動物細胞工程導(dǎo)學(xué)案及習(xí)題

1、專題2 細胞工程2.2.1 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 【課程標準】 動物細胞的培養(yǎng)與核移植技術(shù)【學(xué)習(xí)目標】1. 閱讀教材P44-46，說出動物細胞培養(yǎng)的概念及培養(yǎng)過程；2. 閱讀教材P46-P47，說出動物細胞培養(yǎng)的條件及該技術(shù)的應(yīng)用；3. 閱讀教材P47-P48，說出動物核移植的概念及過程；4. 閱讀教材P49-P50，說出體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及該技術(shù)存在的問題?！緦W(xué)習(xí)過程】1， 簡述動物細胞培養(yǎng)的過程，條件及應(yīng)用。2， 簡述通過動物體細胞核移植技術(shù)克隆動物的過程及應(yīng)用前景。 知識點一： 動物細胞的培養(yǎng)（1） 動物細胞工程動物細胞工程常用的技術(shù)手段有 、 、 、 等，其中 是其他動物細

2、胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。（2） 動物細胞培養(yǎng)1動物細胞培養(yǎng)的含義：從動物機體中取出相關(guān)的組織，將其 ，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞 和 。2動物細胞培養(yǎng)的過程1） 接觸抑制2） 原代培養(yǎng)3） 傳代培養(yǎng)4）細胞傳代培養(yǎng)一般傳至 代就不易傳下去了，一般來說，傳至 代左右，增殖就會逐漸緩慢，以至于 ，這時部分細胞的 可能發(fā)生變化，繼續(xù)培養(yǎng)就會朝著等同于 的方向發(fā)展。3. 動物細胞培養(yǎng)的條件 無菌、無毒的環(huán)境：對 和所有的 進行無菌處理。營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基中有糖、 、 、無機鹽、 ，通常需加入 、血漿等。 溫度和pH：適宜溫度： 適宜pH： 氣體環(huán)境：主要是 和 ，前者是 所必需的，后者的主要作用是維

3、持培養(yǎng)液的 。 拓展提升1，動物細胞培養(yǎng)時，為什么選用幼齡的動物或組織?2，使組織分散為單個細胞時，能不能用胃蛋白酶？請闡述理由。3，制成細胞懸液的主要的目的是什么？4，請給傳代培養(yǎng)下個定義。5,為什么對動物細胞進行培養(yǎng)時通常要加血清？6，體外培養(yǎng)細胞時需要提供那些物質(zhì)？7，體外培養(yǎng)的細胞需要什么樣的環(huán)境條件？知識點二： 動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物【學(xué)習(xí)目標】說出體細胞核移植的過程，了解應(yīng)用。1動物核移植概念：將動物的一個細胞的 ，移入一個已經(jīng)去掉細胞核的 中，使其 并發(fā)育成一個 ，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。2描述體細胞核移植的過程供體體細胞 細胞培養(yǎng) （ ） （ ） 注 入 （ ）

4、 減中期卵巢卵母細胞 去核 （ ） 與供體遺傳基礎(chǔ)（）的幼體 代孕動物（ ）重組胚胎 【拓展提升】1，克隆動物與植物細胞的組織培養(yǎng)的原理是相同的嗎？說明理由。3， 克隆動物的本質(zhì)是什么？3體細胞的核移植是真的將供體的細胞核轉(zhuǎn)入受體的去核的卵母細胞體內(nèi)嗎？ 4， 在體細胞的細胞核一直到受體卵母細胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細胞的核？5用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，2.2.2 動物細胞融合和單克隆抗體制備 【學(xué)習(xí)目標】5. 閱讀教材P52，說出動物細胞融合的概念、過程及意義；6. 閱讀教材P52-P54，說出單克隆抗體的制備過程及其應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)過程】一、 基礎(chǔ)填空（一）動

5、物細胞融合1. 概念： 或 動物細胞結(jié)合形一個細胞的過程，也稱細胞雜交。2. 結(jié)果：形成_。3. 過程：兩個或多個細胞_4. 意義：克服了_的不親和性，利用細胞融合技術(shù)而發(fā)展起來的 技術(shù)，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。（二）單克隆抗體1. 抗體產(chǎn)生細胞：_ 成分：_特點：從_中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。2. 單克隆抗體的制備給小鼠注射特定的抗原蛋白培養(yǎng)骨髓瘤細胞從_中分離B淋巴細胞骨髓瘤細胞未融合細胞_小鼠體內(nèi)培養(yǎng)體外培養(yǎng)_抗體(1)過程 雜交瘤細胞的特點：_、_。單克隆抗體的優(yōu)點：_、_、_。（三）單克隆抗體的應(yīng)用1、作為診斷試劑，具有_、_、_、_的優(yōu)點。2、用于治療疾病和運載

