2015-2016学年高中生物选修3第二章教案（打包3份）

第三节 动物的克隆 一、关于动物细胞工程的一些问题讨论： 1、用胰蛋白酶处理细胞以获得单个细胞的过程中胰蛋白酶是怎么起作用的？胰蛋白酶为什么不会把细胞消化掉？ 答：细胞外含有多种胞外蛋白，如胶原蛋白等 出卷网，使细胞间或细胞与培养瓶内壁粘连起来。胰蛋白酶有消化作用，胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞。处理时间长了的话胰蛋白酶对细胞也是有损害的，胰蛋白酶的处理时间一般控制在一分钟左右，不然所处理的组织细胞就会死亡。 2、动物细胞培养液中加血清的作用是什么？ 答：由于动物细胞生活的内环境还有一 出卷网些成分尚未研究清楚， 所以需要加入动物血清以提供一个类似生物体内的环境， 此外动物血清中也包含了一些动物的激素和酶， 可以促进细胞的发育。 3、美国和日本的两个研究小组2007 出卷网年11月20日分别发表论文，宣布成功把普通的人体皮肤细胞转化为了具备胚胎干细胞功能的新型“万能细胞”。万能细胞到底是什么细胞？它的克隆成功有什么意义？ 答：两个研究小组都是从人体中提取了一种 出卷网名为“纤维原细胞”的皮肤细胞，然后向其中植入4种新基因，从而制造出一种名为IPS的细胞，它具有类似胚胎干细胞的功能，能够最终培育成人体组织或器官。 “万能细胞”的意义在于它跨越 出卷网了伦理障碍：干细胞是未分化的原始细胞，通常分为三类，即全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。其中，全能干细胞主要就是胚胎干细胞。如果与克隆技术相结合，胚胎干细胞便可发展成遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官，以前器官移植治疗方法中经常出现的排异反应问题因此而得到了彻底解决，血细胞、脑细胞、骨骼和内脏等都将可以更换，白血病、帕金森氏症、心脏病等顽疾也有望得到有效治疗与治愈。 　　一直以来，如果想要获得人类胚胎干细胞，就必须损坏人类胚胎，这一点颇受非议。这次人体皮肤细胞“直接改造”技术跨越伦理障碍。 4、利用动物细胞技术大规模生产抗体等产品的反应器是否与微生物反应器完全相同？ 答：由于动物细胞与微生物细 出卷网胞有很大差异，传统的微生物反应器显然不适用于动物细胞的大规模培养。所以动物细胞培养技术能否大规模工业化、商业化，关键在于能否设计出合适的生物反应器（bioreactor）。 动物细胞培养生物反应器设计的总体考虑是： 出卷网 ①结构严密，能耐受蒸汽灭菌，采用对生物催化剂无害和耐蚀材料制作，内壁光滑无死角，内部附件尽量减少，以维持纯种培养需要； ②有良好的气-液接触和液-固混和性能和热量 出卷网交换性能，使质量与热量传递有效地进行； ③保证产物质量和产量前提下，尽量节省能源消耗； ④减少泡沫产生，或附有消沫装置以提高装料系数，并有必要可靠的参数检测和控制仪表并能与计算机联机。 二、动物细胞大规模培养技术的操作方式 动物细胞的深层培养可分为：分批式、流加式、半 出卷网连续式、连续式、连续式和灌注式五种。 1、分批式培养 是细胞规模培养发展进程中较早期采用的方式，也是其它操作方式的基础。该方式采用机械搅拌式生物反应器，将细胞扩大培养后，一次性转入生物反应器内进行培养，在培养过程中其体积不变，不添加其它成分，待细胞增长和产物形成积累到适当的时间，一次性收获细胞、产物、培养基的操作方式。 该方式的特点如下： ●操作简单。培养周期短，染菌和细胞突变的风险小。反应器系统属于封闭式，培养过程中与外部环境没有物料交换，除了控制温度、pH值和通气外，不进行其他任何控制，因此操作简单，容易掌握； ●直观反映细胞生长代谢的过程。因培养期间细胞生长代谢是在一个相对固定的营养环境，不添加任何营养成分,因此可直观的反映细胞生长代谢的过程,是 ... ...