高中生物选修三细胞工程1

专题二第二节：动物细胞工程动物细胞培养1、动物细胞工程常用技术手段：动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中，动物细胞培养是其他动物细胞工程的基础。2、动物细胞培养原理：细胞增殖3.动物细胞培养过程：（1）取材：动物胚胎或出生不久的幼龄动物的组织或器官，原因是：这些细胞生命力旺盛，分裂能力强。（2）原代培养是指10代以内的细胞，传代培养指10代以后的细胞。（3）细胞的生长特点：贴壁生长、接触抑制。（4）细胞株：10-50代，遗传物质不变；细胞系：50代以后，遗传物质已改变。（5）第一次胰蛋白酶作用：使组织分散成单个细胞，目的：使细胞与培养液充分接触便于培养。第二次胰蛋白酶作用：使贴壁细胞从瓶壁脱离下来。4.条件：①无菌、无毒的环境：培养液及操作工具应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，清除代谢产物。②营养：葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入动物血清等天然成分。③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。④气体环境：95%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。5.应用：(了解)①制备生物制品如：病毒疫苗、干扰素、制备单克隆抗体（最主要）；②检测有毒物质，判断某种物质的毒性（通常以畸变细胞占培养细胞的百分数作为判断指标）；判断病毒的种类方法：DNA分子杂交法。③培养基因工程的受体细胞④培养正常或病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究。6.动物细胞培养与植物组织培养比较比较项目原理培养基结果培养环境培养目的植物组织培养细胞全能性固体；营养物质，激素可培养成植株离体微型繁殖，作物脱毒等动物细胞培养细胞增殖液体；营养物质，动物血清等培育成细胞群体内或体外获得细胞产物或细胞等动物细胞核移植：1、动物细胞不能表现全能性的原因：动物细胞全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱.2.动物细胞核移植类型：分为胚胎核移植和体细胞核移植（困难但常用）两大类3.用去核卵母细胞作为受体的原因是：①体积大，易操作②含有促进细胞核全能性表达所需的物质和营养条件。4.卵母细胞通常体外培养到减二分裂中期。5.去核的方法：显微操作去核法（常用），梯度离心、紫外光短时间照射及化学物质照射。6.用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成分裂和发育进程。7.核移植过程中用到的技术手段动物细胞培养和动物细胞核移植等。8.应用：①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育②保护濒危物种，增大存活数量；③生产珍贵的医用蛋白；④作为异种移植的供体；⑤用于组织器官的移植等。9.体细胞核移植技术存在的问题：①成功率低②克隆动物存在着健康问题③食品安全问题。动物细胞融合和单克隆抗体1、动物细胞融合原理：细胞膜的流动性。2、诱导动物细胞融合的方法：物理方法（离心、振动）、化学方法（聚乙二醇）和灭活的病毒（常用）。3、动物细胞融合意义：克服了远缘杂交的不亲和的障碍。4.动物细胞融合最重要的用途是制备单克隆抗体。5.抗体：一个B淋巴细胞只能接受一种抗原刺激只能分泌一种特异性抗体。6.将抗原注入小鼠体内的目的：让机体产生免疫，获得能产生特定抗体的浆细胞。7.融合后共有5种产物（未融合的和融合的），融合产物有3种。8.两次筛选的目的：第一次筛选出杂交瘤细胞（选择性培养基）;第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。9.单克隆抗体制备过程中用到的技术手段：动物细胞培养和动物细胞融合。原理：细胞增殖、细胞膜的流动性。10.检测抗体的方法：抗原-抗体分子杂交法。11.杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。12.单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。13.单克隆抗体的应用：①作为诊断试剂（主要用途）：具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物：主要用于癌症治疗，可制成“生物导弹”（单克隆抗体+药物）。14.制备单克隆抗体时选用浆细胞和骨髓瘤细胞进行融合。植物细胞工程应用1.植物细胞工程的应用：微型繁殖、作物脱毒、人工种子、单倍体育种、突变体的利用和细胞产物的工厂化生产。全用到了组织培养技术。1.制备脱毒苗取材：分生区附近（茎尖或根尖）。2.制备人工种子需要组织培养获取胚状体。3.单倍体育种方法：花药离体培养。4.利用突变体需要组织培养对愈伤组织进行诱变处理。5.细胞产物的工厂化生产：需要培养到愈伤组织6.只有细胞产物的工厂化生产用到了植物细胞培养。7.多倍体育种不需组织培养。