6、藥物：主要用于治療 、可制成 。2、 能力提升1. 植物體細胞雜交和動物細胞融合的區(qū)別植物體細胞雜交動物細胞融合細胞融合原理細胞膜的流動性融合過程先使細胞分散開誘導(dǎo)方法電激、振動、離心、聚乙二醇結(jié)果應(yīng)用培育植物新品種意義相同點原生質(zhì)體融合原理相同；原生質(zhì)體融合的方法相似植物體細胞雜交和動物細胞融合的主要區(qū)別是： 2. 單克隆抗體制備的過程中，兩次篩選的目的分別是什么？3. B淋巴細胞和骨髓瘤細胞放在一起融合時，會有幾種融合方式（類型）？4. 雜交瘤細胞具備的特點是什么？5使用的B淋巴細胞是指必修三免疫調(diào)節(jié)中學(xué)到那種細胞？該細胞產(chǎn)生抗體需要哪些細胞器參與？6制備單克隆抗體時，為什么要選用B淋巴細

7、胞與骨髓瘤細胞進行雜交？7什么是生物導(dǎo)彈？與普通抗癌藥物相比，有什么好處？動物細胞工程 練習(xí)題 1,右圖是動物細胞培養(yǎng)的基本過程示意圖。請據(jù)此回答： （1）容器A中放置的是動物器官或組織。它一般取自 。（2）容器A的動物器官或組織首先要進行的處理是 ，然后用 酶處理，這是為了使細胞分散開。這樣做的目的是 。（3）培養(yǎng)首先在B瓶中進行。瓶中的培養(yǎng)基成分有 等。在此瓶中培養(yǎng)一段時間，這時的培養(yǎng)稱為 。（4）為了把B瓶中的細胞分裝到C瓶中，用 處理，然后配置成 ，再分裝，繼續(xù)培養(yǎng)，稱為 。（5）在C瓶中正常培養(yǎng)了一段時間后，發(fā)現(xiàn)細胞全部死亡。原因是 。.2現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種，A品種牛的細胞組成可

8、表示為A細胞核、A細胞質(zhì)，B品種牛則為B細胞核、B細胞質(zhì)。（1）如果要獲得一頭克隆牛，使其細胞由A細胞核和B細胞質(zhì)組成，基本步驟是，從A品種牛體內(nèi)取出體細胞，進行體外培養(yǎng)。然后再從培養(yǎng)細胞中取出_ _注入B品種牛的_卵母細胞，經(jīng)過某處刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為_，將該胚胎移入代孕母牛的_中，通過培育可達到目的。（2）一般來說，要想大量獲得這種克隆牛比較難，原因之一是卵母細胞的數(shù)量_。（3）克隆牛的產(chǎn)生說明_具有全能性。克隆牛的性狀主要表現(xiàn)_品種牛的特征。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細胞核的遺傳物質(zhì)來自_個親本，細胞質(zhì)來自_性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成_（相

9、同，不同）。3下圖為細胞融合的示意圖，據(jù)圖回答：(1)若A、B是植物細胞，A、B到C的過程中，常用到的化學(xué)試劑是_ _。融合完成的標志是_ _。 將D培育成植株需要應(yīng)用_ _技術(shù)。(2)若A、B用于動物細胞培養(yǎng)，則A、B一般取自_動物的器官或組織。(3)若該過程用來制備單克隆抗體，在A、B到C的過程中，形成的C有_種，用來培養(yǎng)符合要求的D細胞應(yīng)該是_ _，與常規(guī)抗體相比，單克隆抗體的優(yōu)點是_ _ _。(4)用病毒作為融合劑是因為病毒的表面含有_能夠與細胞膜發(fā)生作用，使細胞凝集并發(fā)生融合。42003年1月5日18時28分，已在太空遨游92圈的“神舟四號”運行至主著陸場，隨后成功回收?！吧裰鬯奶枴?/p>

