时，首先将组织块剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成许多单个细胞，然后，用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。以后，细胞进行有丝分裂，数目不断增多。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分别继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常被称为传代培养。

答案：(1)剪碎组织(2)胰蛋白酶解除由于接触对细胞生长和繁殖的抑制(3)细胞悬液(4)原代培养贴壁(5)传代培养 10 10～50代细胞核型突变癌细胞

A级基础巩固

1．动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于()A．培养基不同

B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能

D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株

解析：此题考查的是动物细胞培养与植物组织培养的区别与联系。动物细胞培养的培养基与植物组织培养的培养基不同，动物细胞一般用液体培养基培养，而植物组织培养一般用固体培养基，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培养的培养基中还要加动物血清等，A项正确。它们都是在无菌条件下进行的，都可以传代培养，且都能够大量培养。B、C、D项的叙述有误。

答案：A 2．下列关于动物细胞培养的说法正确的是()A．连续细胞系不具有异倍体核型

B．动物组织细胞间的胶原纤维可用纤维素酶水解

C．原代培养细胞、有限细胞系比无限细胞系、肿瘤细胞更容易克隆 D．提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件

解析：连续细胞系大多数具有异倍体核型；动物组织细胞间的胶原纤维的主要成分是胶原蛋白，可以用胰蛋白酶酶解，不能用纤维素酶水解；在进行细胞克隆时，原代细胞、有限细胞系通常不如无限细胞系、肿瘤细胞。

答案：D 3．一只羊的卵细胞被另一只羊的体细胞核移植后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下了一只羊羔，这种克隆技术具有多种用途，但是不能()A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优秀个体 C．用于保存物种 D．改变动物的基因型

解析：目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去核的卵细胞，经过试管培养一段时间后，再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本的优良性状，保持性别不变，也能够用于保存物种，但不能改变动物的基因型。

答案：D 4．据英国《卫报》披露，纽卡斯尔大学研究人员不久前成功实现一项生殖医学技术，将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核卵子中，最终产下了健康的婴儿。下列叙述错误的是()A．此项技术的基础是动物的细胞和组织培养 B．此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同

C．健康妇女捐献的卵子的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用 D．婴儿出生后具有患病夫妇以及捐献健康卵子的妇女三方的遗传特征

解析：动物克隆技术的基础是动物细胞和组织培养，A项正确；此项技术用的受精卵的细胞核，而克隆羊用的是高度分化的乳腺细胞，分化程度不同，B项错误；卵细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用，C项正确；该婴儿细胞的核基因由形成受精卵的夫妇提供，质基因由提供去核卵子的妇女提供，D项正确。

答案：B 5．2015年2月3日，英国国会表决同意允许医学界利用3个人的基因共同育子，成为全世界第一个准许“三亲育子”的国家。“三亲育子”技术是将父母细胞核基因与一位妇女捐赠者的健康线粒体结合在一起，引入的基因只占婴儿总基因的0.1%。这项技术旨在防止因线粒体基因缺陷引起的严重遗传疾病。下列相关描述正确的是()A．线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病，传女不传男 B．“三亲育子”可能会用到人工授精技术、胚胎移植技术等

C．通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”的健康线粒体基因不一定能传给其后代 D．若父亲患有线粒体基因缺陷病，需要通过“三亲育子”技术避免将有缺陷的基因传给下一代

解析：线粒体基因缺陷引起的遗传病是母系遗传病，是由母亲的卵细胞传给子代的，表现为母亲患病子女都患病，A项错误；“三亲育子”技术主要利用的是胚胎工程技术，目前在生产实践中应用较多的是体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植，B项错误；通过“三亲育子”技术得到的“三亲婴儿”如果是个女孩，其健康线粒体基因可以通过卵细胞传给其后代，如果是个男孩，其健康线粒体基因一般不能通过精子传给子代，C项正确；精子的线粒体都集中在尾部，且受精时只有精子的头部进入卵细胞，故男子的线粒体基因一般不能通过精子传给子代，若父亲患有线粒体基因缺陷病，子代一般不会患病，D项错误。

答案：C

B级能力训练

6．回答下列有关动物细胞培养的问题：(1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的________。此时，瓶壁上形成单层细胞，这种单层培养法的出现，对细胞培养的发展起了很大的推动作用。

(2)随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，但极少数细胞克服细胞寿命的自然极限，获得________，朝着等同于癌细胞的方向发展，该种细胞由于细胞膜上________减少，导致细胞间的黏着性________。

(3)在动物细胞体外培养过程中，一般要满足四个方面的条件：无菌无毒的环境、营养、温度、pH及气体环境，其中在培养液中添加________，以防培养过程中的污染；由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，故在使用合成培养基时，通常需加入________等天然成分；气体环境主要是提供细胞所需的O2和CO2，其中O2的作用是_____________，CO2的作用是______________________。

(4)动物细胞培养可用于检测某种物质的毒性大小，若用被检测物质培养的细胞与对照组相比，发生变异的细胞数目所占的百分比大，则该物质的毒性大，判断的依据是________________________。

答案：(1)接触抑制(2)不死性糖蛋白降低

(3)抗生素血清、血浆供给细胞进行有氧呼吸维持培养液的pH(4)物质的毒性越大，越容易导致细胞发生变异

7．某生物兴趣小组对一种抗癌新药进行实验时，以动物肝癌细胞为材料，测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响。请回答下列有关动物细胞培养的问题。

(1)在动物细胞培养时，将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基称为________培养基。通常在培养基中还需要加入适量________等一些天然成分。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是________________。另外，还应该保证被培养的细胞处于________、________的环境。

(2)在细胞生长过程中，当细胞贴壁生长到一定程度时，其生长会受到抑制，这种现象称为________。

(3)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。(4)请你帮助兴趣小组的同学分析本实验，实验的自变量是________________，实验组和对照组除了自变量不同外，其他处理均应该相同，这是为了遵循实验设计的________原则。

解析：(1)将动物细胞所需要的各种营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，还要加入一些动物血清、血浆等天然成分。细胞培养所需的气体中有CO2，作用是维持培养液的pH。被培养的细胞必须处于无菌、无毒的环境中，才能保证细胞正常地生长增殖。(2)动物细胞在分裂过程中有接触抑制的现象。(3)抗生素能杀死培养基中的微生物，保证无菌无毒环境。(4)要测定抗癌药物对体外培养细胞增殖的影响，实验的自变量为抗癌药物的有无。其他无关变量应该相同，否则会干扰实验结果，这种设计遵循的是实验的单一变量原则。

