2018-2019学年高中生物 专题2 细胞工程 2.2 动物细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/21 13:47:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

[学习目标] 1.归纳动物细胞培养的过程、条件及应用。2.归纳通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景。

方式一 2003年,四川少年小林点燃鞭炮,导致面部、四肢被严重烧伤并感染。为了挽救儿子的生命,小林的爸爸、妈妈向医生恳求“割皮救儿”,烧伤整形科主任魏平最终同意进行这场罕见的亲体皮肤移植手术。为了全覆盖孩子身体上被深度烧伤并发生感染的创面,医生把取自父子俩的皮肤全部剪成指甲盖大小的皮块,儿子和爸爸的皮肤相隔相嵌,估计父亲的皮肤至少能在其儿子身上存活半年甚至更长时间,这就给儿子自身皮肤的生长带来了生机,孩子的痊愈指日可待。 思考:

1.小林在皮肤烧伤之后,很容易得病,为什么? 2.选取植皮时,理论上选择谁的皮肤最好?为什么?

3.自身的健康皮肤是有限的,能不能通过其他途径获得自身的皮肤?

方式二 古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。1978年,美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫《克隆人》(The Cloning of a man)的书,内容是一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核卵中,然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中,经过足月的怀孕,最后生下了一个健康的男婴,这个男婴就是一个克隆人。

现在,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。 克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?我们应该怎样正确看待克隆技术呢?

一、动物细胞工程和动物细胞的培养 1.动物细胞工程

基础 技术手段 动物细胞培养、动物体细胞核动物细胞培养技术 移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等 应用 (1)深入探索并改造生物的遗传特性; (2)大量培养细胞; (3)单克隆抗体的制备等

2.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,让这些细胞生长和增殖。 (2)过程

剪碎加培养液初次培养

动物组织块或器官胰蛋白酶――――――――――→单个细胞――→细胞悬液――→原代?或胶原蛋白酶?处理培养―→传代培养。 (3)相关概念

①细胞贴壁:悬液中分散的细胞贴附在瓶壁上。

②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞停止分裂增殖的现象。 (4)培养条件

①无菌、无毒的环境:培养液中添加一定量的抗生素,并定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止对细胞自身造成危害。

无机物:无机盐、微量元素等??

②营养?有机物:糖、氨基酸、促生长因子

??天然成分:血清、血浆等

??温度:哺乳动物多以36.5±0.5 ℃为宜③温度和pH?

?pH:多数细胞适宜pH为7.2~7.4???O2:细胞代谢所必需的

④气体环境?

??CO2:维持培养液的pH

(5)应用

①生产生物制品:如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。 ②应用于基因工程:动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞。 ③应用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。

④用于生理、病理、药理等方面的研究,如用于筛选抗癌药物等。 归纳总结

1.动物细胞培养过程中的几个要点

(1)选取幼龄动物的组织、器官作为材料的原因

动物细胞培养的原理是细胞增殖。动物细胞培养时,一般选取幼龄动物的组织、器官,其细胞的分化程度较低,增殖能力强,有丝分裂旺盛,容易培养。 (2)将动物细胞分散成单个细胞培养的原因

分散成单个细胞后容易培养,细胞所需的营养容易供应,其代谢废物容易排出。同时,分散

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成单个细胞培养,可使得在细胞水平操作的其他技术得以实现。 (3)原代培养和传代培养的区别

①原代培养:是细胞悬液第一次在瓶中培养,即在没有分瓶培养之前的细胞培养。 ②传代培养:是在细胞悬液培养一段时间后,分瓶再进行的细胞培养。 (4)细胞株和细胞系的区别

①细胞株:传代培养的细胞能传到10~50代,这样的传代细胞称为细胞株。

②细胞系:传代培养的细胞在传到50代后,有部分细胞的遗传物质发生了改变,获得不死性,这种具有癌变特点的细胞称为细胞系。 2.动物细胞培养与植物组织培养的比较

比较项目 生物学原理 培养基性质 植物组织培养 植物细胞的全能性 固体 蔗糖、氨基酸、水、矿物质、生长素、细胞分裂素、琼脂等 新的植株或组织 ①快速繁殖; 应用 ②培育无病毒植株; ③细胞产物的工厂化生产; ④制作人工种子 培养条件 取材 培养对象 过程 细胞分裂、生长、分化的特点 例1 下列关于动物细胞培养的叙述中,不正确的是( ) A.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 B.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中 C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱

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动物细胞培养 细胞增殖 液体 葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、水、血清、血浆等 大量新细胞或细胞产物 ①生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等; ②检测有毒物质; ③生理、病理、药理研究 培养基成分 培养结果 无菌、适宜的温度和pH 植物器官、组织或细胞 植物器官、组织或细胞 脱分化、再分化 ①分裂:形成愈伤组织;②分化:形成根、芽 动物早期胚胎、幼龄动物的器官或组织 分散的单个细胞 原代培养、传代培养 ①只分裂不分化; ②贴壁生长; ③接触抑制