整理第四节动物细胞工程.docx
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整理第四节动物细胞工程
动物细胞工程
主讲:
黄冈中学优秀生物教师 严贻兰
一、知识概述
1、动物细胞培养;
2、动物体细胞核移植技术和克隆动物;
3、动物细胞融合与单克隆抗体。
二、重点知识归纳及讲解
(一)动物细胞培养
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,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
2、过程
3、条件
4、植物组织培养与动物细胞培养的区别
项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞的增殖
培养基状态
固体
液体
培养基特有成分
蔗糖、植物激素等
葡萄糖、动物血清等
结果
植物体
细胞株、细胞系
应用举例
作物新品种的培育;细胞产物的工业化生产等。
获得突变细胞系;生产生物制品;皮肤移植;检测有毒物质的毒性等。
(二)动物体细胞核移植和克隆动物
1、原理
动物细胞核的全能性。
动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,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克隆动物。
2、供核细胞
一般选优良动物的传代培养10代以内的细胞。
3、受体细胞
去核的MⅡ期卵母细胞。
4、过程
5、应用
(1)加速家畜遗传改良进程,促进良种畜群繁育;
(2)保护濒危物种;
(3)生产医用蛋白;
(4)作为异种移植的供体;
(5)用于组织器官的移植。
(三)动物细胞融合与单克隆抗体
1、单克隆抗体的制备过程
运载药物(“生物导弹”—单抗导向,药物为弹头)
2、植物体细胞杂交与动物细胞融合的区别
比较项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜的流动性、细胞的全能性
细胞膜的流动性、细胞增殖
融合前处理
用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁后诱导原生质体融合
用胰蛋白酶使细胞分散后诱导细胞融合
促融方法
物理法、化学法
物理、化学法、生物法
过
程
第一步
原生质体的制备
融合亲本细胞的准备
第二步
原生质体的融合与筛选
动物细胞融合与两次筛选
第三步
杂种细胞的形成与培养
产特定抗体的杂交瘤细胞培养
第四步
杂种植株的鉴定
单克隆抗体的分离提纯
用途
获得杂种植株
制备单克隆抗体
典型例题
例1、某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。
下列说法正确的是( )
A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理
B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞的呼吸
C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙会出现停止增殖的现象
D.仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒
解析:
胃蛋白酶最适pH值接近于2,呈酸性,而细胞培养液的pH值接近于中性,所以不能用胃蛋白酶处理。
CO2的作用是调节细胞培养液的pH值。
由于存在细胞接触抑制现象,在原代培养过程中,会出现停止增殖的现象,需要传代培养获得细胞株和细胞系;病毒在活细胞内才能增殖,不能用培养细胞的培养液进行培养。
答案:
C
例2、利用细胞工程方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。
下列相关叙述正确的是( )
A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个效应B(浆)细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C.将等量效应B(浆)细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
解析:
经过特定抗原刺激后产生的效应B(浆)细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后,产生杂交瘤细胞,杂交瘤细胞所产生的特异性抗体叫做单克隆抗体。
在细胞融合过程中,可产生三种类型的杂交细胞,要进行筛选;利用抗原—抗体反应可用来诊断出病毒感染者,是一种常用的诊断方法。
答案:
D
例3、科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。
下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。
请据图回答:
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与______________融合,形成________细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。
这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点在于它的________________________,可大量制备。
(2)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用____________诱导融合。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞,主要原因是________________。
(4)科学家通过基因拼接,将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因,然后导入到鼠淋巴细胞中,这个过程中用到的工具酶有________、________,改造抗体属于________工程的范畴。
答案:
(1)骨髓瘤细胞 杂交瘤 特异性强、灵敏度高
(2)灭活病毒
(3)浆细胞不能无限增殖
(4)限制酶 DNA连接酶 蛋白质
-返回-
同步测试
一、选择题
1、下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别的是( )
A.培养基成分不同
B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养,而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养,而植物细胞只能培养成植株
2、在生物工程中一般都要用到酶,下列酶中属于动物细胞工程最常用的工具酶的是( )
A.限制酶 B.DNA连接酶
C.果胶酶 D.胰蛋白酶