答案：(1)合成血清、血浆维持培养液的pH 无菌无毒(2)接触抑制(3)抗生素(4)是否加入抗癌药物单一变量

8．美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛，年产奶量达30.8 t，我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞，采用核移植技术获得高产奶牛(如下图)。

(1)目前完成①的方法有______________、________________、________________、化学物质处理等。

(2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是 _______________________________________________________ ______________________________________________________。(3)④过程所利用的技术是_____________________________。其原理是______________________________________________ __________________________。

(4)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因，这种繁殖方式属于______________。

解析：进行动物体细胞核移植需用去核的卵母细胞作受体细胞，对构建的重组细胞需经历动物细胞培养，并诱导形成早期胚胎。重组细胞能够培育为动物体，表明动物细胞核具有全能性；克隆动物属无性繁殖。

答案：(1)显微操作去核梯度离心紫外光短时间照射

(2)卵母细胞体积大，易操作，营养物质丰富，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质(3)动物细胞培养细胞增殖(4)受精卵无性繁殖

9．华南虎是原产中国的老虎品种，已有近30年没有野生华南虎出现的报告，野生华南虎也被一些专家认为已经濒临灭绝。科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎的研究，下图是其培育过程，请据图回答：

(1)克隆华南虎的遗传性状与________(填字母)虎基本一致。(2)A、B、C 3只虎哪一只没有提供遗传物质？________。(3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传定律？为什么？ _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。

(4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合，以期获得新物种“虎—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望？________。原因是______________________________________ _____________________________________________________。

解析：(1)由克隆华南虎的过程可知，华南虎A提供细胞核，华南虎B提供细胞质，所以克隆虎D的遗传性状与供核的A更接近，即相当于克隆了A。(2)老虎C只提供胚胎发育的场所，没有提供遗传物质给D。(3)核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，没有减数分裂方式的出现，不遵循孟德尔遗传定律。(4)无论是高度分化的动物体细胞，还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞，经细胞培养只会细胞增殖，不会发生细胞分化，形成不了个体，动物体细胞的全能性无法体现。

答案：(1)A(2)老虎C(3)不遵循。克隆属于无性生殖，而孟德尔的遗传定律仅在有性生殖的减数分裂过程中起作用

篇3：选修三动物细胞工程

1 课程简介

《生物工程大实验》是生物工程专业的一门必修实验课,主要包括发酵工艺学、植物细胞工程、动物细胞工程3部分,在课程的教学过程中,动物细胞工程的实验周期相对稍短一些,同学们对动物细胞工程兴趣会更浓一些,因此,在动物细胞工程实验教学上应率先进行开放教学模式摸索。

2 教学形式

教学共分为5部分内容,包括实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告、实验总结。

2.1 实验方案设计

笔者在进行《动物细胞工程》理论教学中,发现学生对动物细胞培养特别感兴趣。利用学生的这种好奇心理,在课程结束时,安排学生做了一个实验方案设计———小鼠××细胞系的建立,该设计既是理论课程的一个结课报告,也是本实验的一个实验指导。为节省材料,将学生分成几个大组,每个大组8个人,然后每个大组再分成4个小组,每小组2个人。每个大组发放1只小白鼠,每个小组的学生根据自己的兴趣,可自由选择目的细胞,包括肌肉细胞、肾脏细胞、肝脏细胞、肺细胞、骨髓干细胞等。这样在一个大组内就可做不同的细胞,便于同学之间的相互交流和学习,同时也节约了材料。

该次实验方案是一个完整的有关动物细胞系建立的具体方案,包括实验准备工作、培养基的配制、原代细胞培养、细胞的纯化与传代、细胞生长曲线的测定、细胞的冻存与复苏。在方案中,要求学生详细写出实验目的、实验原理、实验材料、方法与过程及注意事项,这就要求学生认真思考自己所需要的材料,因为每组学生所做的细胞不同,采用的培养及纯化方法也不相同,所需要的材料也不相同,包括需要哪些药品、试剂怎样配制、需要多少吸管,甚至连废液缸都要考虑到。这样培养了学生的主动思考能力和积极参与性,而不再像以前一样由老师准备好所有器材,自己只需要按照老师指定的步骤,将老师已准备好的试剂一一的加进去即可。

2.2 方案讨论

方案设计好以后,教师进行修改,主要指出一些原则上的错误,让学生进行改进,然后进行交流。挑选一个比较典型的小组,向大家汇报,让同学来指出其设计上的不足,再在老师的指点下,比较自己的方案,这样在讨论中让学生对自己的目的和要求更加清晰。最后,给大家播放有关动物细胞培养方面的教学录像,详细介绍在操作中的注意事项,特别是一些细节问题,让同学们事先有所了解。

2.3 实验操作

大家的方案在讨论和看完录像后再一次进行修改,经老师修订同意后就可进行实验操作环节。学生按大组领用所需的器材,自己进行清洗、包装和灭菌处理,配制所需的试剂,按照设计的实验方案进行实验操作。在实验过程中,由于细胞生长的进度不同,同学们需要在不同的时间来进行处理。为解决这个矛盾,实验室采取了全天开放、学生预约登记的形式,保证学生可以在预定的时间进行实验。在实验进行过程中,要求学生每天来观察细胞生长情况。

2.4 实验论文报告

该实验报告采用科技论文报告的形式代替传统的实验报告,要求学生严格按照科技论文格式写出题目、前言、材料与方法、结果与分析、讨论与建议。前言部分要求学生简单介绍实验的原理与目的,由于动物细胞原代培养与细胞纯化的方法很多,多种方法大多可以使用,学生甚至可以同时使用不同的实验方法进行,但要求必须写出选择此方法的依据。材料与方法部分要尽可能详细,以锻炼学生自己动手准备实验的能力。实验结果要实事求是地记录下来。讨论为重点部分,要求结合理论知识对实验结果进行分析、综合、归纳和推理。若结果与预期不符,应分析原因,列出改进措施。最后,要求学生对此次实验教学提出自己的看法和意见。

2.5 实验总结

课程结束后要对此次实验的情况进行总结,对出现的一些典型的情况进行分析。比如染菌严重等。分析其可能的染菌环节,及操作上的一些不正确的地方,让学生明白自己的不足之处。

