动物细胞工程-教案

2、举例说出细胞融合和单克隆抗体

3、关注克隆技术的伦理问题

2、举例说出细胞融合和单克隆抗体

1.1952~1953年，美国科学家斯提瓦用胡萝卜根的悬浮培养细胞进行小工培养，发现单个细胞能像受精卵发育成胚一样的途径，发育成完整植株。1997年英国维尔穆特等人从白面母绵羊体内取出乳腺上皮细胞静息培养，然后把它的核移入黑面母绵羊去核的卵细胞中形成重

组细胞，并将重组细胞培养成胚胎，将胚胎植入另一母羊的子宫内后获得了克隆羊多利。

阅读这段材料后，回答下列问题：

(1)文中的悬浮培养细胞和乳腺上皮细胞均为体细胞。

(2)斯提瓦的实验证明了植物细胞具有全能性。维尔穆特的实验证明了动物细胞的细胞核具有全能性。

从细胞结构和遗传角度分析，两位科学家实验结论的得出，根本原因在于细胞核中具有个体发育的全套基因。

(3)斯提瓦和维尔穆特实验的差别在于动物细胞的全能性的证实还需要借助于卵子，而植物体细胞直接就发育成植株。

(4)维尔穆特的实验技术又称为克隆技术。该技术的经济意义在于：①利用它繁殖珍稀物种；②克隆组织、器官，降低手术费用。

2.右图是某种淋巴细胞，膜外颗粒状物质为抗体。据图回答：

(1)这浆细胞，它是由B细胞或记忆细胞分化而来的。

(2)抗体从开始合成到分泌出细胞，经过的细胞结构顺序是(填标号)45321。抗体的分泌说明细胞的各种生物膜在结构上具有一定的连续性，并以[2]囊泡的形式转变。

(3)在分泌抗体时要消耗由[6]线粒体提供的能量。

(4)抗体的化学本质是球蛋白，它能与相应的抗原发生特异性结合，发挥免疫效应，该过程属于体液免疫。

【教学内容】

一．动物细胞工程

技术手段动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等技术。动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础。

二．动物细胞的培养

1概念.动物细胞与组织培养是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养液中，让这些细胞生长和增殖。

2.流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中适宜条件下进行原代 培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续原代培养。

〖思考〗 (1)、动物细胞与组织培养为什么选用动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织？动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织分生能力强

(2)、组织取出后用胰蛋白酶处理目的是什么？为什么用胰蛋白酶处理可达到此目的？能否用胃蛋白酶代替？培养过程中为什么要定期用胰蛋白酶处理？动物组织培养需要胰蛋白酶处理吗？使细胞间胶原蛋白和纤维蛋白溶解，细胞分散开；不能，因为细胞培养时适宜的PH不适合胃蛋白酶发挥作用；动物细胞培养过程中会发生接触抑制，这时细胞会停止，所以需要用胰蛋白酶处理再制成细胞悬液，才能继续培养。

3.条件

①无毒、无菌环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②必须的营养物质：合成培养基中通常需加入血清、血浆等天然成分。

③适宜的温度：哺乳动物多是36.5+-0.5℃；pH：7.2-7.4。

④气体环境：95% 空气5% CO2。 

【例题1】一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件…              （ D   ）

①无毒的环境  ②无菌的环境  ③合成培养基需加血浆  ④温度与动物体温相近

⑤需要02，不需要 C02  ⑥能调培养液pH

A．①②③④⑤⑥                      B．①②③④   

C．①③④⑤⑥                        D．①②③④⑥

4.应用(1)生物制品，如疫苗、干扰素、单克隆抗体等

      (2)检疫有毒物质，判断某些物质的毒性；

      （3）用于生理、病理、药理等方面的研究，如筛选抗癌药物等。

5比较、列表比较植物组织培养和动物细胞培养（原理、培养基、结果、培养目的）

（略）

【例题2】动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于…              （  A  ） 

A．所用培养方法不同

B．动物细胞培养不需要在无菌的条件下进行

C．动物细胞培养需要用胰蛋白酶把组织消化形成单个细胞

D．动物细胞可传代培养，植物细胞不能

【例题3】下列对动物细胞培养的有关叙述正确的是…………              （ B   ）

A、动物细胞培养目的是获得大量分泌蛋白

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代后传代细胞称为细胞株

三 动物细胞核移植

1.概念

2.种类 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。进行细胞核移植是采集去核卵(母)细胞，在体外培养到M Ⅱ时期。

