1、 高二生物动物细胞工程导学案 7 1专题 2 细胞工程2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 【课程标准】动物细胞的培养与核移植技术【学习目标】1. 阅读教材 P44-46，说出动物细胞培养的概念及培养过程；2. 阅读教材 P46-P47，说出动物细胞培养的条件及该技术的应用；3. 阅读教材 P47-P48，说出动物核移植的概念及过程；4. 阅读教材 P49-P50，说出体细胞核移植技术的应用前景及该技术存在的问题。【学习过程】1， 简述动物细胞培养的过程，条件及应用。2， 简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。知识点一： 动物细胞的培养（1）动物细胞工程动物细胞工程常用的技术手
2、段有 、 、 、 等，其中 是其他动物细胞工程技术的基础。（2）动物细胞培养1 动物细胞培养的含义：从动物机体中取出相关的组织，将其 ，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞 和 。2 动物细胞培养的过程1） 接触抑制2） 原代培养3） 传代培养4）细胞传代培养一般传至 代就不易传下去了，一般来说，传至 代左右，增殖就会逐渐缓慢，以至于 ，这时部分细胞的 可能发生变化，继续培养就会朝着等同于 的方向发展。3. 动物细胞培养的条件 无菌、无毒的环境：对 和所有的 进行无菌处理。营养：合成培养基中有糖、 、 、无机盐、 ，通常需加入 、血浆等。 温度和 pH：适宜温度： 适宜 pH： 气体环境：主要
3、是 和 ，前者是 所必需的，后者的主要作用是维持培养液的 。拓展提升1，动物细胞培养时，为什么选用幼龄的动物或组织?2，使组织分散为单个细胞时，能不能用胃蛋白酶？请阐述理由。高二生物动物细胞工程导学案 7 23，制成细胞悬液的主要的目的是什么？4，请给传代培养下个定义。5,为什么对动物细胞进行培养时通常要加血清？6，体外培养细胞时需要提供那些物质？7，体外培养的细胞需要什么样的环境条件？知识点二： 动物体细胞核移植技术和克隆动物【学习目标】说出体细胞核移植的过程，了解应用。1 动物核移植概念：将动物的一个细胞的 ，移入一个已经去掉细胞核的 中，使其 并发育成一个 ，这个新的胚胎最终发育为动物个
4、体。2 描述体细胞核移植的过程供体体细胞 细胞培养 （ ） （ ）注 入 （ ）减 中期卵巢卵母细胞 去核 （ ）与供体遗传基础（）的幼体 代孕动物（ ）重组胚胎 【拓展提升】1，克隆动物与植物细胞的组织培养的原理是相同的吗？说明理由。3， 克隆动物的本质是什么？3 体细胞的核移植是真的将供体的细胞核转入受体的去核的卵母细胞体内吗？4， 在体细胞的细胞核一直到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？5 用于核移植的供体细胞一般都选用传代 10 代以内的细胞，高二生物动物细胞工程导学案 7 32.2.2 动物细胞融合和单克隆抗体制备 【学习目标】5. 阅读教材 P52，说出动物细胞融
5、合的概念、过程及意义；6. 阅读教材 P52-P54，说出单克隆抗体的制备过程及其应用。【学习过程】一、基础填空（一）动物细胞融合1. 概念： 或 动物细胞结合形一个细胞的过程，也称细胞杂交。2. 结果：形成_。3. 过程：两个或多个细胞 PEG灭 活 的 病 毒 或 _4. 意义：克服了_的不亲和性，利用细胞融合技术而发展起来的 技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。（二）单克隆抗体1. 抗体产生细胞：_ 成分：_特点：从_中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。2. 单克隆抗体的制备(1)过程杂交瘤细胞的特点：_、_。单克隆抗体的优点：_、_、_。（三）单克隆抗体的应用1、作为诊断试剂，具有
6、_、_、_、_的优点。给小鼠注射特定的抗原蛋白培养骨髓瘤细胞从_中分离 B 淋巴细胞骨髓瘤细胞 灭 活 病 毒 融 合 未融合细胞_ 选 择 培 养 基_ 克 隆 检 测 小鼠体内培养体外培养_抗体高二生物动物细胞工程导学案 7 42、用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗 、可制成 。2、能力提升1. 植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别植物体细胞杂交 动物细胞融合细胞融合原理 细胞膜的流动性融合过程 先使细胞分散开诱导方法 电激、振动、离心、聚乙二醇结果应用 培育植物新品种意义相同点 原生质体融合原理相同；原生质体融合的方法相似植物体细胞杂交和动物细胞融合的主要区别是： 2. 单克隆抗体制备的
7、过程中，两次筛选的目的分别是什么？3. B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起融合时，会有几种融合方式（类型）？4. 杂交瘤细胞具备的特点是什么？5 使用的 B 淋巴细胞是指必修三免疫调节中学到那种细胞？该细胞产生抗体需要哪些细胞器参与？6 制备单克隆抗体时，为什么要选用 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行杂交？高二生物动物细胞工程导学案 7 57 什么是生物导弹？与普通抗癌药物相比，有什么好处？动物细胞工程 练习题 1,右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 。（2）容器 A 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
8、细胞分散开。这样做的目的是 。（3）培养首先在 B 瓶中进行。瓶中的培养基成分有 等。在此瓶中培养一段时间，这时的培养称为 。（4）为了把 B 瓶中的细胞分装到 C 瓶中，用 处理，然后配置成 ，再分装，继续培养，称为 。（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 。.2 现有 A 和 B 两个肉牛品种，A 品种牛的细胞组成可表示为 A 细胞核、A 细胞质，B 品种牛则为 B 细胞核、B 细胞质。 （1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由 A 细胞核和 B 细胞质组成，基本步骤是，从 A 品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出_ _注入 B 品种牛的_卵
