2.2动物细胞工程
O2—有氧呼吸、细胞代谢 有氧呼吸、 有氧呼吸 细胞代谢(95%) (3)气体环境 气体环境 CO2—维持 维持pH(5%) 维持
培养液和培养用具杀菌消毒 (4)无菌、无毒环境培养过程加抗生素杀菌 无菌、 无菌 定期更换培养液,清除代谢产物 定期更换培养液,
4.实践应用 . (1)生产生物制品:病毒疫苗、干扰素、单克 生产生物制品: 生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、 隆抗体等。 隆抗体等。 (2)与基因工程相结合。 与基因工程相结合。 与基因工程相结合 (3)检测有毒物质,判断某种物质的毒性。 检测有毒物质, 检测有毒物质 判断某种物质的毒性。 (4)科研方面:筛选抗癌药物、治疗和预防疾 科研方面: 科研方面 筛选抗癌药物、 病。
(2009年山东高考题 人类在预防与诊疗 年山东高考题)人类在预防与诊疗 年山东高考题 传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。 传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。 已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该 病毒, 已知某传染性疾病的病原体为 病毒 病毒表面的A蛋白为主要抗原 蛋白为主要抗原, 病毒表面的 蛋白为主要抗原,其疫苗生产和 抗体制备的流程之一如下图。 抗体制备的流程之一如下图。
三、动物细胞融合与单克隆抗体制备 1.原理:细胞膜的流动性。 .原理:细胞膜的流动性。 2.诱导融合的因素:聚乙二醇 .诱导融合的因素:聚乙二醇(PEG)、灭活 、 的病毒、电激等。 的病毒、电激等。 3.意义:最重要的用途是制备单克隆抗体。 .意义:最重要的用途是制备单克隆抗体。
4.单克隆抗体的制备 . (1)过程: 过程: 过程
【答案】 (1)逆(反)转录 (2)限制性核酸内 答案】 逆 反 转录 限制性核酸内 切酶(限制性内切酶 限制酶) 限制性内切酶、 切酶 限制性内切酶、限制酶 DNA连接酶 连接酶 (注:两空顺序可颠倒 (3)细胞融合 杂交瘤 注 两空顺序可颠倒) 细胞融合 基因)序列 细胞 (4)A蛋白 核酸 基因 序列 抗A蛋白 蛋白 核酸(基因 蛋白 的单克隆抗体
(3)活细胞的细胞膜具有选择透过性,而死细 活细胞的细胞膜具有选择透过性, 活细胞的细胞膜具有选择透过性 胞的细胞膜则没有这种特性, 胞的细胞膜则没有这种特性,所以大分子染 料可以对死细胞染色而不能对活细胞染色。 料可以对死细胞染色而不能对活细胞染色。 (4)若要观察染色体的数目,最好选择细胞分 若要观察染色体的数目, 若要观察染色体的数目 裂中期的细胞, 裂中期的细胞,因为分裂中期染色体螺旋程 度最高,形态固定,数目清晰。 度最高,形态固定,数目清晰。 (5)低温可以降低酶的活性,从而降低细胞的 低温可以降低酶的活性, 低温可以降低酶的活性 新陈代谢速率。 新陈代谢速率。 (6)皮肤移植后发生排斥反应,是因为机体把 皮肤移植后发生排斥反应, 皮肤移植后发生排斥反应 移植的皮肤组织当做抗原进行攻击。 移植的皮肤组织当做抗原进行攻击。
单层(或 【答案】 (1)相互接触 接触抑制 单层 或 答案】 相互接触 一层) 胰蛋白酶 一层 (2)衰老甚至死亡 不死性 降低 减少 衰老甚至死亡 (3)活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料 活细胞的膜具有选择透过性, 活细胞的膜具有选择透过性 不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或死 不能进入活细胞内,故活细胞不能着色 或死 细胞的膜丧失了选择透过性, 细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能 够进入死细胞内而使其着色) 够进入死细胞内而使其着色 (4)中 中 (5)冷冻 或超低温、液氮 酶 新陈代谢 冷冻(或超低温 冷冻 或超低温、液氮) (6)抗原 抗原
(4)检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数 检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数 最好选用细胞分裂到________期的细胞 目,最好选用细胞分裂到 期的细胞 用显微镜进行观察。 用显微镜进行观察。 (5)在细胞培养过程中,通常在 在细胞培养过程中, 在细胞培养过程中 通常在_____条件下保 条件下保 存细胞。因为在这种条件下,细胞中_____的 存细胞。因为在这种条件下,细胞中 的 活性降低,细胞_____的速率降低。 的速率降低。 活性降低,细胞 的速率降低 (6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后, 给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后, 给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后 发生了排斥现象, 发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮 肤组织当做________进行攻击。 进行攻击。 肤组织当做 进行攻击
对健康人进行该传染病免疫预防时, 对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用 图中基因工程生产的________所制备的疫苗。 所制备的疫苗。 图中基因工程生产的 所制备的疫苗 对该传染病疑似患者确诊时, 对该传染病疑似患者确诊时,可从疑似患者 体内分离病毒,与已知病毒进行________比 体内分离病毒,与已知病毒进行 比 或用图中的______________进行特异性 较;或用图中的 进行特异性 结合检测。 结合检测。
病毒表面的A蛋白为主要抗原,因此可用 蛋 病毒表面的 蛋白为主要抗原,因此可用A蛋 蛋白为主要抗原 白制备疫苗,刺激机体产生抗体。 白制备疫苗,刺激机体产生抗体。对于病毒 的检测可采用与已知病毒进行核酸序列比较 的方法, 的方法,也可根据抗原与抗体发生特异性结 合的特点,用抗A蛋白的单克隆抗体进行检测 蛋白的单克隆抗体进行检测。 合的特点,用抗 蛋白的单克隆抗体进行检测。
(2)单克隆抗体的主要优点:特异性强、灵 单克隆抗体的主要优点:特异性强、 单克隆抗体的主要优点 敏度高,并可大量制备。 敏度高,并可大量制备。
灭活力,但是并不破坏这些病原体的抗 原结构。 原结构。
四、动物体细胞核移植与克隆动物 1.原理:动物体细胞核具有全能性。 .原理:动物体细胞核具有全能性。 2.过程 .
