动物细胞的观察教案(10篇)
1.动物细胞的观察教案 篇一
一.实验 制作和观察人的口腔上皮细胞的临时装片
擦--――――滴--――――取--――――展--――――盖--――――滴--――――吸
(纱布) ( 生理盐水) (消毒牙签) (消毒牙签) ( 镊子) ( 稀碘液 ) (吸水纸)
二.动物细胞的基本结构
细胞膜
动物细胞―――― 细胞核(没有植物细胞中的细胞壁,液泡,叶绿体)
细胞质
教学反思 本节课是一节实验课,主要是让学生通过实验,学习临时装片――涂片的制作方法,进一步熟悉显微镜的规范操作,运用科学的方法去观察生物细胞。通过绘制人口腔上皮细胞,培养实事求是的科学态度,学生填写实验报告情况,也可反映出一定的审美水平。通过观察多种人体细胞,获得细胞多样性的初步认识。因此,教师要重视指导学生归纳和总结,帮助学生对临时装片的制作,显微镜的规范操作,细胞的形态结构等形成一个完整的知识网络。
律金瓦
-9-9
2.动物细胞的观察教案 篇二
动物细胞培养技术在生物、医学等研究领域都有着广泛的应用, 动物细胞培养方式包括原代和传代培养。培养方式有贴壁、悬浮以及固定化培养等方式。动物细胞的生长除了要给细胞组织提供一个无菌、恒温的环境, 还要给予充分的营养。动物细胞培养技术有着很大潜力的开放空间, 前景光明, 但是它同时也面临着技术方面的诸多问题和挑战。本文将通过分析细胞喂养技术取得的进展, 探讨动物细胞培养存在的问题以及动物细胞未来的发展方向, 从而建立并筛选出合适的细胞系培养方法。
1 动物细胞培养的基本概念
细胞培养指的是从体内组织取出细胞, 并为其提供一个无菌、具有适当温度及酸碱度的环境, 给予充分营养, 使其生长繁殖并维持其结构和功能的一种培养技术。从体内取出的细胞进行的首次培养式细胞培养最初的阶段, 也称为原代培养。原代培养式细胞培养当中重要的必经环节。原代培养细胞生长到一定时候后, 由于受群体环境影响, 需要转移到另一个容器, 这种培养称为传代培养。传代后的动物细胞与原代培物形状一致的话, 则表示传代成功, 这些细胞称为细胞系或细胞株。
2 动物细胞培养技术的内容
2.1 体外培养动物细胞的生物学特性
动物细胞没有细胞壁结构, 机械强度低, 对剪切力较为敏感, 因此无法很好地适应体外环境。此外, 在体外进行培养的细胞失去了神经体液调节以及细胞间相互影响等作用, 她们不仅失去原有组织结构, 还不易保持原有细胞形态, 处于缺乏动态平衡的生活环境中, 分化能力也降低, 直至发展成为恶性细胞。因此, 在体外进行动物细胞培养应密切关注体外细胞的状态, 生长环境提供的条件是否适宜生存, 有无被微生物感染等。
2.2 细胞培养所需环境
(1) 无菌无毒环境无菌无毒的操作环境是保证动物细胞体外培养成功的前提。体外培养细胞面临着被微生物感染或受自身代谢物质影响的难题, 因此, 在进行体外细胞培养时, 要及时清除细胞产生的代谢废物, 确保为体外培养的细胞提供一个无菌无毒的生存环境。
(2) 气体环境气体主要是O2和CO2, O2可以给细胞提供能量, 而CO2不仅是细胞增殖所需的物质, 也是其自身的代谢产物, 此外, CO2还有着调节培养基p H的作用。
(3) 温度适宜的温度能够维持细胞持续旺盛生长, 若温度超出适宜温度范围, 不仅会影响到细胞的正常代谢, 损伤细胞, 甚至会使其致死。
(4) 缓冲环境缓冲环境的作用是为细胞提供一个酸碱度在培养细胞生理范围内的培养液, 提供水分和无机盐, 维持细胞的正常代谢。
(5) 培养基培养基分为天然培养基和合成培养基两种, 它是细胞生长繁殖的直接环境, 为细胞提供所需的营养。天然培养基是从动物体液或组织中分离提取获得的。血浆、血清以及淋巴液等物质都可作为天然培养基。动物细胞培养主要用的是合成培养基。合成培养基含细胞生长所需的无机盐、糖类、维生素、氨基酸等基本物质, 有特殊要求的还会添加适量血清。
2.3 细胞培养方式
(1) 贴壁培养对于那些具有贴壁依赖性的细胞一般使用贴壁培养的方式。一般这样的细胞需贴附于不起化学作用的物质的表面生长, 最终在表面生长至单层, 当整个平面被铺满时, 细胞会出现接触抑制的现象。
(2) 悬浮培养悬浮适应细胞、肿瘤细胞等非贴壁依赖性细胞不需要生长的支撑面, 细胞可悬浮于液体培养基, 并大量增殖。因此, 悬浮培养是大规模细胞培养的理想方式。尽管, 动物细胞培养当中存在着各式各样的困难, 科研人员还是会不断提高分子生物学的研究水平, 扩大研究范围, 因为动物细胞培养技术是多个学科研究领域当中重要的工具。
(3) 固定化培养无论是贴壁依赖性细胞还是非贴壁依赖性细胞都可用固定化培养方式进行体外细胞培养。固定化培养属于包埋培养方式, 目前已有的固定化培养方式包括微载体培养、中空纤维培养以及微囊发培养三种方式。固定化培养不仅剪切力较低, 传递效果较好, 而且还易于收集并分离纯化细胞产物。用此种方式培养的细胞也具有较强的抗污能力, 细胞生长较为集中, 生长密度也高。
3 动物细胞培养存在的问题及展望
近一个世纪以来, 动物细胞培养技术经过研究人员的不断开发, 已经有了很大的进步。但是, 目前的技术水平还无法彻底满足细胞生物制品开发和生产的要求。首先, 由于动物细胞培养的技术和方法还不太成熟, 细胞的成活率和利用率较低, 从而造成动物细胞技术效率较低的现象发生。其次, 在进行较长时间、较大规模的细胞培养中, 工作人员无法排除细胞代谢产物对自身的影响, 且细胞群体的生理机能也会在这个过程中受到影响, 一般会表现出分泌和代谢能力的降低甚至丧失。此外, 动物细胞培养技术所用的培养设备和培养用微载体耗费昂贵, 导致研究成本增加, 限制了我国大规模开展动物细胞培养的工程。
4 总结
动物细胞培养技术在未来的发展方向应将重点放在优化细胞环境, 改进细胞特性等方面上, 最终达到提高生物制品的产率和产量, 扩大生产规模的效果。尽管, 动物细胞培养当中存在着各式各样的困难, 科研人员还是会不断提高分子生物学的研究水平, 扩大研究范围, 因为动物细胞培养技术是多个学科研究领域当中重要的工具。在不久的将来, 许多生物实验材料和工业化生产都需要动物细胞培养技术来开展自身的研发工作。
参考文献
[1]顾芸, 等.壁虎脊髓细胞的原代培养及形态学观察[J].南通大学学报 (医学版) .2007, 1.
