2024_2025学年高中生物专题2细胞工程2.1动物细胞培养和核移植技术学案新人教版选修3.doc
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动物细胞培育和核移植技术
一、动物细胞工程
1.常用技术手段:动物细胞培育、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。
2.技术基础:动物细胞培育技术。
二、动物细胞培育
1.概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在相宜的培育基中,让这些细胞生长和增殖。
2.原理:细胞增殖。
3.动物细胞培育过程:
(1)与植物细胞培育相比,动物细胞培育过程所用的培育基一般是液体培育基,并加入动物血清。
(2)动物细胞培育过程中两次用到胰蛋白酶,第一次的作用是将剪碎的组织分散成单个细胞。其次次是将贴壁细胞从瓶壁上分别下来,目的是避开动物细胞的接触抑制现象。
4.条件:
(1)无菌、无毒的环境。
①培育液和全部培育用具应进行无菌处理。
②通常还要在细胞培育液中添加肯定量的抗生素,以防污染。
③定期更换培育液,防止细胞代谢产物的危害。
(2)养分。
①合成培育基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
②合成培育基特点:加入血清、血浆等自然成分。
(3)温度和pH:温度为36.5±0.5℃;pH为7.2～7.4。
(4)气体环境:95%空气+5%CO2的混合气体。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培育液的pH。
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.概念:
(1)供体:动物的一个细胞的细胞核。
(2)受体:去掉细胞核的卵母细胞。
(3)结果:形成重组细胞并发育成新的胚胎,最终发育成动物个体。
2.种类:胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
3.原理:动物细胞核具有全能性、细胞膜具有肯定的流淌性。
4.过程:
5.应用:
(1)畜牧生产方面:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
(2)爱护濒危物种方面:爱护濒危物种,增加濒危动物的存活数量。
(3)医药卫生领域。
①转基因克隆动物作为生物反应器,生产宝贵的医用蛋白。
②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。
③人的核移植胚胎干细胞经诱导分化,形成相应的组织、器官后,可用于组织器官的移植。
(4)了解胚胎发育及苍老过程。
(5)用克隆动物做疾病模型,使人们更好地追踪探讨疾病的发展过程和治疗疾病。
1.多数动物细胞培育过程中其培育液所需的相宜pH为6.8～7.0。 (×)
【分析】动物细胞培育过程中其培育液的相宜pH为7.2～7.4。
2.培育动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培育。 (×)
【分析】动物组织被胰蛋白酶分解后的初次培育被称为原代培育,原代≠第一代。
3.在25℃的试验条件下可顺当完成大鼠神经细胞的培育。 (×)
【分析】大鼠神经细胞为高度分化的体细胞,丢失了分裂实力。
4.克隆植物和克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性。 (×)
【分析】植物克隆即植物组织培育,只继承一个亲本的遗传特性;而用核移植技术得到的克隆动物,其核基因和质基因分别来自不同的亲本,所以并不是真正的“克隆”。
5.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 (√)
6.选择MⅡ期的卵母细胞作为核移植的受体细胞的缘由只是该细胞大,显微操作便利。 (×)
【分析】选择MⅡ期的卵母细胞作为受体,一方面是因为细胞大,易操作,且卵黄多、养分物质丰富,为发育供应足够的养分,另一方面此时具备受精实力,细胞质中含有能刺激细胞核全能性表达的物质。
7.肝细胞培育过程中通常在培育液中通入5%的CO2以刺激细胞呼吸。 (×)
【分析】细胞培育过程中通常在培育液中通入5%的CO2的目的是维持培育液的pH。
8.用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的培育细胞。 (√)
一、动物细胞培育
1.过程解读:
(1)选材:一般取自幼龄动物的器官或组织,因为这些组织或器官的生命力旺盛,分裂实力强。
(2)酶处理。
①用酶“两次”处理的目的:第一次运用的目的是使组织细胞分散开;其次次运用的目的是使细胞从瓶壁上脱离下来,便于分散后接着培育。
②使细胞分散开的缘由:一是能保证细胞所须要的养分供应;二是能保证细胞内有害代谢产物的刚好排出。
2.相关概念的辨析:
(1)细胞贴壁和接触抑制。
①细胞贴壁:将细胞悬液放入培育瓶内,置于相宜环境中培育,悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(2)原代培育和传代培育:区分两种“培育”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。
①第一次:用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理,使其分散成单个细胞后进行培育,为原代培育。
②其次次:细胞培育过程中出现接触抑制,用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来,然后,将其分散到多个培育瓶中接着培育,为传代培育。
(3)细胞株和细胞系。
①细胞株:传代培育的细胞能传到10～50