3 教学效果

此次开放实验教学,总体来说还是取得了较为满意的效果,与以前传统的实验教学方式相比,该教学主要达到了以下目的[3,4]:

3.1 真正做到了理论和实践相结合

由于《动物细胞工程》是一门理论与实践结合非常紧密的课程,在课程讲授过程中,会涉及到许多与实验操作有关的知识,而学生以前并没有相关知识的积累,讲解起来非常空洞。比如,在讲授原代细胞的制备方法中,会包括酶消化法和组织块法2种方法,这2种方法有何优缺点,应怎样根据实际情况进行选用等,这类知识教师通常在课堂讲授时只讲一些基本的理论知识,而具体情况需同学们通过自己的实践和相互交流就得到深刻的认识。

另外,由于要求学生自己动手设计实验方案,而方案的设计必须建立在踏实的理论知识基础上,这就要求学生在实验方案设计的同时,必须理清楚方案设计的理论依据,同时也培养了同学们查阅资料、阅读文献的能力。

3.2 有效培养了学生的动手能力、思维能力,训练了从事科研工作的基本功

由于实验带教老师仅指出实验的名称,提供与本实验相关的实验器材、试剂、动物等,其余由学生通过阅读教材、查阅资料,明确实验目的、实验方法与步骤、注意事项等内容,并在此基础上按步骤进行操作。在教学过程中,学生始终处于主体位置,教师则处于主导位置。学生在实验中必须充分应用所学的理论和已掌握的技能,完成整个实验,包括实验的设计、操作的步骤、仪器和材料的选择、结果的分析等。其中每一步骤对学生来说都是全新的,充满了挑战性,试验结果不是预先知道的,学生必须对实验中出现的异常现象及时分析,并提出相应解决办法,这就要求学生要有严密的实验思路和严谨的科学态度,调动学生的主动性。比如器材的清洗、包装、灭菌等工作,平时大家都不太重视,而通过实验,就有了切身体会,有的同学在做过滤除菌制备培养基时,由于无菌工作未作好,导致培养基染菌变浑浊而只能重做。由于各小组的实验材料和结果都不相同,也进一步拓宽了学生的知识面,充分挖掘了学生的创造才能,促进学生科学素质的提高,培养学生的综合能力。

实验结束后要求学生按照论文的格式和规范撰写实验报告。对于普通高校的大多数学生来说,撰写论文是一件遥不可及的事情,现在他们具有了论文的素材,就可以模仿科技论文的写作要求去完成,使学生获得了撰写科研论文的训练,掌握了从事科研工作的基本功。

3.3 加强了老师和学生之间的交流,增进了师生感情

由于学生频繁出入实验室,与老师接触的时间增多,师生之间可广泛的进行交流,可以加深学生对老师的理解、对教师行业的尊重。

3.4 培养了责任心和科学态度,提高了兴趣,增强了自信心

实验分小组,做到任务到人,每个人对自己培养的细胞都爱护有加,这种负责任的心态是在做别的实验时看不到的。与以往实验不同,同学之间是用自己的劳动成果做比较,都格外努力。成功的同学根据自己的想法做设计、做实验,获到了很好的结果,会产生一种自豪感和自信心。而失败的同学虽然有一些丧气,但在认真总结教训和向成功同学取经的基础上,在第2次实验中还是会得到满意的结果。另外,由于实验过程中需要同学之间相互合作、协调进行,增进了同学的团结、互助、协调的精神。

3.5 提高了师资队伍水平和实验教学质量

开放式教学中一些实验内容反映了当代科学技术的发展水平,涉及的知识面广。教师不仅要有本学科扎实的理论基础、较好的实验技能,还要加强业务学习,不断更新自己的知识,这在新实验开设和学生科技创新活动中显得尤其重要。可以说开放教学提高了师资队伍业务水平。从传统的实验教学到开放性实验教学的转变不仅对教学双方产生巨大影响,对提高实验室的建设和管理水平也会起到不可估量的作用,这种改革无疑会使实验室的各项工作发生质的飞跃。开放实验维护了学生的原创精神,能使学生在宽松的实验环境中实现从被动学习到主动学习的转变。可以说开放实验是实验教学中实现因材施教的必由之路,是培养学生创新能力的必备条件。

4 存在的问题与改进措施

4.1 实验室配套设施不完善

由于实验人数剧增、延续时间较长,仪器设备接待能力明显不足。因为细胞培养严格要求无菌操作,所以,大部分操作都在超净台上进行,这样就造成对超净台需求的矛盾。而且,因为同学们大多是新手,操作时非常小心、谨慎,这样也常常导致不能按照预定的时间结束实验,设备流动速度慢,同学们等待时间较长。另外,由于学生人数多,人流量大,导致无菌室有名无实,也由此使一些同学的实验材料被污染。

4.2 增加了教师的实际工作量

设计性实验教学比单项实验教学工作量大、持续时间长。为了充分利用设备,缓解实验室设备紧张的压力,在一个规定的时间段,采用了学生预约、全天开放的实验模式。为了做好实验,同学们无论中午、晚上,只要有时间就可以到实验室做实验,由于学生以前没有受过这样的训练,教师必须随时在场给学生提供帮助,这就要求教师做出更多的奉献。另外,由于学生采用了各种各样的材料,教课老师需要查阅大量的资料,自己做一些预备实验,这样才能更好地指导学生。

4.3 加大了实验费用开支

实验要求学生自己准备实验材料和试剂,这比教师统一准备要消耗更多的实验试剂和材料,从而加大了实验费用开支。而且由于大家所采用的实验材料不一致,虽然老师在审阅设计方案时,取消了一些耗费较大的项目,但是仍然需要准备各种实验相关试剂和材料,也造成了实验开支的大大增加。

5 结语

与课堂理论教学相比,实验教学更有利于培养学生的创新能力,实验室是让学生学会从实践中发现问题、解决问题和将所学知识运用到实际中去的重要场所,是培养具有创新能力的科学研究和应用人才的实践基地。而要真正上好实验课并非易事,综合性、设计性实验教学仍有待进一步完善。

摘要：对生物工程专业的动物细胞工程实验进行了开放式实验教学模式探讨,通过实验方案设计、方案讨论、实验操作、实验论文报告、实验总结等5个教学环节的实施,达到了较好的教学效果。同时分析了此种教学模式存在的问题与改进措施,以为切实搞好开放实验教学活动提供参考。

关键词：动物细胞工程,开放实验教学,教学模式,西南科技大学

参考文献

[1]常东胜,李涛,李静平.开放式实验教学模式的探讨[J].齐齐哈尔医学院学报,2005,26(7):810-811.