[2]郑鑫, 等.中国林蛙输卵管上皮细胞的培养及其生物学特性研究[J].食品科学.2006, 5.
3.外向MM遇上“单细胞动物” 篇三
幸福主人公:
廖菲 女 就职于天府人才网
王佳伦 男 经营IT茶馆网站
求婚求成一出闹剧
王佳伦对廖菲可以说是一见钟情,因为他本人十分含蓄,所以在记者用这个词来概括他俩感情的时候,他只是习惯性地微笑点头。
廖菲说:“那两年挺有颠沛流离的感觉,一会儿在这个城市,一会儿在那个城市,我们谈恋爱之后,我调到上海工作了一段时间,之后又去北京,所以后来他喊我回来登记结婚,我就义无反顾地辞职回来了,想过稳定平静的生活。以我一直以来对他的了解,也没指望什么浪漫的环节,所以我在回来的飞机上就做好了没有鲜花和戒指的心理准备。”
直到下了飞机之后,廖菲才发现自己的心理准备还不够充足——看到刚下飞机的廖菲,王佳伦扑通一下跪在了地上,用廖菲的话来形容当时的场景就是:“他手上没有花也没有别的,什么东西都没拿,就那样直通通跪在我面前,旁边的人目瞪口呆地看着我们俩,估计都不知道是在求婚,因为那场景看起来就好像他是出轨丈夫,正跪在从外地赶回来的老婆面前乞求原谅。”最后廖菲只好把王佳伦扶了起来,终止了这场比预想中糟糕的闹剧一样的求婚仪式。
在回家的路上,王佳伦道出了“残酷的真相”:本来也想买束花来接机和求婚的,但是因为当天事情多,去机场之前没那么多时间,就打算到了机场再买。没想到机场的花店鲜花贵得要命,想想不划算,就算了。“你说王佳伦到底是什么意思嘛!”廖菲说着说着又把矛头对准了一言不发低头憨笑的王佳伦,王佳伦倒是没有被廖菲的嗔怪吓住,只是继续笑得很憨厚,于是廖菲向记者感叹:“看嘛!他就是这种单细胞动物啊!”
廖菲跟王佳伦回东北老家的时候,佳伦的爸爸特别高兴。“他爸对我说,他们家原本最担心王佳伦找对象的事,因为王佳伦不爱说话也不懂表达,没想到王佳伦不用家里操心就自己找到老婆了。我到现在想起这句话来都觉得想笑。”
送礼送出一幕悲剧
“跟单细胞生物一起生活,害得我在同事朋友之间留下了很多笑话。"廖菲一边埋怨一边讲了今年情人节的"悲惨遭遇”。
情人节当天,廖菲的老板买了一大捆玫瑰花做福利,每个女员工都可以得到一朵,于是廖菲就在微博上晒了一下老板送的玫瑰花,没想到王佳伦马上在这条微博下回复说晚上将送她神秘礼物。同事朋友们看到这条回复,都向廖菲打听到底老公会送她什么神秘礼物。同样一头雾水的廖菲懒得一个一个地回,干脆就把QQ签名改成了“将收到神秘礼物”。考虑到晚上只收礼物不送礼物可能会导致王佳伦不开心,廖菲还在下班后郑重其事跑去商场给王佳伦买了一个皮包,带着准备好的礼物和激动的心情,廖菲回家了。两个人下楼去吃晚饭的时候,廖菲提醒王佳伦是不是该交换礼物了,王佳伦说:“现在就可以啊!”于是从包里掏出了一个脐橙。
“真的是一个脐橙啊!一个脐橙啊!天啊,我当时简直不敢相信,觉得肯定这个脐橙只是个引子而已,是王佳伦拿出来逗我的,肯定还有别的什么,就追着他问还有什么。”于是眼睁睁看着王佳伦从自己的包里又掏出了一个脐橙。
“我当时真的不知道要说什么了,就两个脐橙算什么神秘礼物啊?亏我还专门跑到商场去给他买礼物!第二天我到公司,同事听我说完这件事情都一直嘲笑我!”当廖菲哭笑不得地讲完,王佳伦赶紧为自己辩解说:“那不是普通的脐橙,是从上万公里外的西昌带回来的脐橙啊!”廖菲瞪他一眼,问:“西昌哪里有上万公里?”可王佳伦坚持:“反正是不一般的脐橙。那段时间不是流行送蔬菜吗,有人送西兰花啊什么的,我觉得挺好挺有创意的呀,我就送脐橙了呗。”廖菲控诉说:“问题是那脐橙最后也不是我吃的呀!”王佳伦委屈地答:“是你说不喜欢的嘛,我就拿到办公室给同事吃了……
看嘛,他就是这样的单细胞动物啊!单线条!简直就不像是地球人,生活在火星上似的!我眼看3月底就要过生日,他又许诺说要送我礼物,我的同事都嘲笑我,问这次老公会不会送我两个西瓜……真是让我困扰死了!”