(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞 随着细胞传代次数的增多, 随着细胞传代次数的增多 分裂停止,进而出现________的现象;但极 的现象; 分裂停止,进而出现 的现象 少数细胞可以连续增殖, 少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因 遗传物质发生改变而变成________细胞,该 细胞, 遗传物质发生改变而变成 细胞 种细胞的黏着性________,细胞膜表面的糖 种细胞的黏着性 , 蛋白的量________。 蛋白的量 。 (3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时, 现用某种大分子染料, 现用某种大分子染料 对细胞进行染色时, 观察到死细胞被染色,而活细胞不染色, 观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原 因是________________________________。 因是 。
1.(2009年浙江高考题 用动、植物成体的体 . 年浙江高考题)用动、 年浙江高考题 用动 细胞进行离体培养,下列叙述正确的是( ) 细胞进行离体培养,下列叙述正确的是 A.都需要用CO A.都需要用CO2培养箱 B.都需要用液体培养基 . C.都要在无菌条件下进行 . D.都可体现细胞的全能性 .
(1)动物细胞融合和植物体细胞杂 动物细胞融合和植物体细胞杂 均需对杂种细胞进行筛选, 交,均需对杂种细胞进行筛选,但筛选的方 法不同,前者可用免疫法, 法不同,前者可用免疫法,后者可用机械方 生理学或遗传学方法。 法、生理学或遗传学方法。 (2)各项技术在使用中一般要借助于其他某种 各项技术在使用中一般要借助于其他某种 技术的协助,如动物细胞融合、单克隆抗体 技术的协助,如动物细胞融合、 的制备、胚胎移植、核移植等, 的制备、胚胎移植、核移植等,其中动物细 胞培养是动物细胞工程技术的基础。 胞培养是动物细胞工程技术的基础。
3.结果:产生新个体。 .结果:产生新个体。
(2008年宁夏高考 回答下列有关动物 年宁夏高考)回答下列有关动物 年宁夏高考 细胞培养的问题: 细胞培养的问题: 在动物细胞培养过程中, 在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生 长到细胞表面________时,细胞会停止分裂 长到细胞表面 时 增殖,这种现象称为细胞的________。此时, 增殖,这种现象称为细胞的 。此时, 瓶壁上形成的细胞层数是________。要使贴 瓶壁上形成的细胞层数是 。 壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理, 壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理, 可用的酶是________。 可用的酶是 。
请回答: 请回答: (1)过程①代表的是 过程① 过程 代表的是________。 。 (2)过程②构建 基因表达载体时,必须使用 过程② 基因表达载体时, 过程 构建A基因表达载体时 ________和______________两种工具酶。 两种工具酶。 和 两种工具酶 (3)过程③采用的实验技术是 过程③ 过程 采用的实验技术是________,获得 , 的X是________。 是 。
【解析】 (1)动物细胞培养过程中具有贴壁 解析】 动物细胞培养过程中具有贴壁 生长和接触抑制的特点, 生长和接触抑制的特点,若要传代培养应先 用胰蛋白酶处理,使其从瓶壁上分离下来。 用胰蛋白酶处理,使其从瓶壁上分离下来。 (2)在传代培养过程中,随着传代次数的增多, 在传代培养过程中,随着传代次数的增多, 在传代培养过程中 绝大多数细胞停止分裂, 绝大多数细胞停止分裂,进而出现衰老甚至 死亡,极少数细胞遗传物质发生改变, 死亡,极少数细胞遗传物质发生改变,克服 细胞寿命的自然极限,获得不死性, 细胞寿命的自然极限,获得不死性,这种细 胞黏着性降低,细胞膜表面的糖蛋白减少。 胞黏着性降低,细胞膜表面的糖蛋白减少。
2. 2.2
动物细胞工程
一、动物细胞培养 1.原理:细胞增殖。 .原理:细胞增殖。 2.过程 .
胰蛋白酶 动物胚胎或幼龄动物的组织、 ――→ 动物胚胎或幼龄动物的组织、 器官 ――→ 单个细 剪碎 加培养液 ――→ 细胞悬液→原代培养→ 胞 ――→ 细胞悬液→原代培养→传代培养 制成
3.培养条件 . (1)充足的营养供给:微量元素、无机盐、糖、 充足的营养供给: 充足的营养供给 微量元素、无机盐、 氨基酸、生长因子、血清等。 氨基酸、生长因子、血清等。 (2)适宜的温度:36.5±0.5 ℃;适宜 : 适宜的温度: 适宜pH: 适宜的温度 ± 7.2~7.4。 ~ 。