[2]李江滨,黄迪南,侯敢.生物化学实验教学改革探讨——论文式实验报告[J].卫生职业教育,2005,23(15):100-101.

[3]周俊,刘明,曹海平.浅谈开放式实验教学的优点[J].中小企业管理与科技,2010(1):107-108.

篇4：选修三动物细胞工程

一、有丝分裂与减数分裂

1. 有丝分裂与减数分裂染色体数目和DNA含量比较（假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N）

[&染色体行为&同源

染色体&染色

单体&细胞名称&DNA数目&染色体数目&有丝分裂&间期&复制&N对&0→4N&体细胞&2a→4a&2N&前期&螺旋化&N对&4N&4a&2N&中期&着丝点排列于赤道板&N对&4N&4a&2N&后期&着丝点分开，染色单体成为染色体&2N对&4N→0&4a&2N→4N&末期&解螺旋化&N对&0&4a→2a&2N&减数第一次分裂&间期&复制&N对&0→4N&初级性母细胞&2a→4a&2N&前期&联会、四分体&N对&4N&4a&2N&中期&同源染色体排列于赤道板位置&N对&4N&4a&2N&后期&同源染色体彼此分离&N对&4N&4a&2N&减数第二次分裂&间期&无或很短&0&2N&次级性母细胞&2a&N&前期&螺旋化&0&2N&2a&N&中期&着丝点排列于赤道板&0&2N&2a&N&后期&着丝点分开，染色单体成为染色体&0&2N→0&&N→2N&末期&解螺旋化&0&0&性细胞&a&N&]

2. 有丝分裂和减数分裂染色体、DNA的变化曲线的比较。

[减数分裂染色体的变化

二、种子及胚胎的形成、发育、生长

1. 被子植物的个体发育

[子房][胚珠][受精卵][受精极核][珠被][提供生长素][有丝分裂][多次分裂][顶细胞][基细胞][胚乳细胞][多次分裂][几次分裂][球状

胚体][胚柄][多次分裂][胚][消失][ 或者消失][胚乳][种皮][种子][果实][植株][子叶][胚芽][胚轴][胚根]

2. 动物的个体发育

[受精卵][囊胚][原肠胚][胚胎发育][分化][外胚层][中胚层][内胚层][分化][分化][分化][表皮及其附属结构

神经系统、感觉器官][卵裂][幼体][骨骼、肌肉及循环、

排泄、生殖系统等][肝脏、胰脏等腺体

消化道、呼吸道上皮][爬行类、鸟类、哺乳类和人类在胚胎发育的早期形成的羊膜，内有羊水，为胚胎发育提供水环境，防止震动、保护胚胎][胚后发育][幼体][幼体与成体相似][幼体与成体不同][直接发育][变态发育][成体]

三、细胞工程

1. 动物细胞工程和植物细胞工程

[细胞工程&植物细胞工程&动物细胞工程&基本原理&细胞生物学和分子生物学的原理和方法，工程学手段改造细胞&操作水平&细胞整体水平、细胞器水平操作&实质内容&改变遗传物质、产生新的性状，获得细胞产品&技术手段&植物细胞杂交技术

植物细胞融合技术

植物组织培养技术&动物细胞培养

动物细胞融合、单克隆抗体制备技术

胚胎移植、核移植等&理论基础&植物细胞全能性&细胞增值&诱导手段&物理法：离心、振动、电刺激

化学法：聚乙二醇&物理：电刺激

化学：聚乙二醇

生物：灭活病毒（灭活仙台病毒）&诱导过程&1.纤维素酶、果胶酶去除细胞壁

2.原生质体融合，获得杂种原生质体

3.植物细胞培养，获得细胞产品&1.用胰蛋白酶处理，获得分离的单个动物细胞

2.诱导融合，获得杂种原生质体

3.动物细胞培养，获得细胞产品&应用&白菜—甘兰等杂交植物&单克隆抗体的制备（杂交瘤细胞）&]

2. 动物细胞培养与植物细胞培养比较

[ &动物细胞培养&植物细胞培养&原理&细胞的增殖&细胞的全能性&细胞来源&胚胎或幼龄动物组织、器官&离体植物器官、组织或细胞&培

养

基&状态&液态&固态&成分&天然培养基&合成培养基&组成&葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清&矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物&器皿&培养瓶&锥形瓶&过程&原代生长，传代生长&更换培养基，细胞增值分化&生长特点&贴壁生长，细胞增值不分化&诱导形成愈伤组织，细胞增值分化&细胞进行异养需氧代谢&接种

前处理&灭菌、用胰蛋白酶使组织分散成单个细胞&灭菌&培养条件&恒温、无菌、无需光照&常温、无菌、光照条件&培养目的&1.生产蛋白质生物制品

2.获取大量细胞

3.检测有毒物质&1.快速繁育无病毒植株

2.生产药物、食品添加剂、香料、色素、杀虫剂等&培养结果&细胞株→细胞系&愈伤组织→植株&]

【考情分析】

1. 细胞增殖部分的考题主要涉及不同细胞的增殖方式、有丝分裂和减数分裂各个时期的主要细胞结构特征、DNA和染色体数目的变化规律以及分裂各个时期图像的识别等方面内容。

2. 生殖与发育部分在近几年高考试卷出现较多的有：有性生殖的概念及意义、无性生殖的概念和意义、植物胚和胚乳的发育、动物的胚胎发育与胚后发育等。要求同学们能从分子水平、细胞水平、个体水平、物种水平等层面理解生物生殖和发育，并形成知识网络结构。能运用本专题相关知识，对某些生物问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。

3. 细胞工程是当前生命科学研究的热点和前沿内容之一，本考点主要考查动植物细胞工程的原理、过程、方法及在实践中的应用，内容极易与细胞的结构和功能以及基因工程等内容综合出题，以考查同学们的综合分析能力。试题常以选择题的形式出现，也可以非选择题形或图文信息转换题的形式呈现。

【考点例析】

例1 （09天津）下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是（）

A. 蛙的红细胞与淋巴细胞

B. 小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞

C. 人的胚胎干细胞与成熟红细胞

D. 牛的精细胞与精原细胞

解析染色体数目呈周期性变化，一定是处于分裂期的细胞。题中蛙的红细胞、淋巴细胞、成熟的红细胞、牛的精细胞均不再分裂；小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞以及精原细胞都具有细胞周期，能进行分裂，所以B正确。