廖菲和王佳伦似吵非吵地你一句我一句,让人前仰后合,愿上天保佑廖菲今年收到的生日礼物不会重演情人节神秘礼物的“悲剧”。
上微博上出很多喜剧
别看王佳伦是个单细胞动物,他还是多愿意为老婆花心思的。实际上王佳伦在追廖菲的时候就颇用了点小心思,廖菲乐呵呵地回忆:“我刚进公司的时候他就以不了解成都为理由给我打电话,比如说买什么东西不知道去哪里,让我带他去,就增加接触机会呗!”就是王佳伦的这些小用心,坚持到最后让自己的初恋修成了正果。
那一年也是廖菲生日之前,正遇上盛大的一款新品电子书正要发布,而且还是限量购买,要拿到激活码才有购买资格。王佳伦看她平时就喜欢用手机看书,就想送廖菲一个电子书,于是在微博上发了一条消息,内容大概就是:“我女朋友过生日,想得到这个礼物,我很想要个激活码买个电子书给她。”王佳伦只是抱着试一试的想法发布了微博,没想到被盛大的老板陈天桥看到,下来就让工作人员来联系他,送给他一台电子书。王佳伦刚刚得意地讲完,廖菲无奈地朝记者使了个眼色,说:“看嘛,上天比较眷顾这种单细胞动物,别人没遇到过这样子的好事,他就能遇到。”
去年圣诞节的时候,廖菲和王佳伦准备去看晚上8点的电影,吃完晚饭时间还早,两个人就到咖啡厅坐着耗时间。因为两人都喜欢玩微博,而且关注他们微博的粉丝又很多,于是一个邪恶的计划出炉了,假装两人不认识——
“我在矢量咖啡。”王佳伦发了一条微博。
“好巧,我也在矢量咖啡。”廖菲回了一条。
“我这有两张电影票,不如一会儿一起去看电影吧?”王佳伦跟着发。
“好啊。”
“时间到了,那我们走吧。”
这几条微博发完,距离电影开演的时间也不远了。等两个人看完电影出来,打开微博一看,都炸锅了!很多人感叹:“原来微博真的可以泡妞啊!”
廖菲乐不可支地说:“我觉得剧情不够啊,又回了一条:真的可以,我现在都跟他回家了!”
哪里是微博泡妞,其实是两口子微博调情,不知道多少无辜的孩子又被他们给骗到了。
幸福问卷
Q=《成都女报》
Q:你们觉得让家庭生活幸福的基本因素是什么?
廖菲:第一位的是信任,然后要正确认识对方的缺点,因为对对方缺点的包容度才是真正能决定你们是否能在一起的基础。
王佳伦:互相关心,互相信任,站在对方的角度去考虑问题,别老挑刺。
Q:像你们这种两个人性格差异很大的情况,是如何做到融洽相处的?
廖菲:说实话我们俩真的是完全不一样的两个人:饮食习惯不一样,我爱吃甜的爱吃肉,而他爱吃酸的爱吃素;生活习惯也截然相反;性格上也一个外向一个内向。但并不是说差异大就不能在一起,只要可以做到换位思考,而且互相认识清楚,要融洽相处也不难。
Q:平时生活的内容都有些什么?
廖菲:白天各自工作,我上班他创业,晚上的话吃过饭在家里自己玩自己的,一人一台电脑,我11点多就睡觉了,他要晚一点。
Q:如果有一起外出的机会,你们会选择怎么度过?
