專題2 第2節(jié) 第1課時(shí) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)

細(xì)胞工程

預(yù)習(xí)提綱一、動(dòng)物細(xì)胞工程動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有①____、動(dòng)物細(xì)胞核移植、②____、生產(chǎn)③____等，其中④____是基礎(chǔ)。二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1．概念：從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成⑤____，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞⑥____和⑦_(dá)___。①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)②動(dòng)物細(xì)胞融合③單克隆抗體④動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)⑤單個(gè)細(xì)胞⑥生長(zhǎng)⑦繁殖2．過(guò)程取動(dòng)物組織塊

分散組織細(xì)胞：⑧____和用⑨____或⑩____處理一段時(shí)間

配制細(xì)胞懸浮液

原代培養(yǎng)：具有?____生長(zhǎng)和?____抑制的特點(diǎn)⑧剪碎⑨胰蛋白酶⑩膠原蛋白酶?貼壁?接觸?胰蛋白酶?細(xì)胞核型?緩慢?細(xì)胞核型2．下圖所示為體細(xì)胞核移植的過(guò)程(以多利羊產(chǎn)生為例)自主檢測(cè)1.下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述中，正確的是()A.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的就是為了獲得細(xì)胞分泌蛋白B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶處理使細(xì)胞分散開C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常不會(huì)出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象D.可以通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)獲得完整的動(dòng)物個(gè)體B2．為了使用于培養(yǎng)的動(dòng)物組織細(xì)胞分散開以便配制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，選取來(lái)的動(dòng)物組織應(yīng)先用下列哪種物質(zhì)處理()A．胃蛋白酶B．胰蛋白酶C．鹽酸D．胰脂肪酶3．在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，下列哪種物質(zhì)不是必需的()A．單糖B．核酸C．氨基酸D．無(wú)機(jī)鹽BB4.從母羊甲的體細(xì)胞中取出細(xì)胞核，移植入母羊乙的去核卵細(xì)胞中，融合后的細(xì)胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再植入到另一只母羊丙的子宮內(nèi)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.生出小羊的性狀與甲羊完全相同B.一般來(lái)說(shuō)生出小羊的核基因型與甲羊完全相同C.生出小羊的遺傳物質(zhì)由甲、乙兩雙親共同決定，所以該過(guò)程為有性生殖D.生出小羊的性狀由甲、乙、丙三個(gè)親本的基因型與環(huán)境共同決定B5.下列關(guān)于體細(xì)胞克隆的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.供體為體細(xì)胞的細(xì)胞核B.受體為去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)C.細(xì)胞核移植是體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵步驟D.克隆出的后代與供體的遺傳物質(zhì)和表現(xiàn)型完全一致D6．下列有關(guān)體細(xì)胞核移植技術(shù)的說(shuō)法不正確的是()A．體細(xì)胞核移植技術(shù)在多種動(dòng)物中獲得了成功，成功率非常高B．克隆技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)有待于進(jìn)一步改進(jìn)C．大多數(shù)克隆動(dòng)物還存在一些遺傳和生理缺陷類的健康問(wèn)題D．克隆動(dòng)物食品的安全性問(wèn)題仍然存有爭(zhēng)議A動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1．概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。2．過(guò)程。(1)取材：培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大部分取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織，是因?yàn)檫@些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)。(2)細(xì)胞貼壁和接觸抑制：將細(xì)胞懸浮液置于適宜環(huán)境條件的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，懸浮液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。(3)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)通常將動(dòng)物組織被胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理以后的細(xì)胞的初次培養(yǎng)，稱為原代培養(yǎng)。貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用胰蛋白酶等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù)增殖，這種培養(yǎng)即為傳代培養(yǎng)。一般也這樣認(rèn)為：10代以內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)是原代培養(yǎng)，10代以后的細(xì)胞培養(yǎng)的傳代培養(yǎng)(如下圖所示)。細(xì)胞懸浮液——10代細(xì)胞——50代細(xì)胞(少數(shù)細(xì)胞會(huì)克服細(xì)胞壽命獲得不死性，朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)3．