答案 B

点评本题考查细胞增殖在各种细胞中的发生情况。同学们应明确哪些细胞能分裂，哪些细胞不能分裂；间接考查了组成生命个体的细胞存在状态的多样性。不熟悉特定细胞的特征是同学们做错该题的主要原因，在复习备考过程中同学们在复习细胞的增殖、分化过程中，应注意各种细胞的特征。

例2 （10安徽）雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞（C1、C2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（S1、S2）。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是（）

A. DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同

B. 遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同

C. DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同

D. 遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同

解析本题考查有关细胞分裂相关知识C1、C2是细胞有丝分裂形成的，而有丝分裂重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性，所以C1和C2的遗传信息相同；而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞，减数第一次分裂的重要特征是同源染色体平分子细胞，染色体数目减半，有染色单体，无同源染色体，所以遗传信息不同。

答案 B

点评本题以DNA和染色体数目、细胞分裂状态为情景，考查细胞增殖过程中DNA、染色体数目的变化规律和同学们对分裂各个时期的特征及生物学意义的理解。

例3 （09江苏）对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（）

A. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

B. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

C. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点

D. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点

解析本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A，2个a，2个B，2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A、a或者只有B、b，不能同时存在。

答案 B

点评本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点，属于分析推理层次。要求同学们能准确把握四分体的形成。对四分体概念不清易误选D。

例4 （09全国）下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是（）

A. 利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种

B. 不同种的植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程

C. 两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致

D. 两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的

解析植物体细胞杂交可以用两种不同的植物细胞，从而可克服生殖隔离的限制，A正确。植物体细胞杂交的过程，实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程，B正确。紫茉莉枝叶的性状的遗传是细胞质遗传，两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型应与母本一致，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的，因为受精卵中的细胞质几乎全部来自母本，C错误，D正确。

答案 C

点评本题综合考查了植物体细胞杂交和植物细胞质遗传的相关内容。要求同学们能从细胞学角度对通过植物体细胞杂交或植物细胞质遗传产生的后代的遗传特性进行分析，得出科学结论。同学们对植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的本质不理解作错该题的主要原因，在复习过程中应注意这两个过程的理解。

例5 （09全国）下列有关哺乳动物个体发育的叙述，错误的是（）

A. 胚胎发育过程中也会出现细胞衰老

B. 幼鹿经过变态发育过程长出发达的鹿角

C. 胚后发育过程中伴有细胞分化

D. 来自原肠胚同一胚层的细胞经分化发育成不同的组织

解析多细胞生物体内的细胞总是在不断地更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，因此胚胎发育过程中也会有细胞衰老，A正确。变态发育指成体与幼体在形态上的差别比较大，而这种形态的改变又是集中在短期内完成的，因此B不正确。细胞分化发生在整个生命进程中，在胚胎时期达到最大程度，C正确。原肠胚中胚层的细胞可以发育为皮肤的表皮，感觉器官，神经系统，内胚层发育为呼吸道的上皮、消化道上皮、肝脏及胰腺，其它的基本都是由中胚层发育而来，D正确。

答案 B

点评本题考查哺乳动物个体发育过程。要求同学们在正确区分胚胎发育和胚后发育的基础上，能从细胞水平对动物发育的过程的重要阶段的变化做出合理的解释。同学们对植物胚和胚乳的发育，动物的胚胎发育与胚后发育不熟是作错该题的主要原因。复习过程中要求同学们在理解生物个体发育过程的同时，能从分子水平、细胞水平、个体水平、物种水平等层面去解释生物生殖和发育，并形成知识网络结构。

【实战演练】

配套练习五

一、选择题（5题，每题6分）

1. 下图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，其中叙述正确的是（）

[甲乙丙丁][b][a][b][a][b][a][b][a]

A. 观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲

B. 在植物乙的a→b段，DNA和染色体数目均增加一倍

C. 温度对植物丙a→b段的生理活动没有影响

D. 甲植物和丙植物的b→a段所用的时间可能一样长

2. 假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给含14N的原料，该细胞假设进行2次有丝分裂产生的4个精原细胞和假设进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精原细胞、精子所占比例可能分别为（）

A. 25%，0 B. 50%，25%

C. 75%，50% D. 100%，100%

3. 下列关于生物个体发育的叙述，正确的是（）

A. 被子植物的个体发育包括胚的发育和胚乳的发育两个阶段

B. 荠菜受精卵经过4次分裂可形成8个细胞的球状胚体

C. 脊椎动物胚胎发育过程中都形成羊膜

D. 人的受精卵在卵裂过程中所需要的能源物质由母体提供

4. 植物细胞工程通常采用的技术有植物组织培养和植物体细胞杂交，两大技术共同的理论基础是（）

A. 植物细胞能进行有丝分裂

B. 植物细胞具有全能性

C. 植物体的生命活动受激素调节

D. 细胞膜的流动性

5. 下面是“白菜-甘蓝”杂种植株培育过程示意图。在提供的几种说法中正确的是（）

[白菜

体细胞][白菜

原生质体][甘蓝

体细胞][甘蓝

原生质体][正在融合的

原生质体][杂种细胞][愈伤组织][白菜甘蓝

幼苗]

A. 在杂种细胞形成杂种植株的过程中，只有细胞分裂，没有细胞分化和器官形成

B. 杂种细胞、愈伤组织和幼苗都能进行光合作用，在由杂种细胞形成杂种植株的过程中始终需要适宜的光照、适宜的温度、植物激素和无菌等条件

C. 植物组织培养和动物细胞培养的培养基、培养目的完全不相同

D. 诱导动物细胞融合不同于诱导原生质体融合的方法是可用灭活的病毒作为诱导剂

二、填空题（3题，每空X分，共计42分）

6. 1855年德国学者魏尔肖（R. Virchow）提出“一切细胞来自细胞”的著名论断，即认为个体的所有细胞都是由原有细胞分裂产生的。现在除细胞分裂外还没有证据说明细胞繁殖有其他途径，可以说细胞分裂是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。以下是与细胞分裂有关的一些图像，请据图回答相关问题：

