動物細(xì)胞工程

動物細(xì)胞工程提問：植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有哪些？植物組織培養(yǎng),植物體細(xì)胞雜交這些技術(shù)的理論基礎(chǔ)：植物細(xì)胞的全能性動物細(xì)胞全能性如何？二、動物細(xì)胞工程常用技術(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合單克隆抗體胚胎移植核移植動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。一、動物細(xì)胞培養(yǎng)

閱讀第44～47頁：動物細(xì)胞培養(yǎng)，思考回答下列問題：（3）動物細(xì)胞培養(yǎng)的條件

？（1）動物細(xì)胞培養(yǎng)過程？（2）原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的區(qū)別？（4）動物細(xì)胞培養(yǎng)的應(yīng)用？動物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎或幼齡動物的組織器官細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限傳代剪碎胰蛋白酶洗滌、稀釋、分離原代培養(yǎng)用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。動物細(xì)胞培養(yǎng)適宜的PH為7.2—7.4，此環(huán)境下胃蛋白酶（2.0）沒有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4)的活性較高。動物胚胎或幼齡動物的組織、器官，它們細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，分裂旺盛，分化程度低，容易培養(yǎng)。動物細(xì)胞培養(yǎng)不能最終培養(yǎng)成生物體傳代培養(yǎng)動物組織細(xì)胞間隙中含有一定量的彈性纖維等蛋白質(zhì)，將細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)起來形成具有一定彈性和韌性的組織和器官。細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限傳代原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)如何界定原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)？多數(shù)組織細(xì)胞固定在表面生長和分裂。隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會停止分裂增殖遺傳物質(zhì)改變遺傳物質(zhì)不變動物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等。與植物培養(yǎng)基相比其特點：（1）液體培養(yǎng)基（2）含有動物血清動物體細(xì)胞大都生活在液體的環(huán)境保證細(xì)胞順利的生長增殖獲得細(xì)胞細(xì)胞的全能性細(xì)胞株、細(xì)胞系植物體培養(yǎng)結(jié)果或細(xì)胞產(chǎn)物快速繁殖、培育無病毒植株等培養(yǎng)目的葡萄糖、動物血清蔗糖、植物激素培養(yǎng)基特有成分液體培養(yǎng)基固體培養(yǎng)基培養(yǎng)基性質(zhì)細(xì)胞增殖原理動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)比較項目植物細(xì)胞和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用（1）生產(chǎn)蛋白生物制品：病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。（2）獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮。（3）用于檢測有毒物質(zhì)（4）用于生理、病理、藥理等方面的研究，為治療和預(yù)防疾病提供理論依據(jù)這只老鼠身上的“人耳”是由我國科學(xué)家曹誼林教授利用細(xì)胞工程技術(shù)復(fù)制出來的。二、動物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物（一）定義：動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組發(fā)育成一個新的胚胎，最終發(fā)育為個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。（二）分類：胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植兩者區(qū)別:卵細(xì)胞C母綿羊子宮Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵細(xì)胞細(xì)胞拆合技術(shù)妊娠多莉羊的培育過程細(xì)胞核移植討論提示1、細(xì)胞的衰老與動物機(jī)體的衰老有著密切的關(guān)系，細(xì)胞的增殖能力與供體的年齡有關(guān)，幼齡動物細(xì)胞增殖能力強(qiáng)，有絲分裂旺盛，老齡動物則相反。所以，一般來說幼年動物的組織細(xì)胞比老年動物的組織細(xì)胞易于培養(yǎng)。同樣，組織細(xì)胞的分化程度越低，則增殖能力越強(qiáng)，所以更容易培養(yǎng)。

2、動物細(xì)胞的培養(yǎng)有各種用途，一般而言，動物細(xì)胞培養(yǎng)不需經(jīng)過脫分化過程。因高度分化的動物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，所以，動物細(xì)胞也就沒有類似植物組織或細(xì)胞培養(yǎng)時的脫分化過程了。要想使培養(yǎng)的動物細(xì)胞定向分化，通常采用定向誘導(dǎo)動物干細(xì)胞，使其分化成所需要的組織或器官。

