第三节《 动物的克隆》word教案 浙科版生物选修3
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增大字体 物理法：电刺激
化学法：聚乙二醇（PEG）
生物法：灭活的仙台病毒（动物细胞融合特有的方法）
为什么灭活的病毒能作为诱导剂？
因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
不灭活的病毒能作为诱导剂吗？
不能，因为不灭活的病毒会感染细胞，而不能诱导细胞融合。
（2）融合过程：
把两个不同的动物细胞放在一起，用灭活的病毒处理细胞后，它们就先质融合，再核融合，进而形成杂交细胞，这个细胞有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞。
在实际操作中，要用到多个细胞在同一体系中诱导，增加成功率，但诱导之后必须加以筛选，以选出杂交细胞。
3.动物细胞融合的意义
（1）打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；广泛应用；制备单克隆抗体。
大家都知道，物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性，而细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。（要注意的是，虽然可以打破种间隔离，但因为动物细胞一般不能通过培养发育成完整的个体，所以这个意义只是理论上的意义）
正因为如此，细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域。
此技术还有一个十分重要的用途，就是制备单克隆抗体。
三、单克隆抗体
（提出问题）在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先回顾一下抗体的基础知识，再来了解以下两个问题：传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？
（学生活动）阅读课本，讨论总结。
传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低，而且制备的抗体特异性差。
B淋巴细胞有什么特点？
B淋巴细胞能产生抗体，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
根据B淋巴细胞的这个特点，若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？
采用动物细胞培养。
我们必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体，这就是单克隆抗体的概念。
可遗憾的是，在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，那么，米尔斯坦和柯勒两位科学家是怎样解决这一问题的呢？想一想，能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗？请阅读课本单克隆抗体制备的文字及示意图，再思考回答问题。
两位科学家极富创造性的设想是什么？
如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起诱导时，会有几种融合方式（类型）？
三种，有B淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。
那么，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞间融合所形成的能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
先用选择性培养基筛选出杂种细胞，再进行抗体检测和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。
科学家又是如何利用杂交瘤细胞来生产抗体的呢？
第一种方法是：将杂交瘤细胞在体外大规模培养，从细胞培养液中就能提取大量的单克隆抗体；第二种方法是：把杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，再从小鼠腹腔中提取单克隆抗体。
正是由于这两位科学家的杰出贡献，他们于1984年双双获得诺贝尔生理学或医学奖。单克隆抗体一般用于哪些方面？
诊断试剂；治疗疾病和运载药物。
四、动物的克隆繁殖
（提出问题）对高等动物能不能通过细胞培养的方法来进行无性繁殖？不能。
（学生活动）阅读课文，讨论归纳。
（归纳总结）
1.动物细胞全能性的表现程度。
全能干细胞→多能干细胞→单能干细胞→高度特化。在这个过程中，细胞分化的结果使得细胞在结构和功能上高度特化。
2.动物难以克隆的根本原因
细胞分化使得细胞发生了基因的差异表达，有的基因开放，有的基因关闭。分化成熟的体细胞基因组中基因的活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。
但因为细胞核还是具有个体发育的全套基因，所以可以利用核移植技术来诱导核基因全能性的表达。
3．细胞核移植和动物的克隆繁殖
动物核移植是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为动物个体.