（1）若图①表示某植株体内的一个正在进行分裂的体细胞，则此细胞的下一个时期的主要特点是。

（2）若图②表示某高等雄性动物睾丸里的一个正在进行分裂的精原细胞，其细胞内染色体上的基因A、a、B、b分布如图，那么此细胞分裂得到子细胞其基因型是。

（3）如图③是某高等雌性动物体内的一个细胞，它的名称是，该细胞有条染色体，条染色单体。

（4）图中④中AB段对应细胞周期的，该时期的主要特点是。

7. 现有供实验用的三组番茄：甲、乙两组在开花之前进行了去雄和套袋处理；甲组在套袋之前将雌蕊涂抹了一定浓度的生长素溶液；丙组不作任何处理。试就该实验进行分析：

（1）将来能够发育成果实的是，而将发育为无子果实。

（2）甲、乙组结果对比，说明。

（3）乙、丙组结果对比，说明了传粉后，子房能发育成果实，可能与正常受粉后能结出种子有关。为进一步验证这一结论，还应有的操作是，在丙组的幼小子房阶段，除去里面的，结果子房停止发育。

（4）将甲和第（3）小题的处理对比研究，得出的结论是：正常子房发育成果实需要的来自。

8.下列是制备分泌抗X抗体的过程，根据图解回答问题：

下只能存活几天）][（在正常培养基中无限增殖，在选择培养基中死亡）][①][②][③][④][⑤][⑥][融合][放在多孔培

养板中生长][在选择培

有杂交瘤][养基中只

细胞生长][检测上清液中

阳性细胞克隆][抗X抗体并用

每孔一个细胞][让细胞繁殖，检测

阳性细胞连续培养][上清液中的抗X抗体；

提供抗X抗体]

（1）制备单克隆抗体的步骤：

①将注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞带有抗该抗原的抗体；

②将步骤①获得的B淋巴细胞与步骤②培养的骨髓瘤细胞可用特有的诱导融合；

③将诱导后产生的多种细胞，放在含培养基的多孔培养板上培养，筛选；

④这样获得的杂交瘤细胞具有的能力；

⑤检测和分离带有抗X抗体的阳性细胞，培养板中每孔放一个细胞进行培养；

⑥将阳性细胞进行或培养，从而制备出大量单克隆抗体。

（2）用本法制备出的单克隆抗体仍具有局限性，因为它是用小鼠的细胞制备的，具有性，对人类会产生免疫原性。

配套练习六

一、选择题（5题，每题6分）

1. 科学家在研究蚕豆根尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸（15N-TdR），用32P标记尿嘧啶核苷酸（32P-UdR），把两种核苷酸被细胞利用的速率绘成曲线如图一所示。已知蚕豆根尖细胞有丝分裂周期为20h。培养20h后，根据细胞DNA含量不同，将细胞分为三组，每组的细胞数如下图二。下列对结果的分析，不正确的是（）

[细胞数][细胞DNA相对含量（C）][细胞周期（h）][13N-TdR][14P-UdR][利用核苷酸的速率][2C 2C-4C 4C][2 4 6 8 10 12 14 16 18 20][b][d][e][a][c][甲][乙][丙][图一][图二][0]

A. 乙组细胞处于ce段，此阶段细胞最容易发生基因突变

B. 蚕豆根尖细胞有丝分裂周期中，分裂期时间不超过6h

C. 丙组中只有部分细胞的细胞膜从中部向内凹陷

D. 甲组有部分细胞处于ac段，RNA聚合酶活性高

2. 细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长，发育，繁殖和遗传的基础。据图叙述不正确的是（）

A. 若某植株的一个体细胞正在进行分裂如①，此细胞的下一个时期的主要特点是着丝点分裂

B. 假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如②，其染色体A、a、B、b分布如图，此细胞产生染色体组成为AB的精子概率是1/4

C. ③是某高等雌性动物体内的一个细胞，在分裂形成此细胞的过程中，细胞内可形成3个四分体

D. ②对应于④中的BC段，③对应于④中的DE段

3. 下图表示在不含放射性元素的环境中，大豆（体细胞中染色体数2N=40）的生殖与发育过程中发生的一些重要变化。下列有关分析中，不科学是（）

[植物体（2N）][细胞甲（N）细胞丙（3N）结构戊（可储存营养）][细胞乙（N）细胞丁（2N）][结构庚][球状胚体结构己] [①] [②][③][①][②][③][⑤][⑥]

A. 处于①的减数第二次分裂过程中的细胞含有20条染色体

B. 如果土壤中严重缺硼，则该植物将不能顺利地完成过程②

C. 结构庚可以从结构戊中吸收并运送营养物质供球状胚体发育

D. 若细胞丁中某个核DNA双链含15N，则己中一个细胞含15N

4. 在动物细胞培养的叙述中，错误的是（）

A. 动物细胞培养的目的不仅是为了获得大量的分泌蛋白

B. 培养至细胞系时遗传物质已发生了改变

C. 培养液中加入动物血清是为了诱导细胞脱分化

D.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞可制备单克隆抗体

5. 下表为植物组织培养和动物细胞培养有关内容的比较，其中错误的有（）

A. 0处 B. 1处 C. 2处 D. 3处

二、填空题（3题，每空X分，共计42分）

6. 下图甲是某种高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线，图乙是该生物体内若干细胞的结构模式图。请分析回答：（[ ]中填罗马数字或者阿拉伯数字，上填名称。）

[①][②][③][④][⑤][⑥][⑦][⑧][Ⅰ Ⅱ Ⅲ][图甲][图乙][A B C][A][b][B][a][a][a][B][B]

（1）该生物个体发育的起点是受精卵，它是通过甲图中的[ ] 过程形成的。受精卵发育成为完整个体过程中主要依靠过程，这是由于细胞体积不能无限增大，细胞体积越大，相对表面积（越大、越小、不变）。

（2）同源染色体的分离发生在甲图中的阶段（填Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。乙图A、B、C中含有同源染色体的是（填字母）。乙图A细胞所示时期对应在甲图中阶段（填阿拉伯数字）。