3.（1）可以用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆盧辛達(dá)。盧辛達(dá)的產(chǎn)奶量很高，說明它有高產(chǎn)奶的遺傳基礎(chǔ)，利用盧辛達(dá)的體細(xì)胞克隆的奶牛其遺傳物質(zhì)基本上全部來自該奶牛，其克隆牛具有高產(chǎn)的遺傳基礎(chǔ)，如果精心培育和飼養(yǎng)，有可能在世界范圍內(nèi)推廣，克隆牛再與高產(chǎn)的公牛自然繁殖，可得到很多高產(chǎn)的后代，從而加快奶牛改良進(jìn)程。但同時需注意，該克隆牛不能無限制地推廣，其數(shù)量不宜過多，尤其是在小范圍內(nèi)不能無限的繁殖，以避免奶牛群出現(xiàn)近親繁殖而引起種質(zhì)衰退。采用此方法可以將兩個不同種、屬的動物優(yōu)點集中在一起，產(chǎn)生具有雙親優(yōu)點的可繁殖的雜種動物。細(xì)胞核移植對動物優(yōu)良雜交種的無性繁殖具有重大意義。這一技術(shù)的成功與完善對于優(yōu)良家禽的無性繁殖和瀕臨絕跡的珍貴動物的傳種意義重大。存在問題:成功率低；克隆動物早衰及遺傳缺陷；安全性存在爭議等三、動物細(xì)胞融合1.定義：是指兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程。融合后形成的具有兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。觀看示意圖簡述融合過程？2、誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法3、動物細(xì)胞融合的用途制備單克隆抗體：仙臺病毒紫外線喪失感染活性（不感染細(xì)胞）保留融合活性（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）物理法化學(xué)法生物法主要用于制備單克隆抗體獲得雜種植株用途物理、化學(xué)方法（同左）滅活的病毒物理（離心、振蕩、電刺激）化學(xué)（聚乙二醇）誘導(dǎo)方法使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合細(xì)胞融合的方法細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞全能性細(xì)胞融合的原理動物細(xì)胞融合植物體細(xì)胞雜交比較項目比較項目植物、動物細(xì)胞融合的比較閱讀課本第53-54頁思考：（1）請概括單克隆抗體的概念（2）根據(jù)阿根廷科學(xué)家米爾斯坦和德國科學(xué)家柯勒設(shè)計的實驗方案，思考實驗過程與原理？四、單克隆抗體提出問題：長期以來，人們?yōu)榱双@得抗體，采用的是把某種抗原反復(fù)注射到動物體內(nèi)，然后從動物血清中分離出所需抗體的方法。用這種方法獲得的抗體，不僅產(chǎn)量低，而且抗體的特異性差，純度低，反應(yīng)不夠靈敏。1.概括單克隆抗體的概念單：單個細(xì)胞克隆:無性繁殖抗體:化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)單克隆抗體的制備抗原小鼠B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞融合，篩選細(xì)胞培養(yǎng)篩選，繼續(xù)培養(yǎng)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)單克隆抗體（1）為什么用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合？思考：（2）單克隆抗體制備過程中應(yīng)用哪些細(xì)胞工程技術(shù)手段？（3）制備過程為何要經(jīng)過兩次篩選？因為B淋巴細(xì)胞具有分泌特異性抗體的能力，而骨髓瘤細(xì)胞具有在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的本領(lǐng)，所以由某種B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合產(chǎn)生的雜交瘤細(xì)胞，能夠在體外大量繁殖，并且產(chǎn)生特定的單克隆抗體。第一次篩選得到雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選先在多孔培養(yǎng)板上，在每孔只有一個雜交瘤細(xì)胞下培養(yǎng)篩選出特異抗體的細(xì)胞群。單克隆抗體有何應(yīng)用？主要用于疾病的診斷、治療和預(yù)防。與常規(guī)抗體相比，具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的優(yōu)點。如；各種癌癥、肝炎病毒、SARS病毒、細(xì)菌及血吸蟲等數(shù)百種疾病的診斷；在疾病治療方面，單克隆抗體猶如人體衛(wèi)士，能識別“自己”與“異己”，一旦發(fā)現(xiàn)致病因素便與之結(jié)合將其殺死。若在單抗上帶上抗癌藥物制成“生物導(dǎo)彈”，將藥物定向帶到癌細(xì)胞所在部位，既消滅了癌細(xì)胞又不會傷害健康細(xì)胞。三、動物細(xì)胞工程(一).動物細(xì)胞培養(yǎng)(三).動物細(xì)胞融合(四).單克隆抗體(二).細(xì)胞核、胚胎移植總結(jié)：①植物組織培養(yǎng)是植物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。②動物細(xì)胞培養(yǎng)是各種動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。

③為達(dá)到特定的目的，許多細(xì)胞工程技術(shù)往往需要同時運用。已知細(xì)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(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細(xì)胞盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜交瘤細(xì)胞，請回答：

（1）試管中除融合的雜交瘤細(xì)胞外，還有_____________種融合細(xì)胞。

（2）設(shè)計一方法（不考慮機(jī)械方法），從培養(yǎng)液中分離出雜交瘤細(xì)胞，并說明原理。

方法：原理：試試身手解析：

（1）試管中有人的淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞，在促溶劑的作用下，可能出現(xiàn)以下3種細(xì)胞的融合情況，人的淋巴細(xì)胞和淋巴細(xì)胞融合，小鼠的骨髓瘤細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，人的淋巴細(xì)胞和小鼠的骨髓瘤細(xì)胞融合，實驗需要的是第3種細(xì)胞，即雜交瘤細(xì)胞；

（2）要將雜交瘤細(xì)胞分離出來，可以在培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞；加入氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，但人淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞中可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖。變式訓(xùn)練生產(chǎn)單克隆抗體時，要在培養(yǎng)液中加入某種試劑才能篩選出雜交瘤細(xì)胞，因為該試劑A．能抑制淋巴細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制B．能阻止淋巴細(xì)胞的原癌基因被激活C．選擇性抑制骨髓瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制D．能阻止雜交瘤細(xì)胞核糖體上所有蛋白質(zhì)的合成（3）將分離出的雜種細(xì)胞在不同的條件下繼續(xù)培養(yǎng)，獲得A、B、C三細(xì)胞株，各細(xì)胞株內(nèi)含有的人染色體如下表所示（“＋”有，“－”無）

細(xì)胞株人染色體編號12345678A株＋＋＋＋－－－－B株＋＋－－＋＋－－C株＋－＋－＋－＋－測定各細(xì)胞株內(nèi)人體所具有的5種酶的活性，結(jié)果是：①B株有a酶活性；②A、B、C株均有b酶活性；③A、B株有c酶活性；④c株有d酶活性；⑤A、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