9、母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为_，将该胚胎移入代孕母牛的_中，通过培育可达到目的。 （2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细胞的数量_。 （3）克隆牛的产生说明_具有全能性。克隆牛的性状主要表现_品种牛的特征。由 A、B 两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自_个亲本，细胞质来自_性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成_（相同，不同） 。3下图为细胞融合的示意图，据图回答：(1)若 A、B 是植物细胞，A、B 到 C 的过程中，常用到的化学试剂是_ _。融合完成的标志是_ _。 将 D 培育成植株需要应用_ _技术。高二生物动物细
10、胞工程导学案 7 6(2)若 A、B 用于动物细胞培养，则 A、B 一般取自_动物的器官或组织。(3)若该过程用来制备单克隆抗体，在 A、B 到 C 的过程中，形成的 C 有_种，用来培养符合要求的 D 细胞应该是_ _，与常规抗体相比，单克隆抗体的优点是_ _ _。(4)用病毒作为融合剂是因为病毒的表面含有_能够与细胞膜发生作用，使细胞凝集并发生融合。42003年1月5日18时28分，已在太空遨游92圈的“神舟四号”运行至主着陆场，随后成功回收。 “神舟四号”飞船上曾进行了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合、黄花烟草原生质体和“革新”一号烟草原生质体的融合两个科学实验，在电融合仪内经过160min
11、 后，终于获得成功。细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于 。动物细胞融合技术最重要的用途是 。人工诱导动物细胞融合的技术除物理法、化学法外，还可用 作为诱导剂。根据上述材料，你认为在“神舟四号”飞船上所用的诱导方法是 。5如下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案，据图回答：(1)该方案能达到预期效果吗？_原因是_。(2)图中为_过程，常用_作为诱导剂，该细胞继承了_，因此不仅能分泌_ _，还有_本领。（3）该过程进行了两次筛选，第一次用 ，得到了融合的 。该细胞的特点是 。第二次进行 和 ，最终得到能产生特定抗体的 。 (4)破伤风杆菌的抗体最终可以从_
12、和_中提取。(5)该方案的目的是_。(6)整个过程所用到的技术的基础是 。高二生物动物细胞工程导学案 7 76 下图表示表示人体内各类血细胞生成的途径。af 表示不同种类的细胞表示有关过程。 (1)造血干细胞形成各种血细胞，需要经历细胞的 和 过程。成熟红细胞失去全能性的原因是 。(2)各类血细胞均采自于造血干细胞，但它们的功能各不相同根本原因是 。(3)图中 f 代表的细胞名称是 ，需要抗原刺激才能发生的过程有 (填数字)。 (4)效应 B 细胞不能无限增殖，若要大量生产某种抗体，可通过细胞工程中的 技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞合成抗体的翻译过程需要 作为模板。单克隆抗体具有高度的 ，在疾
13、病的诊断和治疗等方面具有广阔的应用前景。7. 已知细胞合成 DNA 有 D 和 S 两条途径，其中 D 途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有DNA 的这两种合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有 S 途径，但能不断分裂增殖，将这两种细胞在试管中混合，加聚乙二醇促融，获得杂种细胞。请回答：(1)试管中除融合的杂种细胞外，还有_种融合细胞。(2)设计一方法(不考虑机械方法)，从培养液中分离出杂种细胞，并说明原理。方法：_。原理：_。(3)将分离出的杂种细胞在不同条件下继续培养，获得 A、B、C 三种细胞株。各细胞株内含有的人染色体如下表(“+”表示有，“-”表示无)，测定各细胞株中人体
14、所具有的五种酶的活性。结果是：高二生物动物细胞工程导学案 7 8B 株有 a 酶活性；A、B、C 株均有 b 酶活性；A、B 株有 c 酶活性；C 株有 d 酶活性；A、B、C 株均无 e 酶活性。若人基因的作用不受鼠基因影响，则支配 a、b、c、d 和 e 酶合成的基因依次位于人的_、_、_、_和_号染色体上。1 答案：(1)胚胎或幼龄动物 （2）剪碎组织 胰蛋白 使细胞与培养液充分接触 （3）糖、氨基酸、无机盐、动物血清 原代培养 （4）胰蛋白酶 细胞悬液 传代培养 （5）细胞没有发生癌变2 (1)细胞核 去核 重组胚胎 子宫(2)不足 促性腺(3)动物体细胞核 A 两 雌 不同3 答案：
15、(1)聚乙二醇或 PEG 产生细胞壁植物组织培养或组织培养 (2)动物胚胎或出生不久的幼龄 (3)3 杂交瘤细胞特异性强，灵敏度高 (4)糖蛋白和一些酶4,答案：克服了远缘杂交不亲和的障碍 制备单克隆抗体 灭活的病毒 物理方法5 (1)不能 因为没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生此种抗体的效应 B 细胞 (2)细胞融合 灭活的病毒 (或聚乙二醇) 双亲细胞的遗传物质 特异性抗体 在体外培养条件下大量繁殖 （3）特定的选择性培养基进行筛选 杂种细胞 迅速大量繁殖，能产生专一的抗体 克隆化培养和抗体的阳性检测 单个的杂交瘤细胞（杂种细胞 ) (4)培养液 小鼠腹水 (5)制备单克隆抗体 （6）动物细胞培养6 答案：(1)增殖(分裂) 分化 没有细胞核 (2)基因的选择性表达(3)细胞 和 (4)(动物)细胞融合 mRNA(信使 RNA)特异性7. (1)两(2)培养液中加入氨基嘌呤，收集增殖的细胞 加入氨基嘌呤后，使 D 合成途径阻断，仅有 D 合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖，但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的 S 途径合成 DNA 而增殖(3)6 1 2 7 8