核移植技术
（1）克隆羊培育过程
A羊取体细胞核
B羊取卵细胞去核 重组细胞→早期胚胎→植入代孕羊子宫发育→幼体娩出→成体
（2）体细胞核移植技术的应用前景
遗传疾病的治疗、优良品种的培育、物种的优化、濒危动物的保存、转基因动物的扩群等。
【板书设计】
化学法：聚乙二醇（PEG）
生物法：灭活的仙台病毒（动物细胞融合特有的方法）
为什么灭活的病毒能作为诱导剂？
因为灭活的病毒能使细胞膜上的蛋白质分子和脂质重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
不灭活的病毒能作为诱导剂吗？
不能，因为不灭活的病毒会感染细胞，而不能诱导细胞融合。
（2）融合过程：
把两个不同的动物细胞放在一起，用灭活的病毒处理细胞后，它们就先质融合，再核融合，进而形成杂交细胞，这个细胞有丝分裂后仍能形成两个完整的杂交细胞。
在实际操作中，要用到多个细胞在同一体系中诱导，增加成功率，但诱导之后必须加以筛选，以选出杂交细胞。
3.动物细胞融合的意义
（1）打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能；广泛应用；制备单克隆抗体。
大家都知道，物种间由于存在生殖隔离使得有性杂交方法有局限性，而细胞融合技术能打破生殖隔离，使远缘杂交成为可能。（要注意的是，虽然可以打破种间隔离，但因为动物细胞一般不能通过培养发育成完整的个体，所以这个意义只是理论上的意义）
正因为如此，细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域。
此技术还有一个十分重要的用途，就是制备单克隆抗体。
三、单克隆抗体
（提出问题）在弄清什么是单克隆抗体之前，我们先回顾一下抗体的基础知识，再来了解以下两个问题：传统的抗体生产方法及缺陷是什么？抗体是从何来的？
（学生活动）阅读课本，讨论总结。
传统的抗体生产方法是向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需要的抗体。这种生产抗体的方法产量和纯度都很低，而且制备的抗体特异性差。
B淋巴细胞有什么特点？
B淋巴细胞能产生抗体，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
根据B淋巴细胞的这个特点，若要想获得大量的单一抗体，如何做呢？
采用动物细胞培养。
我们必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，也就是通过克隆形成细胞群，这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体，即单克隆抗体，这就是单克隆抗体的概念。
可遗憾的是，在体外培养的条件下，一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的，那么，米尔斯坦和柯勒两位科学家是怎样解决这一问题的呢？想一想，能利用细胞融合技术来制备单克隆抗体吗？请阅读课本单克隆抗体制备的文字及示意图，再思考回答问题。
两位科学家极富创造性的设想是什么？
如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞进行融合，所得到的融合细胞既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。
如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起诱导时，会有几种融合方式（类型）？
三种，有B淋巴细胞间的融合、骨髓瘤细胞间的融合以及B淋巴细胞与骨髓瘤细胞间的融合。
那么，B淋巴细胞和骨髓瘤细胞间融合所形成的能产生抗体的杂交瘤细胞是如何筛选出来的？
先用选择性培养基筛选出杂种细胞，再进行抗体检测和克隆化培养就能得到杂交瘤细胞。
科学家又是如何利用杂交瘤细胞来生产抗体的呢？
第一种方法是：将杂交瘤细胞在体外大规模培养，从细胞培养液中就能提取大量的单克隆抗体；第二种方法是：把杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，再从小鼠腹腔中提取单克隆抗体。
正是由于这两位科学家的杰出贡献，他们于1984年双双获得诺贝尔生理学或医学奖。单克隆抗体一般用于哪些方面？
诊断试剂；治疗疾病和运载药物。
四、动物的克隆繁殖
（提出问题）对高等动物能不能通过细胞培养的方法来进行无性繁殖？不能。
（学生活动）阅读课文，讨论归纳。
（归纳总结）
1.动物细胞全能性的表现程度。
全能干细胞→多能干细胞→单能干细胞→高度特化。在这个过程中，细胞分化的结果使得细胞在结构和功能上高度特化。
2.动物难以克隆的根本原因
细胞分化使得细胞发生了基因的差异表达，有的基因开放，有的基因关闭。分化成熟的体细胞基因组中基因的活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。
但因为细胞核还是具有个体发育的全套基因，所以可以利用核移植技术来诱导核基因全能性的表达。
3．细胞核移植和动物的克隆繁殖
动物核移植是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为动物个体.
核移植技术
（1）克隆羊培育过程
A羊取体细胞核
B羊取卵细胞去核 重组细胞→早期胚胎→植入代孕羊子宫发育→幼体娩出→成体
（2）体细胞核移植技术的应用前景
遗传疾病的治疗、优良品种的培育、物种的优化、濒危动物的保存、转基因动物的扩群等。
【板书设计】
过程：原代培养、传代培养
动物细胞培养：
应用：生产产品、组织器官、进行细胞生理病理研究
动物的克隆 动物细胞培养与植物组织培养的比较：培养基、培养结果、培养目的
原理：膜的流动性
方法：物理法、化学法、生物法
动物细胞融合
应用：单克隆抗体
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