3、下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是( )
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
2.环境影响报告表的内容D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养
4、在克隆多利羊的过程中,下列哪项技术没有运用到( )
1.建设项目环境影响评价文件的报批A.细胞培养技术 B.细胞核移植
(二)建设项目环境影响评价的工作等级C.胚胎移植技术 D.基因工程技术
5、用动物细胞工程技术获取单克隆抗体,下列实验步骤中错误的是( )
A.将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
1.规划环境影响评价的技术依据B.用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C.用聚乙二醇作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D.筛选杂交瘤细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
6、下列关于动物胚胎移植的叙述中,错误的是( )
同建设项目安全评价相关但又有不同的还有:
《地质灾害防治管理办法》规定的地质灾害危险性评估,《地震安全性评价管理条例》中规定的地震安全性评价,《中华人民共和国职业病防治法》中规定的职业病危害预评价等。
A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植
规划编制单位对规划环境影响进行跟踪评价,应当采取调查问卷、现场走访、座谈会等形式征求有关单位、专家和公众的意见。
B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C.超数排卵技术要使用一定的激素
4.环境保护地方性法规和地方性规章D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
7、近日名为“我的皮肤”的生物活性绷带在英国诞生了,它给皮肤烧伤病人带来了福音。
该活性绷带的原理是先采集一些细胞样本,再让其在特殊的膜片上增殖。
5~7天后,将膜片敷在患者的伤口上,膜片会将细胞逐渐“释放”到伤口,并促进新生皮肤层生长,达到加速伤口愈合的目的。
下列有关叙述中,不正确的是( )
(4)根据评价的目的、要求和评价对象的特点、工艺、功能或活动分布,选择科学、合理、适用的定性、定量评价方法对危险、有害因素导致事故发生的可能性及其严重程度进行评价。
A.“我的皮肤”的获得技术属于动物细胞培养
B.人的皮肤烧伤后会因人体第二道防线的破坏而导致免疫力下降
B.环境影响登记表C.种植在膜片上的细胞样本最好选自患者本人
D.膜片能否把细胞顺利“释放”到伤口与患者自身皮肤愈合和细胞识别有关
8、关于单克隆抗体的生产和应用,错误的是( )
(3)评价单元划分应考虑安全预评价的特点,以自然条件、基本工艺条件、危险、有害因素分布及状况便于实施评价为原则进行。
A.对小动物注射特定抗原以获取所需的B细胞
B.融合并筛选特定的杂交瘤细胞,原代培养产生遗传物质改变后才能进行传代培养
C.特定的单克隆抗体可制成试剂,用于检测人体是否受某种抗原的感染
D.治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞
9、生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神话。
如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是( )
A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化,培育成新个体
B.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体
C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,经孕育培养成新个体
D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体
10、卵细胞作为生殖细胞,在生物技术中可用于( )
①克隆动物时细胞核的受体
②进行体外受精,培育试管动物
③形成受精卵,作为培育转基因动物的受体细胞
④植物组织培养形成可育的二倍体试管苗
⑤形成受精卵,利用转基因和植物组织培养,培育抗虫棉植株
A.①②③④ B.③④⑤
C.①③⑤ D.①②③⑤
显示提示
提示:
1、A 解析:
考查动物细胞培养与植物组织培养的主要区别。
动物细胞培养与植物组织培养有许多相似之处,也有许多不同点。
其主要不同点是它们的培养基的成分不同。
动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐和维生素,另外还有动物血清。
植物组织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分,如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加物,没有动物血清。
2、D 解析:
基因工程用到的是限制酶和DNA连接酶;植物体细胞杂交技术用到的是纤维素酶和果胶酶;动物细胞工程用到的是胰蛋白酶,它的作用是使动物组织中的细胞相互分散成为单个的细胞,便于在液体培养基中培养。
3、D
4、D 解析:
考查克隆羊产生的过程。
多利羊的培育过程是:
将一只母羊(A羊)卵细胞的细胞核吸出,得到不含核的卵细胞。
然后,将实验室中培养的另一只母羊(B羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细胞核的卵细胞中并进行电刺激,这样就通过核移植技术形成了一个同时含有A羊核遗传物质和B羊细胞质的重组卵细胞。
融合后的卵细胞经过体外细胞培养形成早期胚胎。
然后把这个胚胎移植到第三只羊(C羊)的子宫中,让C羊为胚胎发育提供发育场所和营养物质,这个过程利用了胚胎移植技术。
胚胎就在C羊子宫内发育成熟。
C羊产下的羊就是克隆羊多利。
从以上分析可以看出,多利产生的过程中没有使用基因工程技术。
5、B 6、A 7、B 8、B 9、C 10、D
二、简答题
11、有性生殖的生物产生后代需经过受精作用,植物体细胞杂交要进行原生质体融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合,可见细胞融合技术有着广泛的应用。
下列为细胞融合的简略过程,据图回答相关问题:
(1)若a、b表示两种植物体细胞,则由d细胞形成杂种植株的原理是_____________,这种育种方法的优点是_______________。
(2)若a、b分别为骨髓瘤细胞和
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