动物细胞工程 学案

1．简述动物细胞培养的过程、条件及应用。

2．简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。

1．举例说出动物细胞融合技术的原理和应用。

2．举例说出单克隆抗体技术的原理和应用。

一、动物细胞工程的常用技术手段

动物细胞工程的常用技术手段有______________、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中______________技术是动物细胞工程的基础。

二、动物细胞培养

1．概念

动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成__________，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和______。

2．动物细胞培养的过程

动物____或幼龄动物的器官、组织

　　　　　 　 　↓剪碎，用________或胶原蛋白酶处理

单个细胞（分离细胞）

　　　　　　　　↓加培养液　　

　　　　　　细胞悬液

　　  　____培养↓____培养

　　 　　　　细胞株

　　  　____培养↓遗传物质改变

　　　　　　　细胞系

（1）原代培养：将动物组织消化后______培养的过程。

（2）传代培养：把______培养增殖的细胞定期用__________处理，使细胞从瓶壁上脱离下来，然后将其分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养的过程。

（3）细胞株：传代培养的细胞能传到10～50代，这种传代细胞叫做________。

（4）细胞系：传代培养至50代后，少部分细胞的______________会发生改变，具有癌变的特点，能无限地传代下去，这种传代细胞叫做________。

思考：所培养的细胞具有哪些特点？

3．动物细胞培养的条件

（1）无菌、无毒的环境：培养液和所有培养用具应进行______处理。

（2）营养：合成培养基的成分包括糖、________、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入______、血浆等一些天然成分。

（3）温度：适宜的温度为______±0.5 ℃；适宜pH为____～7.4。

（4）气体环境：95%空气加5%______。

4．动物细胞培养技术的应用

（1）生产______疫苗、干扰素、单克隆抗体等。

（2）动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。

（3）为皮肤大面积烧伤病人培养供____________。

（4）用于检测__________。

（5）科学家培养正常的或各种病变的细胞，用于生理、______、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据。

三、动物体细胞核移植技术和克隆动物

1．动物核移植

动物核移植是将动物的一个细胞的________，移入另一个已经去掉细胞核的______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。用核移植的方法得到的动物称为__________。

2．种类

哺乳动物核移植可以分为______细胞核移植和____细胞核移植。动物体细胞核移植的难度______胚胎细胞核移植。

3．体细胞核移植的过程

4．体细胞核移植技术的应用前景

（1）加速家畜______改良进程，促进优良畜群繁育。

（2）保护______物种。

（3）生产医用蛋白。

（4）转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为______移植的供体。

（5）人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于组织、器官的移植。

（6）研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。

（7）用__________做疾病模型，有利于人们追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。

5．体细胞核移植技术存在的问题

克隆动物存在健康问题，许多还表现出______和遗传缺陷等。

四、动物细胞融合

1．概念

动物细胞融合也称细胞杂交，是指______或多个动物细胞结合形成__________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__________。

2．动物细胞融合的基本原理和方法

（1）原理：膜的________。

（2）方法：与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有聚乙二醇、____________、电激等。

五、单克隆抗体

1．原理

每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外__________增殖，而肿瘤细胞具有________增殖的特点，将________B淋巴细胞与____________融合，可以使杂交细胞具有两个亲本的遗传特性，既能______增殖又能产生______抗体。

2．单克隆抗体的制备

（1）过程：

（2）杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量______，又能产生______的抗体。

（3）单克隆抗体的特点：________强、________高、产量大。

3．单克隆抗体的应用

（1）作为诊断试剂：能准确识别各种______物质的细微差异，并与一定抗原发生特异性结合。

（2）用于治疗疾病和运载药物：制成“生物导弹”。

思考：治疗癌症时，能否让治疗癌症的药物只杀癌细胞，不杀正常体细胞？

题型一  动物细胞融合技术

【例1】 关于动物细胞融合的说法不正确的是（　　）。

A．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

B．动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个动物细胞遗传信息的单核细胞称为杂交细胞

C．常用于诱导动物细胞融合的手段有：聚乙二醇、灭活的病毒、电激、紫外线照射

D．细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能

题型二  动物体细胞核移植技术和克隆技术

【例2】 （2011·北京朝阳期末）下列有关克隆的叙述，错误的是（　　）。

A．动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整

B．细胞克隆可用于从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系

C．“多利”绵羊的性状与供核绵羊不完全相同

D．克隆动物的核心技术手段是核移植，属于无性生殖

题型三 单克隆抗体的制备

【例3】 下图是单克隆抗备流程阶段示意图。

（1）________技术是单克隆抗体技术的基础。

（2）在图中HAT培养上，未融合的________和融合的________都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。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________。