（3）乙图B细胞所处的分裂时期有个染色体组；C细胞叫做。形成该细胞的场所是。

（4）利用显微镜观察该生物体细胞中的染色体数，最多可观察到条。若该生物的遗传组成如乙图所示，在不考虑基因突变等因素的情况下，该生物体能够产生种配子。

7. 下图为蛙受精卵的发育过程示意图，据图回答问题：

（1）按蛙的胚胎发育过程排列图的次序，应该是

（2）标号①和②分别表示和，在卵裂过程中极的细胞分裂周期短。标号③内的腔是。

（3）标号⑦是不断缩小的腔，用同位素标记标号③上方的细胞，这些标记将会出现在D图中的处细胞中。

（4）机体运输养料和废物的系统由[ ] 发育而来，只能分泌蛋白酶的消化腺体由[ ] 发育而来。

8. 自然界的细胞融合产生有性后代，细胞工程中细胞杂交被广泛应用于培育杂种植株和生产单克隆抗体等方面。请回答以下相关问题：

b][c][d][细胞融合][有性杂交后代

体细胞杂种植株

单克隆抗体]

（1）若a、b分别为精子和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是。

（2）若a、b表示体细胞，则由d细胞形成杂种植株的原理是，其中使用了植物组织培养技术，该技术的中心环节是形成愈伤组织，然后诱导它再分化形成植株，再分化的原理是，植物体细胞杂交的意义是该技术能克服。

篇5：生物选修3 细胞工程概述教案

二年级生物组：张雪林

一、教材分析

本节是高中生物选修3第二章第一节，是本章的一个概述。本节的内容包括细胞工程的发展、细胞工程的基本技术以及细胞工程的应用三个部分。

二、教学目标

1、掌握植物细胞与组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等。

2、了解细胞融合的方法。

3、举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品等方面的应用。

三、重点难点

1、重点·落实方案重点

简述细胞工程的基本技术；举例说出细胞工程的应用

2、难点难点

简述细胞工程的基本技术

突破方法：以问题作为引导，使学生对相关的概念进行小知识点的分解，加强理解与记忆。同时配以相关的练习，做到讲练结合，从而突破难点。

四、教法、学法

在本节的学习中仍遵循“先学后教，当堂训练”的教学方法。教法

1.指导学生预习教材，列出预习提纲，布置预习作业。2.指导学生学会思考，根据预习情况提出问题，在教师的诱导下，分析问题，最终得出结论，培养学生勤于思考的习惯，掌握善于思考的方法。

●教学建议

2.整个教学过程以问题提纲的形式出现，由学生阅读、讨论后解答，最后教师总结，体现学生在课堂上的主体地位。

学法

通过必修1到必修3的学习，学生已具备了细胞的结构、动植物细胞的比较、花药离体培养技术、克隆及染色体的结构与功能等相关知识，为本节的学习打下了基础。但是由于学习的时间较长，学生遗忘严重，教师应当在课前提醒学生对相关知识进行复习。

另外，学生在阅读时要对应教师所提出的问题有目的的去分析，将教材内容细化。

五、课时安排：2课时

第一课时：回眸历史、细胞工程的基本技术第二课时：细胞工程的应用

六、教学过程设计

第一课时

【自学指导一】

2分钟阅读课本39页回眸历史——细胞工程的发展，结合课本图文信息用1分钟时间填写《名师伴你行》17页预习新起点一细胞工程的发展。

【当堂训练一】名师18页例

1、即讲即练1（这一知识点较简单，学生阅读完后即可掌握，且课本中每个例子配有相应图片，可提高学生学习兴趣）

【自学指导二】

阅读教材P40第1-2段内容3分钟，尝试理解并识记细胞工程的概念和分类。并从以下几点进行分析与讨论：

1、操作水平：细胞水平和细胞器水平

2、操作条件（环境）：体外无菌条件

3、操作技术：植物细胞与组织培养、细胞融合技术、细胞核移植技术、染色体工程等

4、目的：按照人们的意愿改造细胞的生物学特性

5、结果：改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，获得某些有用的细胞代谢产物

6、分类：

（此处均为课本知识点，解答难度较低，可由学生回答并进行相应的补充。）【自学指导语三】

阅读教材P40第3-4段及知识海洋5分钟，回答下列问题：

1、简述植物细胞与组织培养技术的过程。

2、说出细胞融合技术的概念。

3、常用的促融合方法有哪些？促融合因子有哪些？分别有什么优缺点？

4、动物细胞融合与植物细胞融合有什么差异？

为什么？后教环节：

1、植物细胞与组织培养技术（1）依据原理：植物细胞的全能性（全能性的概念学生在必修1第五章第二节已经学习过，且在第二节中也有介绍，此处可简单回忆）

（2）培养对象：离体的植物组织或细胞

（3）培养条件：体外无菌条件和必要的生长条件（4）培养目的：使离体植物细胞或组织生长、增值、分化，形成新的组织、器官和个体的技术

2、细胞融合技术

（1）融合原理：细胞膜的流动性（结构特性）（2）融合对象：2个或多个不同细胞

（3）促融合方法：生物法（病毒诱导融合法）；化学法（聚乙二醇诱导融合法、高浓度钙离子等）；物理法（电场诱导融合法）

（4）融合结果：形成杂种细胞

（5）融合过程：2个或多个不同细胞的质膜发生粘连、破裂→细胞质发生融合→发生核融合→形成杂种细胞

（拓展：融合后的细胞为异源多倍体，具有原融合细胞的全部遗传物质，其染色体数目为原融合细胞染色体数目之和，且原融合细胞的性状在杂交细胞培育的后代中均可显现）【自学指导语四】

阅读教材P41

3分钟，说出细胞核移植技术的概念和染色体工程的概念。

3、细胞核移植技术（1）概念：细胞核移植技术是将一个细胞的细胞核转移到另一个去除细胞

核的细胞中去，从而使受体细胞获得新的遗传信息，产生新的生命现象的技术。

（2）处理方法：用微吸管把一个细胞中的细胞核吸出后直接转移到另一个去除细胞核的细胞中

（3）供体细胞：提供细胞核（常用体细胞）（4）受体细胞：提供细胞质（5）操作仪器：显微操作仪（拓展：移植后的细胞发育成的个体的基因型与表现型与提供细胞核的个体一致，但也可能受到基因突变、染色体变异及细胞质遗传的影响）