3.过程(略)

4.应用：

①加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；  ②保护濒危物种③生产医用蛋白； 

④作为异种移植的供体⑤用于组织器官的移植

【例题4】一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但是不能……………………（ D ）

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 

四 动物细胞融合

1.概念 动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。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。

2.结果:形成杂交细胞

3.过程 动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有物理法、化学法、生物法              等。

4意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

【例题5】动物细胞融合和植物体细胞杂交比较下列叙述中正确的是……………（  D  ）

A．诱导融合的方法完全相同         B．所用的技术手段基本相同

C．所采用的原理完全相同           D．都能形成杂种细胞

五 单克隆抗体

1.抗体

〖思考〗传统获得抗体的方法是什么？从免疫的的动物血清中提取有何缺点？产量低、纯度低、特异性差产生抗体的细胞是什么？浆细胞有何特点？合成并分泌抗体什么叫单克隆抗体？一种B淋巴细胞产生的抗体

2. 单克隆抗体的制备

(1)过程（略）

(2).杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量增殖，又能产生单克隆抗体。

(3).单克隆抗体的主要优点：特异性强、灵敏度高、产量高

〖思考〗杂交瘤细胞有何特点？为什么要用免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？单克隆抗备过程中两次筛选目的各是什么？

【例题6】单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述，错误的是……                                （   C ）

A特异性强、灵敏度高           

B．与抗癌药物结合可制成“生物导弹”

C．体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体

D．由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌

【例题7】要相获得大量单克隆抗体就必须用单个B淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞群。原因是……………………………………                             （ D   ）

A．在体外培养条件下，B淋巴细胞可以无限增殖

B．在动物体内，每种B淋巴细胞可产生多达数百万种以上的抗体

C．每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应

D．每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体

【例题8】生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因该试剂是……………………………………………                             （   C ）

A．能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的DNA复制  B．能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活

C．选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA复制

D．能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成

【例题9】淋巴因子中的干扰素是治疗病毒的特效药。通常只能从人体内获得，且获得的数量非常少。为了在体外获得大量的干扰素，有人把某种淋巴细胞在体外培养，繁殖几代后，细胞就会停止。下列哪种实验设计，既能使某种淋巴细胞在体外不断增殖，又能够获得大量干扰素………………………………                       （   D ）

A．用鼠的效应B细胞与鼠的骨髓细胞进行细胞融合

B．用鼠的效应B细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合

C．用鼠的效应T细胞与鼠的骨髓细胞进行细胞融合

D．用鼠的效应T细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合

【巩固练习】

1、动物细胞工程技术的基础是…………………………………              （ C   ）

A.动物细胞融合     B 胚胎移植        C动物细胞培养         D 核移植

2、在动物细胞培养过程中，遗传物质肯定发生改变的细胞是…            （ A   ）

A．细胞系         B．细胞株       C．原代细胞          D．克隆的细胞

3．在生物体的所有细胞中，全能性最高的是……………………            （   D ）

A．卵细胞        B 植物花粉       C．体细胞        D  受精卵

4．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是……………………            （ D   ）

A．培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体    B．培养中的人B细胞能够无限地增殖

C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞

5．下列哪一项属于克隆…………………………………………               (　 D )

A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 

B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内

C．将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞

D．将某肿瘤细胞在体外培养成一个细胞系  

6．（多选）用小白鼠的正常胚胎组织进行连续的细胞培养。在从细胞株到细胞系的过程中，细胞发生了…………………………                                  (　BD  )

A．血红蛋白基因的表达   B．遗传物质的改变   C．染色质固缩      D．形态的改变

7．（多选）关于单克隆抗体的正确叙述是……………………               (　ACD  )

A．化学性质单一   B．用有性繁殖获得   C．特异性强      D．可用于治病防病

8．下图是单克隆抗备流程阶段示意图。

①动物组织培养技术是单克隆抗体技术的基础。 

②根据培养基的用途分类，图中 HAT 培养基属于选择培养基。 

③单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最大的优越性是特异性强、灵敏度高、产量高。 

④动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外，还可以采用灭活的病毒。

⑤选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的无限增殖特点，又具备淋巴细胞的合成并分泌抗体特点。 

⑥淋巴细胞是由动物体骨髓中的造血干细胞细胞分化、发育而来。 

⑦杂交瘤细胞从培养基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是主动运输。 

【课后反思