廖菲:我们会去参加一些户外运动,徒步、爬山什么的,我觉得这种运动很适合情侣和夫妻去尝试,可以感受到对方对自己细微的关心。我比较推荐情侣在结婚之前一起去旅游,两个人一同经历了旅途中那些繁琐的事情,就会看清楚对方是不是真的喜欢你,是不是可以让你托付终身。
幸福秘诀
4.动物细胞的观察教案 篇四
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
5.动物细胞的观察教案 篇五
1.实验背景与原理
染色体的研究在生物进化、发育、遗传和变异中都有十分重要的作用。因此,染色体标本的制备技术是遗传学、细胞生物学、染色体工程、分类学等众多学科的基本实验技术。物种细胞内染色体数目、形态、长度等信息的总和根据实验的观察和测量绘制成的模式图称为核型(karyotype)。核型分析在物种亲缘鉴定,染色体变异分析,杂种分析,细胞分裂过程分析,孤雌生殖等研究中均有重要的作用。
染色体标本的常规制片方法有切片法、涂片法、压片法、滴片法(空气干燥法)等。压片法操作简单,是常用的植物染色体标本制备的方法。不过,该法在制备中要注意避免压片所造成的染色体的扭曲、变形和丢失的现象。
染色体制备的重要环节如下:
(1)取材:应取分生旺盛的组织或细胞。在植物中通常取根尖,在分裂高峰时取材,可得到大量分裂相细胞。而在动物细胞中通常选取骨髓等分裂活跃的细胞,或是植物血球凝集素等刺激下的淋巴细胞,也可选取分裂旺盛的体外培养的癌细胞或转化细胞等。
(2)预处理:使用秋水仙胺等药品破坏纺锤体形成,不但可得到大量分裂相细胞,而且可使染色体缩短变粗,有利于观察。
(3)固定:渗透力强的固定液将细胞迅速杀死,蛋白质沉淀,并可尽量保持细胞原有状态。
(4)解离或低渗:植物细胞要除去细胞间的果胶层,并使细胞壁软化,从而使细胞得以膨胀,为染色体的分散提供了空间。常用解离方法有酸解法和酶解法。动物细胞无细胞壁,通常不需解离,而是用低渗液使细胞膨胀。
(5)染色体分散:通过压片、滴片等机械力量使染色体分散, 有利于观察。
2.实验目的
(1)掌握常规压片技术制作植物染色体标本的一般方法。
(2)了解显微镜下常规显色的植物细胞染色体的形态特点,熟练掌握显微镜的使用。
(3)理解染色体与生命遗传的意义及染色体核型检查的应用。
3.实验材料与试剂
(1)材料:市售大蒜、洋葱。
(2)设备与用品:普通光学显微镜,水浴锅,盖玻片,载玻片,异物针,镊子,平皿,滤纸等。
(3)药品与试剂:秋水仙胺,甲醇,盐酸等。
改良石炭酸品红染液:
是近年来观察植物染色体时使用的比较理想的染色剂,染色背景清晰,反差好,使用方便。配制方法如下:
原液A:取3 g碱性品红溶于100 mL 70%的酒精中,此液可以长期保存。原液B:取A液10 mL加入90 mL体积分数为0.05的苯酚(即石炭酸)水溶液中(2周内使用)。
原液C:取B液55 mL加入6 mL的冰醋酸和6 mL37%的甲醛(可长期保存)。染色液:取C液10 mL,加入90 mL体积分数为0.45的醋酸和1.8 g山梨醇。放置2周后使用,染色效果显著,可普遍用于植物组织的压片法和涂片法,使用2~3年不变质。山梨醇为助渗剂,兼有稳定染色液的作用。如果没有山梨醇,也能染色,但效果稍差。
卡诺固定液:甲醇-冰醋酸(体积比3:1),现用现配。
4.实验方法与步骤
实验内容:① 压片法制备大蒜、洋葱根尖细胞的染色体标本;
② 观察男人和女人染色体、洋葱细胞有丝分裂的永久标本。 实验学时:4学时。
(1)取材:保持大蒜、洋葱根部湿润,使根发约1~1.5 cm即可,不能过长。取大蒜或洋葱0.5~1 cm的根尖。
(2)预处理:1gL-1(用水配制)秋水仙胺处理3~4 h。(3)固定:卡诺固定液4 ℃下固定30 min后,用蒸馏水洗净。
(4)解离:60 ℃水浴下1 mol/L HCl(浓盐酸稀释大约10倍)解离10 min。(5)洗涤:用蒸馏水清洗根尖组织。若洗不净,会影响染色。
(6)用改良的石炭酸品红染色5 min,可直接在载玻片上进行,染色前可用异
物针去掉分生区以后部分,保留根尖0.2~0.3 cm即可。染色时用针把组织拨散。(7)压片,敲片:盖上盖玻片,上面垫上一张滤纸,先用手指轻轻均匀地按压 盖玻片,使组织初步压散,并且可使盖玻片压牢,防止敲片时盖玻片移动。再用 异物针的针柄一端垂直轻轻落下(为防敲碎玻片,可再在盖玻片上垫一张滤 纸),进一步敲散组织,使染色体充分散开。敲至组织在玻片上呈现雾状。(8)观察结果:细胞核着色,而细胞质不着色。大蒜和洋葱都有8对16条染色 体(2n=16)。好的染色体标本染色体应该分散较好,不重叠,不缺失,染色体形 态清晰。
20µm
大蒜根尖细胞的染色体制片(×400,箭头示染色体)
5.实验注意事项
(1)若材料不易生根,可把材料在4 ℃低温处理促使其生根,不过注意低温有时也会诱导染色体数目加倍。过长的根尖分裂相会大大减少,所以不要取长度超过1.5 cm的根尖。
(2)秋水仙胺,又名脱甲酰秋水仙碱,毒性比秋水仙碱(秋水仙素)小,作用却比秋水仙碱强约10倍。
(3)压片、敲片时力量要均匀合适,避免弄碎玻片;载玻片和盖玻片之间也不要移动。
(4)可随时镜检判断敲片进行的程度,但要注意整个过程要保持标本的湿润。