（3）单克隆抗体与常规的血清抗体相比，最主要的优点是____________________。

（4）选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的迅速________特点，又具备淋巴细胞的________特点，经过选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行________和________，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或小鼠腹腔内增殖，从________或________中，就可以提取出大量的单克隆抗体了。

（5）淋巴细胞是由动物体________中的________细胞分化、发育而来的。

1．下列不属于动物细胞培养必需条件的是（　　）。

A．无菌、无毒的环境                        B．适宜的温度和pH

C．O2等气体环境                            D．适宜的光照条件

2．在动物细胞工程中，其他细胞工程技术的基础的一项技术是（　　）。

A．动物细胞培养技术                        B．细胞核移植技术

C．动物细胞融合技术                        D．生产单克隆抗体的技术

3．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（　　）。

A．动物细胞培养的目的就是获得细胞分泌蛋白

B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开

C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象

D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体

4． 下列有关克隆绵羊“多利”的说法，不正确的是（　　）。

A．“多利”的诞生属无性繁殖    

B．“多利”的诞生采用了核移植技术

C．“多利”的诞生采用了细胞融合技术        

D．动物细胞培养是整个技术的基础

5．下列有关核移植的说法错误的是（　　）。

A．用核移植得到的动物称为克隆动物        

B．核移植的受体细胞最好是受精卵

C．核移植可以充分发挥优良种畜的生殖潜力    

D．核移植得到的克隆动物属于无性生殖

答案：一、动物细胞培养　动物细胞培养

二、1.单个细胞　增殖

2．胚胎　胰蛋白酶　原代　传代　传代　（1）初次　（2）原代胰蛋白酶　（3）细胞株　（4）遗传物质　细胞系

思考：贴壁生长，接触抑制。

3．（1）无菌　（2）氨基酸　血清　（3）36.5　7.2　（4）CO2

4．（1）病毒　（3）移植的皮肤　（4）有毒物质　（5）病理

三、1.细胞核　卵母　克隆动物

2．胚胎　体　高于

4．（1）遗传　（2）濒危　（4）异种　（7）克隆动物

5．生理

答案：一、1.两个　一个细胞　杂交细胞

2．（1）流动性　（2）灭活的病毒

二、1.不能无限　无限　单个　骨髓瘤细胞　无限　单一

2．（1）B瘤　（2）繁殖　专一　（3）特异性　灵敏度

3．（1）抗原

思考：把单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，使之专杀癌细胞。

题型一答案：C解析：紫外线照射不能诱导动物细胞融合，物理诱导方法还有离心、振动等。

题型二解析：动物难以克隆的原因是，动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到，分化潜能逐渐变弱，因而用体细胞克隆的动物实际是通过核移植来实现的。其全能性受到的根本原因是基因组中某些基因的表达受，而不是基因的不完整。细胞克隆即通过细胞培养获得相同细胞后代的过程，在培养的过程中，可以利用特定的筛选培养基在普通细胞系中分离出特定基因发生突变的细胞。“多利”是通过核移植技术获得的，其绝大多数性状与供核绵羊相同，但部分性状是由细胞质中的基因决定的，并且基因的表达还要受到环境的影响，因而C项正确。核移植过程中没有经过两性生殖细胞的两两结合，因而属于无性生殖。

答案：A

题型三解析：解决本题首要要对课本内容熟练掌握，命题的主要方式是对课本内容进行挖空，所以立足课本是解决这类问题的关键。细胞融合技术最主要的应用就是制备单克隆抗体，动物细胞融合和植物细胞融合的不同点在于动物细胞融合可以使用灭活的病毒进行诱导。灭活是指使病毒失去感染能力，但是具有诱导细胞融合的能力。

答案：（1）动物细胞培养

（2）亲本细胞　具有同核的细胞　灭活的病毒

（3）特异性强，灵敏度高，并可大量制备

（4）在体外大量增殖　分泌专一　克隆化培养　抗体检测　细胞培养液　小鼠腹水

（5）骨髓　造血干

答案：1．D　2.A

3．B　动物细胞培养的目的主要是利用有丝的原理，获得大量具有相同遗传特性的细胞；通常培养前要将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理细胞，使其分散开；分散的细胞在培养瓶中很快就贴附在瓶壁上生长，当生长到细胞间表面相互接触时，细胞就会停止增殖，即接触抑制；通过细胞培养技术只能获得大量的细胞或细胞产物，而不能获得完整的动物个体。

4．C　“多利”的诞生利用的是核移植技术，该技术过程属于无性繁殖过程。而在将新胚胎移入“母亲”体内前，需要利用动物细胞培养技术。

5．B　核移植的受体细胞应该是MII期的卵母细胞，相对受精卵来说，MII期的卵母细胞细胞质所含的物质更有利于细胞核全能性的表达。