4、染色体工程

（1）处理方法：消减、添加或替换同种或异种染色体（2）目的：定向改变遗传性状和选育新品种

（3）应用：用于培育抗病新品种（如多倍体育种）；也是基因定位和染色体转移等基础研究的有效手段

【当堂训练二】

名师伴你行18页例

2、即讲即练2

20页 1、2、3、4 【课后作业】课时作业1-9

篇6：动物细胞工程教案

【教学目标】 1．知识目标：

1.1简述动物细胞的培养过程、条件及其应用； 1.2简述克隆动物的概念含义和基本原理

1.3简述体细胞核移植技术和动物克隆技术，以及应用前景 1.4简述细胞融合的方法过程和单克隆抗体的制备过程应用 1.5关注克隆技术的伦理问题。2．能力目标：

2.1通过阅读、自学、质疑、讨论、总结等环节，提高获取知识、分析问题和解决问题的能力

2.2由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力和思维能力

2.3通过设计单克隆抗体的制备过程，使学生了解生物科学认识模式发展学生的创造性能力。3．情感态度与价值目标：

3.1 初步培养学生探索、创新和合作精神

3.2 明确知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。

【教学重点】简述动物细胞的培养过程；举例说出细胞融合和单克隆抗体；关注克隆技术的伦理问题。

【教学难点】动物细胞培养过程；细胞融合技术和单克隆抗体的制备。【教学设计思路】采用自学、指导模式对动物细胞培养技术进行较深刻、透彻地学习，这部分内容主要是解决三个问题：（1）为什么要进行动物细胞的培养？（2）什么是动物细胞的培养？（3）怎样进行动物细胞的培养？第三个问题是本节课的重点。关于动物细胞的培养过程，教师可参照教材中的动物细胞培养过程示意图进行讲解，讲解中要注意区分原代培养和传代培养这两个概念。对于动物细胞培养的条件，则要从学生已有的内环境的知识出发，启发学生自己动脑思考这个问题，以加深对培养条件的理解。为学习其他动物细胞工程打好基础。在动物体细胞核移植技术及克隆动物的教学中，可首先让学生列举所知道的克隆动物，调动学生已有的知识。随后可向学生提问：克隆动物的方法与植物组织培养一样吗？然后向学生说明目前动物体细胞克隆是通过核移植技术来实现的，以引入本节的主题。关于核移植技术发展简史，可让学生在课堂上阅读，本节的重点和难点是在动物体细胞核移植技术过程，教材中选用了 “多利羊”为例，来说明体细胞核移植的过程。教师应充分利用和挖掘教材内容，带领学生一步步弄清动物体细胞核移植技术的过程。对于体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题这部分内容，可结合本节教材“积极思维”中的有关问题，让学生讨论。在细胞融合和单克隆抗体的教学中，教师启发学生回忆植物体细胞杂交过程；通过新旧知识对比，引导学生大胆推测动物细胞融合过程，培养学生知识迁移能力，并通过课件演示细胞融合的全过程，加强教学的直观性，培养学生的观察、思维能力。教师要讲明动物细胞融合技术的意义和应用，以便自然过渡到单克隆抗体上来。关于单克隆抗体的教学，教师要利用好教材提供的材料，突出从问题入手的思路，先介绍医疗实践中仅靠细胞培养难以获得大量抗体，然后，一步一步启发学生讨论怎样解决这个问题。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。【教学课时】二课时【教学过程】

（一）导入新课图片展示:克隆羊“多利”的复制品投影：新华网

克隆羊多利重生这4只克隆羊在遗传上与多莉毫无差异。多莉诞生于14年前，是第一个使用成熟细胞克隆的哺乳动物。克隆羊多莉(Dolly)已经获得“重生”。最初进行此项克隆研究的英国科学家又培育出4只克隆羊，被形象地称之为“Dollies”(多莉的复数)。它们是多莉的复制品，在遗传上与多莉丝毫不差，多莉在7年前离开这个世界。

问题导入

师：克隆羊“多利”的重生，采用的是什么技术？生：细胞工程技术？

师：动物细胞工程技术到底是干啥的？下面请同学们带着以下问题阅读与总结：（阅读课本P53,回答）

一、动物细胞工程：

1、主要理论依据？ 2技术手段？学生：1.细胞生物学分子生物学

2.①动物细胞和组织培养 ②细胞核移植③体细胞克隆④细胞融合⑤单克隆抗体制备

3.①探索并改造生物的遗传特性，②大量培养细胞。

师：动物细胞与组织培养是细胞工程的基础，它开始于20世纪初期，那么动物细胞与组织培养主要是指什么？请读课本P53-54,完成以下内容。

二、动物细胞与组织培养：

1、概念： ①材料：取自； ②场所：模拟动物体；

③条件：在、和等条件下； ④目的：

使

动

物

细

胞

或

组

织

继续。

学生：①动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织

②体外体内环境 ③无菌温度适宜营养充足 ④生长、增殖并维持原有结构和功能

师：动物细胞与组织培养是指在体外模拟动物体内环境，将动物体细胞或组织，在无菌、温度适宜和营养充足条件下培养，使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术。那么请同学们思考并讨论一下问题：（投影展示）

1、动物细胞培养的原理是什么？

学生：

1、细胞增殖

2、为什么要取动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织进行培养？

学生：因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强。一般幼体细胞比老龄细胞易培养，分化程度低的细胞比分化程度高的细胞易培养。

3、动物细胞体外培养需要满足哪些条件？学生：①无菌、无毒的环境：（添加一定量的抗生素；定期更换培养液，以便清除代谢产物。）②营养物质(引导学生引导学生引导学生引导学生区分天然培养基与合成培养基区分天然培养基与合成培养基区分天然培养基与合成培养基区分天然培养基与合成培养基)（无机盐、葡萄糖、氨基酸、核酸、维生素、动物血清等。）③温度和pH：37℃, 7.2-7.4 ④气体环境： O2和CO2（95%空气和5% CO2）

4、组织分散成单个细胞的方法是什么？学生：用胰蛋白酶处理。教师补充：动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质，将细胞网络起来形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。

5、能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？学生：不能，因为动物细胞培养适宜的pH为7.2—7.4，此环境下胃蛋白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性较高。投影展示：动物细胞与组织培养过程

示

意

图

10代细胞教师：：：：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁生长当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。

思考：细胞发生接触抑制后如何使细胞继续分裂增殖？学生：将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养，称为传代培养。

思考：传代培养的细胞能一直传代下去吗？

细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40～50代，这种传代细胞为细胞株。

细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。教师引导学生总结动物细胞培养过程。

过渡：动物细胞培养能否像植物组织培养那样最终培养成新个体？我们来一起比较一下这两个过程：比较项目植物组织培养动物细胞培养因此，目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用动物体细胞克隆的动物，实际是通过核移植来实现的。

三、细胞核移植与动物体细胞克隆: 读课本P54-57,完成以下内容。