6.思考题
6.《动物细胞》说课稿 篇六
尊敬的老师,同学们:
大家好,我叫xx,来自xxxxx,欢迎大家莅临指导我的说课,我说课的内容是七年级生物(上)第二单元第一章第三节《动物细胞》。下面我将从教材分析、学情分析、教法和学法、教学设计四个方面来对本课题进行说明。
一、教材分析
1、教材的地位和作用
本单元主要是引导学生从细胞水平来认识生物体,而本节内容是“植物细胞”内容的自然延续,实验活动也是以第二节中的实验知识和技能作为铺垫。它的学习为后面生物体的结构层次的学习打下了基础。
2、教学目标(1)知识目标
①进一步熟练制作临时装片和说明动物细胞的基本结构。②区别动物细胞和植物细胞结构的主要不同点和相同点。(2)能力目标
提高学生制作以及用显微镜观察临时装片的技能。
(3)情感态度价值观
设计实验,开发学生的创新潜能,通过制作临时装片,养成实事求是的科学态度。
3、重点和难点
重点:说明人口腔上皮细胞的基本结构,比较动植物细胞的异同点。
难点:①制作临时装片过程中的刮取(首次观察自己身体上的细胞学生感到既新鲜又好奇,取材关系到实验效果)
②细胞结构的观察(与植物细胞相比不易观察,略有难度);
二、学情分析
通过前两的节的学习,学生初步具备了使用显微镜的技能,另外,学生已经观察了植物细胞的结构并有一定的了解,故这节课采用灵活的教学方式,让学生在动手中进一步了解动物细胞的结构。
三、教法、学法:
我在教学中遵循“从做中学,学中做”的原则,运用实验法、比较法、多媒体演示法等方法进行教学,学生在教师的指导下可以运用小组合作法、比较法、观察法等方法学习。
四、教学设计
(一)创设情境,引入新课:
复习:临时装片的制作方法;植物细胞的基本结构(回顾复习上节课所学内容,引导学生积极回答问题,加强对学过知识的记忆。)
温故而知新,提出问题:用同学们自己提出的问题“我怎样能看到自己身上的细胞呀,它和植物细胞一样吗?”引起学生的兴趣,从而引出本节课的课题。(引导学生联系自身,提出问题,创设学习情境,引入新课)
(二)组织实验,合作交流
①出示题目“观察人的口腔上皮细胞”,交流:“看到题目,你有何疑问?” 激起疑惑:“人的口腔上皮细胞怎样取材?怎样才能观察?”(引导学生通过观察和思考实验材料发现问题、提出问题并自己解决问题。培养他们的观察与思维能力。)
②播放幻灯片上的实验步骤边演示边讲解,从而引导学生认真观看老师的示范操作,获得感性认识。③进行完演示环节之后,带领他们根据以上的每个步骤用一个字来概括,加深学生对实验步骤的理解,培养他们归纳问题的能力。④学生们在本实验的理论知识方面已经初步掌握,在进行实验之前先让学生用小组讨论的方法对即将进行的实验提出问题,“其中哪些步骤与观察植物细胞的步骤不同,考虑一下这是为什么?”然后让他们带着提出的问题展开实验,在进行实验过程当中进行巡视,引导帮助。
⑤依照学生所观察到的细胞,画一个口腔上皮细胞图。(通过绘图感知细胞的形态结构)
此时教学过程中的制作临时装片和观察这个难点的内容已经基本突破。
(三)归纳总结
采用图示法的总结方式,并对本节课的重难点进行进一步的的强调。①画的口腔上皮细胞图与投影胶片上的图片做比对。②多媒体演示不同种类的动物细胞图片,向学生采用详细讲解法讲动物细胞结构以及作用,指导学生认识动物细胞的基本结构,并区别动植物细胞结构。
(四)模拟制作,能力括展
(组织学生亲手制作模型,极大地调动学生的学习积极性,有利于学生获得相关的生物知识。)
策略①:按照书中方法分组制作。
策略②:改进。利用现成的果冻,将一枚糖粒放入其中表示细胞核,果冻表示细胞质,包装果冻的塑料壳表示细胞膜。
(五)回顾小结
带领学生一起对本节课所学的内容进行回顾,使学生对于本节课的重点和难点有清晰的掌握与了解。
(六)练习巩固
7.哺乳动物细胞核移植研究进展 篇七
1 核移植技术的国内外研究现状
细胞核移植技术是德国发育生物学家Spermann[1]于1938年为解决核质相互关系问题提出把分化的细胞导入去核的卵母细胞中并观察其胚胎发育情况的研究,同年他还提出将任何时期的细胞核注入去核卵母细胞内然后通过观察其发育能力就可以确定该时期细胞核的发育潜能的设想。但由于当时核移植技术条件的限制,用分化的细胞未能获得成功。直到20世纪50年代,才有两栖类美洲豹蛙和非洲瓜蟾克隆的报道(Briggs和King,1952)。随后Gurdon等用蟾蜍、蝌蚪的肠上皮细胞和体外短期培养的完全分化的体细胞进行核移植分别获得成体蟾蜍和蝌蚪,证实两栖类已分化细胞的基因组具有结构上的完整性和功能上的全能性。此后,人们转向哺乳动物细胞核移植研究。