10、飛船上曾進行了B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融合、黃花煙草原生質(zhì)體和“革新”一號煙草原生質(zhì)體的融合兩個科學(xué)實驗，在電融合儀內(nèi)經(jīng)過160min后，終于獲得成功。細胞融合技術(shù)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)越性在于。動物細胞融合技術(shù)最重要的用途是。人工誘導(dǎo)動物細胞融合的技術(shù)除物理法、化學(xué)法外，還可用作為誘導(dǎo)劑。根據(jù)上述材料，你認為在“神舟四號”飛船上所用的誘導(dǎo)方法是。5如下圖為某同學(xué)根據(jù)雜交瘤技術(shù)的方法，設(shè)計的生產(chǎn)破傷風(fēng)桿菌抗體的實驗方案，據(jù)圖回答：(1)該方案能達到預(yù)期效果嗎？_原因是_。(2)圖中為_過程，常用_作為誘導(dǎo)劑，該細胞繼承了_，因此不僅能分泌_ _，還有_本領(lǐng)。（3）該過程進行了兩次篩選，第一

11、次用 ，得到了融合的 。該細胞的特點是 。第二次進行 和 ，最終得到能產(chǎn)生特定抗體的 。 (4)破傷風(fēng)桿菌的抗體最終可以從_和_中提取。(5)該方案的目的是_。(6)整個過程所用到的技術(shù)的基礎(chǔ)是 。6 下圖表示表示人體內(nèi)各類血細胞生成的途徑。af表示不同種類的細胞表示有關(guān)過程。 (1)造血干細胞形成各種血細胞，需要經(jīng)歷細胞的 和 過程。成熟紅細胞失去全能性的原因是 。(2)各類血細胞均采自于造血干細胞，但它們的功能各不相同根本原因是 。 (3)圖中f代表的細胞名稱是 ，需要抗原刺激才能發(fā)生的過程有 (填數(shù)字)。 (4)效應(yīng)B細胞不能無限增殖，若要大量生產(chǎn)某種抗體，可通過細胞工程中的 技術(shù)形成雜

12、交瘤細胞。雜交瘤細胞合成抗體的翻譯過程需要 作為模板。單克隆抗體具有高度的 ，在疾病的診斷和治療等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。7. 已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細胞中有DNA的這兩種合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細胞。請回答：(1)試管中除融合的雜種細胞外，還有_種融合細胞。(2)設(shè)計一方法(不考慮機械方法)，從培養(yǎng)液中分離出雜種細胞，并說明原理。方法：_。原理：_。(3)將分離出的雜種細胞在不同條件下繼續(xù)培養(yǎng)，獲得A、B、C三種細胞株。各細胞株內(nèi)含有的人染色體

13、如下表(“+”表示有，“-”表示無)，測定各細胞株中人體所具有的五種酶的活性。結(jié)果是：B株有a酶活性；A、B、C株均有b酶活性；A、B株有c酶活性；C株有d酶活性；A、B、C株均無e酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影響，則支配a、b、c、d和e酶合成的基因依次位于人的_、_、_、_和_號染色體上。1答案：(1)胚胎或幼齡動物 （2）剪碎組織 胰蛋白 使細胞與培養(yǎng)液充分接觸 （3）糖、氨基酸、無機鹽、動物血清 原代培養(yǎng) （4）胰蛋白酶 細胞懸液 傳代培養(yǎng) （5）細胞沒有發(fā)生癌變2 (1)細胞核 去核 重組胚胎 子宮(2)不足 促性腺(3)動物體細胞核 A 兩 雌 不同3答案：(1)聚乙二醇或PEG產(chǎn)生細胞壁植物組織培養(yǎng)或組織培養(yǎng) (2)動物胚胎或出生不久的幼齡 (3)3 雜交瘤細胞特異性強，靈敏度高 (4)糖蛋白和一些酶4,答案：克服了遠緣雜交不親和的障礙 制備單克隆抗體 滅活的病毒 物理方法5 (1)不能 因為沒有將抗原注入小鼠體內(nèi)，無法獲得產(chǎn)生此種抗體的效應(yīng)B細胞 (2)細胞融合 滅活的病毒(或聚乙二醇) 雙親細胞的遺傳物質(zhì) 特異性抗體 在體外培養(yǎng)條件下大量繁殖 （3）特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選 雜種細胞 迅速大量繁殖，能產(chǎn)生專一的抗體 克隆化培養(yǎng)和抗體的陽性檢測 單個的雜交瘤細胞（雜種細胞) (4)培養(yǎng)液 小