1、2.2.1 动物细胞培养和核移植技术(学案)【自主学习】1动物细胞工程常用的技术手段有 、 、 、 等,其中 是其他动物细胞工程技术的基础一、动物细胞的培养1、概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成_,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞_和_。2、过程将从健康的动物体内取出的组织块剪碎,加入 或 处理一段时间后,组织块就会分散成单个细胞。对动物细胞进行培养时,要求培 养皿或培养瓶内表面 ;当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会 ,这种现象称为细胞的 。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为 。 贴满瓶壁的细胞需要重新用 处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖,这样的培养称为 。细胞
2、传代至 10 代50 代左右时,增殖会逐渐减慢,以至于完全停止,但少部分细胞会克服寿命的极限, 获得不死性,这些细胞已经发生了突变,正在朝着等同于癌细胞的方向发展。3、条件(1)培养液应进行_处理。(2)合成培养基成分:_、_、_、无机盐、微量元素,通常需加入_、血浆等。(3)温度和 pH:适宜温度:_0.5;pH:_。(4)气体环境:主要有 O2和 CO2,_是细胞代谢所必需的,_ _主要维持培养液的 PH。4、应用:如_疫苗、干扰素、_的生产。二、动物细胞核移植技术和克隆动物1、动物核移植将动物的一个细胞的_,移入一个已经去掉细胞核的_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
3、为动物个体。2、种类:_移植。 _移植。3、过程 (1)取供体_ 供体细胞培养。(2)从卵巢中采集_ 在体外培养到_ 去核。(3)将供体细胞注入_ 使两细胞_供体核进人受体卵母细胞构建_。(4)将胚胎_到代孕母体内生出与供体遗传物质基本相同的个体。4、应用(1)加速家畜_进程,促进优良畜群繁育。(2)保护_物种。 (3)生产_。(4)作为异种移植的_。 (5)用于_的移植【重难热点归纳】1、动物细胞培养的过程2、动物细胞培养与植物组织培养的区别。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。一是它们用的培养基不同,植物组织培养用的一般是固体培养基,而动物细胞培养用的一般是液体培养基
4、。第二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。第三是植物组织培养最后一般得到新的植物个体,而动物细胞培养因为动物体细胞一般不能表达其全能性,因此得到的是同一种的细胞。3、把握动物体细胞移植的特点动物体细胞移植依据的原理还是细胞的全能性,与植物组织培养一样属于无性生殖。虽然细胞核内具有发展成为一个完整个体所需的全套基因,但动物体细胞分化程度较高,因此很难表达全能性。卵细胞体积大,易于操作,含有促使细胞核表达全能
5、性的物质和营养条件。将体细胞核移植入去核卵细胞内,既保证了重组细胞的完整性,又能刺激体细胞核表达其全能性,发展成为一个新的个体。动物体细胞移植产生的新个体的亲本有三个:体细胞核供体、卵细胞细胞质供体、代孕母体。新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样,因此新个体性状与体细胞核供体基本相同。卵细胞细胞质中也有少量的 DNA,新个体性状与卵细胞细胞质供体有一些地方相同。代孕母体没有为新个体提供遗传物质,新个体性状与代孕母体基本没有联系。【经典例题剖析】1.为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液,选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理A.胃蛋白酶 B.胰蛋白酶 C.盐酸 D
6、.胰脂肪酶解析在动物组织细胞的间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质,它们将细胞网络起来形成具有一定的弹性和韧性的组织和器官,而弹性纤维易被胰蛋白酶在中性略偏碱性环境下催化分解,而胃蛋白酶在 pH 为 1.8 左右催化效率最高,此环境动物细胞被破坏。 答案B2.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
7、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10代细胞动物血清、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素胰蛋白酶、剪碎动物胚胎或幼龄动物器官、组织单个细胞 细胞悬浮液50代细胞 细胞株 细胞系原代培养 传代培养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。 答案A3.在克隆多利羊的过程中,下列哪项技术没有运用到A.细胞培养技术 B.细胞核移植 C.胚胎移植技术 D.基因工程技术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
8、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。 答案:D【预习自测】1、动物细胞工程技术的基础是 ( )A、动物细胞融合 B、胚胎移植 C、动物细胞培养 D、核移植2、在生物工程中一般都要用
9、到酶,下列酶中属于动物细胞工程最常用的工具酶( )A限制酶 BDNA 连接酶 C果胶酶 D胰蛋白酶3、在动物细胞培养过程中,使用胰蛋白酶的目的是 ( )A使动物组织分散为单个细胞进行培养 B去掉细胞壁成为原生质体C去掉细胞膜暴露出原生质体便于细胞融合 D促进蛋白质水解为多肽 4、在进行动物细胞培养时,通常选用的培养材料是 ( )A、衰老退化的动物组织细胞 B、成熟动物个体的体细胞C、动物的受精卵细胞 D、动物胚胎或幼龄动物个体的细胞5、下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是( )A、动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B、动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C、细胞的癌变发生于原代培养向传
10、代培养的过渡过程中D、培养至 50 代后的传代细胞称为细胞株6、动物细胞培养液和植物组织培养液的共有成分是( )A葡萄糖 B维生素 C动物血清 D蔗糖7、从母羊甲的体细胞中取出细胞核,注入到母羊乙去掉核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入到另一只母羊丙的子宫内,出生小羊的大多数性状( )A、难以预测 B、像甲 C、像乙 D、像丙8、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,以下较易成功“复生”野驴的方法是( )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
11、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9、如果用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能是 ( )A、乳腺细胞的 B、卵细胞的 C、胃腺细胞的 D、囊胚时期的胚胎细胞的10、下列哪项属于克隆 ( )A将鸡的某个 DNA 片段整合到小鼠的 DNA 分子中 B将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞 D将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系11、细胞株的特点是 ( ) A遗传物质没有改变,可以无限传代 B遗传物质发生改变,不可无限传代 C遗传物质没有改变,不可无限传代 D遗传物质发生改
12、变,且有癌变特点,可以无限传代12、在动物细胞培养中有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去,这种传代细胞称之为( )A原代培养 B传代培养 C细胞株 D细胞系 13、下图是动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答:(1)容器 A 中放置的是动物器官或组织。它一般取自_,原因是_。(2)容器 A 中的动物器官或组织首先要进行的处理是_,然后用_酶处理,这是为了使细胞分散开来,这样做的目的是_。(3)首先在 B 瓶中进行培养,瓶中的培养基成分有 _ _等。在此瓶中培养一段时间后,有许多细胞衰老死亡,这是培养到第_ 代,到这时的培养称为_。(4)为了把 B 瓶中的细胞分装到 C 瓶中 _ 处理,然后配置成 _ ,再分装。(5)在 C 瓶中正常培养了一段时间后,发现细胞全部死亡,原因是_ _。