哺乳动物核移植研究的最初成果在1981年取得,Illmensee和Hoppe[2]用鼠内细胞团细胞直接注入去核的合子后,培育出发育正常的3只小鼠。但这一试验未能被重复出来;1983年,Mc Grath和Solth首次利用显微操作技术和细胞融合技术,以单细胞期的小鼠胚胎作为供核细胞进行核移植,得到了核移植后代,并建立了重复性很高的核移植操作程序[3];1994年,Collas和Barrnes将供核细胞通过卵母细胞内直接注射的方法构建了核移植重构胚胎,并得到了犊牛[4];这一时期许多研究者对胚胎干细胞和成年动物体细胞的核移植试验也做了大胆尝试,但进展不大。1997年,在细胞核移植研究历史上发生了一件具有轰动效应的事件,英国罗斯林研究所的研究人员首次利用成年母绵羊的乳房上皮细胞,通过细胞核移植技术得到了体细胞克隆羊———“Dolly”[5],“Dolly”的出生以事实向人们证明,完全分化的体细胞不仅可以被逆转,而且完全可以发育成一个新的个体。从此以后,全世界掀起了体细胞克隆的热潮。1998年Wakayama等利用小鼠卵丘细胞进行体细胞核移植研究获得成功[6];1999年Wells等用牛颗粒细胞进行核移植也获得了成功[7]。至2002年,Keefer等[9]人将91枚重构胚移植到8只受体山羊体内,50%受孕,生出7只小山羊,核移植效率明显比以前提高。迄今为止,全世界已有乳腺细胞[5]、卵丘细胞和输卵管上皮细胞[8]、颗粒细胞[7]、肌肉细胞[10]、皮肤细胞[11]、睾丸支持细胞[12]、胎儿成纤维细胞[9]和耳皮肤成纤维细胞[13]等9种体细胞克隆后代成功诞生。
我国的细胞核移植技术研究开始于20世纪60年代。1963年,著名试验胚胎学家童第周利用胚胎细胞克隆技术进行鱼类囊胚细胞核移植研究,在70年代获得属间和种间核移植鱼。上个世纪九十年代起,国内学者开始进行哺乳动物克隆研究。1991年,张涌等[14]利用4~32细胞的胚胎克隆了5只山羊。2000年,杨向中领导的科研小组,用一头17岁高龄奶牛耳皮肤细胞进行体细胞核移植研究,获得了6头体细胞克隆牛[15]。标志着中国已完全掌握了世界一流的体细胞克隆牛技术,从1997年到现在短短几年的时间里,在体细胞核移植领域里,人们相继在牛、山羊、猪、猫和兔等多种动物上取得了成功。
2 目前核移植技术中存在的问题
2.1 体细胞克隆成功率低
同体外授精相比,效率低是目前核移植技术应用发展中普遍存在的现象。主要表现在:囊胚发育率不稳定,移植后受胎率低,出现畸胎、死胎、流产以及出生后早亡率高,造成效率低。但不同的学者对此产生的意见却不一,有人认为是培养条件未达到最佳化,也有人认为是细胞的问题,现有资料表明,即使应用体内培养的方法成活率也不过10%,看来试图通过改进培养体系来提高核移植效率还无从着手。因此,要更深入地研究核质间的互作机理,以便使核移植技术得到进一步改善。
2.2 供体核与受体胞质细胞周期同步的问题
第一次体细胞核移植获得成功的重要因素之一就是对细胞周期同步化的认识,而且研究人员也首次认识到应用G0期细胞的必要性。目前体细胞核移植中常用的方法就是将处理后的供体细胞核移入到去核的MII期卵母细胞中,迄今为止,几例成功的猪体细胞核移植研究中,都采用了去核的成熟MII期卵母细胞作为核受体。大多数研究者认为用成熟的去核MII期卵母细胞作为核受体,有利于启动已分化的供体核在重构胚中的再程序化,保证一定的核移植成功率。当用去核的MII期卵母细胞作为受体细胞时,必须使供体细胞与受体细胞的细胞周期同步化,这样有助于重组胚胎的发育。在卵母细胞激活后,MPF活性下降、染色质去凝集,在核膜重建的过程中DNA复制,染色体加倍,因而核移植时供体细胞周期的选择对于第一次细胞分裂末期,染色体二倍体的保持是很重要的。
2.3 体细胞基因突变和其他遗传问题
研究证明,基因突变与DNA复制次数有着密切的关系,分裂次数越多的体细胞,发生突变的可能性越大。对于核移植材料来源方面,这是不可避免的问题。如果把动物的基因组弄清楚,并能对体细胞的突变基因加以修复的话,核移植的效率一定能够得到大大的提高。
3 哺乳动物核移植技术的应用前景
3.1 扩大优良育种群和拯救濒危动物
采用核移植技术可加速育种的过程,在短时间内有效地扩大种群的数量,保持种群的性状,避免了自然交配所带来的优良性状的分离和减弱。将核移植与基因打靶相结合,可以对物种的基因进行定点修饰,产生具有优良性状的新品种。用家畜的体细胞进行(下转第97页)(上接第33页)基因打靶可将我们感兴趣的目的基因插入到特定的位置,把筛选出的阳性克隆作为核供体进行核移植,这样便可获得组织特异性表达的转基因动物。
3.2 体细胞克隆技术在医药生产方面的价值
将体细胞克隆技术与生物反应器的生产制作技术结合可以对体细胞进行转基因或基因组修饰后,制作生产生物反应器利用动物的乳腺、膀胱等器官,生产治疗人类疾病、保健所需的蛋白。许多全球知名的生物技术企业尤其看重体细胞克隆技术在这些方面的应用价值,纷纷投资科研机构开展研究,实际上第一个体细胞克隆动物绵羊Dolly的诞生就是这种动机的直接产物。
3.3 在临床方面的作用
通过深入研究细胞核质的相互作用控制胚胎细胞的分化方向,有望获得适合向人体移植的具有遗传改变的动物器官。通过细胞核移植技术可以避免不必要的免疫排斥作用。目前,人们已经利用体细胞克隆技术获得了小鼠-小鼠、人-兔、人-人ES细胞系,并已经在小鼠模式上开展了如帕金森氏症等神经退行性疾病的治疗尝试。
4 结语
8.《动物细胞培养》教学反思 篇八
动物细胞培养教学反思
杨建波