條件(1)無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境；對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理；在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過(guò)程中的污染；定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：需要糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等，通常需加入血清、血漿等一些天然成分。(3)溫度和pH：細(xì)胞體外培養(yǎng)的適宜溫度一般與動(dòng)物的體溫相近，多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH值為7.2～7.4。(4)氣體環(huán)境：主要有O2和CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的。CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。4．應(yīng)用(1)可用于生產(chǎn)蛋白質(zhì)生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等。(2)基因工程中受體細(xì)胞的培養(yǎng)。(3)檢測(cè)有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性。(4)為燒傷病人植皮，用于生理、病理、藥理等方面的科學(xué)研究等。5．植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基性質(zhì)固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基培養(yǎng)基特有成分蔗糖、植物激素葡萄糖、動(dòng)物血清培養(yǎng)結(jié)果植物體細(xì)胞株、細(xì)胞系培養(yǎng)目的快速繁殖、培育無(wú)病毒植株等獲得細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物回答下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的問(wèn)題。(1)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到細(xì)胞表面________時(shí)，細(xì)胞會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的________。此時(shí)，瓶壁上形成的細(xì)胞層數(shù)是________。要使貼壁的細(xì)胞從瓶壁上分離下來(lái)，需要用酶處理，可用的酶是________。(2)隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，進(jìn)而出現(xiàn)________現(xiàn)象；但極少數(shù)細(xì)胞可以連續(xù)增殖，其中有些細(xì)胞會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成________細(xì)胞，該種細(xì)胞的黏著性________，細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)(糖蛋白)的量________。(3)現(xiàn)用某種大分子染料，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色時(shí)，觀察到死細(xì)胞被染色，而活細(xì)胞不染色，原因是________________________________________________________________________。(4)檢查某種毒物是否能改變細(xì)胞染色體的數(shù)目，最好選用細(xì)胞分裂到________期的細(xì)胞用顯微鏡進(jìn)行觀察。(5)在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，通常在________條件下保存細(xì)胞。因?yàn)樵谶@種條件下，細(xì)胞中________的活性降低，細(xì)胞________的速率降低。(6)給患者移植經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)形成的皮膚組織后，發(fā)生了排斥現(xiàn)象，這是因?yàn)闄C(jī)體把移植的皮膚組織當(dāng)做________進(jìn)行攻擊。解析：本題考查了有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)知識(shí)。在動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過(guò)程中，細(xì)胞因相互接觸而出現(xiàn)接觸抑制并具有貼壁現(xiàn)象，可用胰蛋白酶將貼壁細(xì)胞分離下來(lái)。隨著細(xì)胞培養(yǎng)傳代次數(shù)的增多，大多數(shù)細(xì)胞失去分裂能力而衰老死亡，只有少數(shù)細(xì)胞仍具有分裂能力，這部分細(xì)胞具有癌細(xì)胞的特征，其細(xì)胞膜上的糖蛋白減少，細(xì)胞的黏著性下降。細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，故染料分子不能使活細(xì)胞著色。溫度能影響細(xì)胞內(nèi)酶的活性而影響細(xì)胞的新陳代謝，故可低溫保存培養(yǎng)的細(xì)胞。答案：(1)相互接觸接觸抑制單層(或一層)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低減少(3)由于活細(xì)胞的膜具有選擇透過(guò)性，大分子染料不能進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)，故活細(xì)胞不能著色(或由于死細(xì)胞的膜喪失了選擇透過(guò)性，大分子染料能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)而著色)(4)中(5)冷凍(或超低溫、液氮)酶新陳代謝(6)抗原名師點(diǎn)睛：(1)植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)別理論基礎(chǔ)(原理)細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基固體或半固體培養(yǎng)基，需一定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、光照等條件液體培養(yǎng)基，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、維生素、動(dòng)物血清、適宜pH等區(qū)別過(guò)程動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的組織器官

單個(gè)細(xì)胞細(xì)胞懸浮液↓原代培養(yǎng)↓傳代培養(yǎng)胰蛋白酶處理剪碎培養(yǎng)液區(qū)別結(jié)果獲得新個(gè)體或細(xì)胞產(chǎn)品大量產(chǎn)生細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物相同點(diǎn)都需人工條件下的無(wú)菌操作(2)分散動(dòng)物細(xì)胞用胰蛋白酶或膠原蛋白酶(不可用胃蛋白酶)，分離植物細(xì)胞用95%酒精