赛课已经结束,但我的表现并不好。首先,引入新课不够精彩,没有激发学生的求知欲。我觉得应该以演员SELINA演习时皮肤大面积烧伤,治疗通常是取健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,如何来治疗该病人作为问题引起同学们讨论,引出这节课的主要内容——动物细胞培养。在此之前学生已经学过了植物组织培养,因此我先回顾植物组织培养的原理并提出了一个问题: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?引导同学们思考两者之间的异同。在讲述培养过程时,学生阅读课本自主总结和借助课件展示过程,帮助学生理解培养的过程及把握注意事项。本堂课上完后,我发现了自己有不少缺点和不足,需要在以后的教学中加以改正:1.没有充分发挥学生的主体地位。新课程的理念是要转变教师和学生的角色,让学生成为课堂的主导者,而本节课仍然以传统的教学模式为主,仍然是教师为主体。在实际教学过程中,主观的想引导学生探究问题,思考问题,得出结论,而事实上学生回答问题答不到点子上,我就匆匆的把答案公布了,没有真正做好引导工作。2.没有充分调动学生的积极性。课堂教学的气氛对整堂课的教学质量是至关重要的,纵观整节课,学生对问题的思考、回答等积极性不高。3.时间安排不够紧凑。导致最后讲动物细胞培养技术的应用时时间紧,讲得比较匆忙。当然本节课的成功之处是采用了多媒体教学,使课堂的知识容量比较大,对前面学过的内容可以比较快的复习,真正做到温故而知新。
9.动物细胞的观察教案 篇九
关键词:动物遗传学,睾丸细胞,减数分裂,染色体,改进
遗传学既是一门历史悠久的学科, 又是一门发展迅速、实践性很强的学科, 研究范围正在不断拓宽和深化, 新技术、新方法不断涌现。动物遗传学作为遗传学的一个分支, 是畜牧兽医学科的基础课程。动物遗传学实验课是配合动物遗传学理论教学而设置的, 通过实验课的教学, 力求使同学们能够对动物遗传学的基本理论和概念有更加深刻的认识, 在实验过程中培养同学们观察问题、分析问题和解决问题的能力, 同时也锻炼了学生的实际操作能力。
减数分裂是等位基因的分离和非等位基因的自由组合的细胞学基础。在教学中, 要让学生理解和掌握细胞的减数分裂, 就必须借助较好的实验课, 实验结果的效果将直接影响学生对理论基础的理解和掌握。“细胞减数分裂期染色体制备实验”是动物遗传学实验课程重要内容, 一些遗传学教学人员在该实验方法上进行了一些摸索, 也取得了一定的效果。 (1) (2) (3) (4) (5) 近年来, 内蒙古农业大学“家畜遗传繁育系列课程国家教学团队”动物遗传学课程教学人员结合动物遗传学实验课教学和其他研究人员的研究成果, 对小鼠睾丸组织细胞减数分裂期染色体标本制作实验方法的进行了摸索、改进, 建立了一种有效的制备方法, 可清晰地观察到减数分裂各个时期细胞核与染色质的变化, 获得较理想的效果。下面对该实验的操作过程和实验结果介绍如下, 供遗传学实验教学人员参考。
1 材料和方法
1.1 材料
性成熟的雄性小鼠。
秋水仙素水溶液 (1mg/ml) , 0.45%柠檬酸钠溶液, 5%8-羟基喹啉, 0.075M KCL溶液。
固定液:甲醇、氯仿、冰醋酸6:3:1比例混合, 卡诺固定液:甲醇、冰醋酸以3:1混合, Giemsa染液。
1.2 方法
(1) 摘出睾丸:选取健康的, 性成熟的雄性小鼠, 于腹腔内注射秋水仙素 (约3 g/g体重) 。注射之后2h左右, 将鼠引颈处死, 腹面向上放在纸上, 用70%酒精棉球从下腹部开始, 向上将体毛分开。用手术剪剪开腹部皮, 然后用两只镊子剥离皮肤, 取出睾丸。在玻璃平皿中加入4ml 0.45%柠檬酸钠与0.075MKCL溶液1:1混合液中, 再加入0.15ml秋水仙素。将睾丸移入平皿。
(2) 取精细管:剔除脂肪后, 迅速剥开睾丸被膜, 然后将精细管稍加洗涤, 放于另一事先准备好的有5ml 0.45%柠檬酸钠与0.075MKCL溶液1:1混合液的玻璃平皿中。用剪刀迅速将精细管剪成小段, 剪得愈细碎愈好, 然后一边搅动一边轻压材料, 使精细管内的细胞游离于液体中。将混合液移入离心管中, 以800rpm离心5min, 弃去上清液。
(3) 低渗处理:补加低渗液至5ml, 37℃低渗处理30分钟。
(4) 细胞固定:在上述低渗液中, 加入几滴5%8-羟基喹啉进行整体固定, 以800rpm离心5min, 弃去上清液。加入固定液 (甲醇:氯仿:冰醋酸为6:3:1) 处理20分钟。900rpm离心10min, 弃上清。加入新配制的卡诺固定液重复固定1次。
(5) 分散细胞:吸弃上清液, 加入5ml的60%乙酸, 轻轻摇动2分钟 (使细精管上的细胞游离下来, 以便得到细胞悬液) , 300rpm, 离心5min。取上液移入另一5ml离心管内, 1000rpm离心10min, 弃上清液。
(6) 滴片:在沉淀物上加0.5ml的固定液制备细胞悬液, 适当高度滴在已用冰水预冷的清洁载玻片上, 吹干或用微火烤干。
(7) 染色:用Giemsa原液与9份磷酸缓冲液染色20分钟, 用流水冲洗, 晾干或用吹风机吹干。
(8) 观察:将制备好的标本可以直接进行观察, 亦可加上盖玻片封固后进行观察。
2 结果
通过本方法观察可见大量分散良好、染色体结构紧凑、背景清晰的小鼠睾丸生殖细胞减数分裂期分裂相。在制作过程中, 曲细精管切碎后, 在曲细精管周围有流出大量不同分化期的细胞和液体 (图1-1) 。低渗处理细胞后, 细胞变大 (图1-2) 。分裂间期细胞核核膜完整, 核仁清晰可见 (图1-3) 。前期I核仁消失, 核膜开始在不同部位破裂 (图1-4) 。细线期染色质丝凝缩成细长的纤维样染色体, 但两条姊妹染色单体的臂并未分离, 在光学显微镜下看到很细的单线状染色体结构 (图1-5) 。偶线期每对同源染色体开始联会, 能够看到并行的两条染色质细线 (图1-6) 。粗线期同源染色体完全联会, 形成联会复合体, 染色体缩短变粗 (图1-7) 。双线期染色体进一步缩短变粗, 联会复合体解体, 同源染色体相互排斥而分离, 染色体变得更加粗短 (图1-8) 。终变期染色体高度浓缩, 形成短棒状结构, 两条同源染色体仍由着丝粒连接 (图1-9) 。中期I所有的二价体都排列在赤道板上, 呈线状分布 (图1-10) ;从切面看去, 染色体较分散, 染色体更短更粗, 适于观察染色体的形态和数目 (图1-11) 。后期I由于纺锤丝的收缩, 双价体中的两条同源染色体向两极移动 (图1-12) 。
3讨论
减数分裂是二倍体生殖细胞在形成配子时的一种特殊的细胞分裂, 研究减数分裂无论在细胞遗传学的理论或应用上都具有十分重要的意义。Ford和Hamerton运用挤压法首次成功地获得了人类攀丸染色体的优良标本, 从而结束了长期以来一直停滞不前的局面;Evans等采用气干法制备哺乳动物减数分裂标本, 标本质量也有所提高, 但仍然存在着一些不足之处。 (6)
一般利用常规小鼠睾丸生殖细胞减数分裂标本制片方法得到的分裂相较少且图像也不太理想, 观察效果较差。
本教学团队动物遗传学教学人员在总结过去方法的基础上对减数分裂标本制备方法加以改进, 得到较好的实验效果。改进法操作过程中在剥离曲细精管时, 将睾丸放在含有秋水仙素的低渗液中, 增加作用时间, 可以降低细胞质的粘稠度, 得到效果好的分裂相。一般来说, 制备纯细胞悬液时, 应选择渗透效果好, 对染色体结构影响较小的0.075mol/L氯化钾溶液;而制备的细胞包含在组织中的则应选用1%枸橼酸钠溶液。 (7) 本方法采用了0.45%柠檬酸钠与0.075MKCL溶液1:1混合液作为低渗液, 在低渗液中的操作, 应注意动作尽量轻柔, 以减少细胞过早地破裂。在固定时, 额外加入了5%8-羟基喹啉进行整体固定, 然后进行常规固定。一些研究人员在制作过程采取研磨曲细精管获取各分裂期的细胞, (8) 但研磨速度和用力一定要适度, 速度太快或用力过大, 细胞易破裂;用力不足或速度太慢, 不能将细胞从曲精细管中压出来。本方法利用醋酸溶液使组织软化的特点, 用60%冰醋酸溶液软化细精小管, 在轻轻摇动使生殖细胞散出。也能较好保护裂相细胞不破碎, 从而提高镜下分裂相细胞的检出率。应用本方法可以较好获得雄性小鼠各阶段的生殖细胞染色体, 满足教学实验的需求。
注释
1苏爱, 刘金成, 王振华, 等.小鼠睾丸生殖细胞减数分裂标本制作方法的改进[J].青岛大学医学院学报, 2006.42 (4) :366-368.
2陈晓东, 吴玲.小鼠雄性生殖细胞染色体制备方法的改进[J].包头医学院学报, 2001.17 (3) :228-228.
3王彬, 孙晓玲, 刘丽波.雄性小鼠生殖细胞染色体制备方法的研究[J].中国公共卫生, 2004.20 (3) :259.
4王岚, 刘丽莎, 姬可平, 等.动物细胞染色体实验方法的改进和优化[J].中国民族民间医药, 2008 (2) :7-8.
5李袭丽, 白成江, 许尔怡.小鼠睾丸生殖细胞染色体分析最佳实验条件的探讨[J].癌变·畸变·突变, 1989.1 (1) :51-53.
6虞世嘉.小鼠辜丸细胞体外培养制备染色体的初步探讨[J].解剖学通报, 1984.7 (1) :36-38.
7刘英芹, 孙广臣, 刘英杰, 等.60%醋酸溶液在小鼠减数分裂标本制作中的应用[J].黑龙江医药科学, 2002.25 (3) :13.
10.动物细胞教学反思 篇十
优点:能够合理的调整教材内容,根据学生的实际学情,自行设计模拟实验,有助于学生对知识的进一步理解,同时真正的让学生动起来,能主动参与到学习中来。
不足如下:
1、导学案的设计。不能很好的结合当地学校学生已有知识、实验技能的水平,没能充分的做到备学生、备学情,且学习目标与教学内容有出入,应更多的结合当地学校学生的特点进行教学,充分提高学生的实验技能。措施:可以适当的进行实验课的穿插,真正做到实验技能的提升。
2、合作探究部分。在进行演示实验时,没有大胆地对学生放手,没有给予学生更多的时间和空间,所以在学生应该自主生成的时候,教师却进行了过早的总结。考虑到学生在学习了第二节《植物细胞》中制作并观察植物细胞临时装片的内容后,对实验操作的掌握程度,可以适时地自我总结出制作动物细胞的“七个字”实验过程。措施:在以后的教学过程中应该充分的放手学生,别在学生真正自主学习、自我生成的时候却对他们施以无意的打击。
3、在模拟制作动物细胞的模型时,平面模型和立体模型应及时的给予学生演示,方便学生认识平面模型和立体模型的区别,便于学生进行制作。
以上是我在本节教学后的反思,也将在下一节课程中进行及时的纠正,希望可以做的更好一些。
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