专题03 动物细胞工程（讲案）-2020-2021学年高二生物下学期期末复习考点大串讲

专题03　动物细胞工程 知识网络 知能突破 知能点一 动物细胞培养技术 1．动物细胞培养的条件： （1）无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理；添加一定量的抗生素；定期更换培养液以清除代谢产物。 （2）营养：除正常的有机和无机营养外，还需加入血清、血浆等一些天然成分。 （3）温度和pH：适宜温度为36.5±0.5_℃（哺乳动物），pH为7.2～7.4（多数细胞）。 （4）气体环境：95%空气加5%CO2（维持培养液的pH）。 2．动物细胞培养的过程： 　　　　　　　　　　 3．干细胞培养及其应用： （1）胚胎干细胞，简称ES细胞。存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。 （2）成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等。 （3）造血干细胞是类成体干细胞，主要存在于成体的骨髓外周血和脐带血中。 【特别提醒】辨析动物细胞培养相关的两组概念 （1）细胞贴壁与接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。 （2）原代培养与传代培养 ①原代培养：细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养。原代培养的细胞核型正常。 ②传代培养：进行分瓶后的扩大培养，即传代培养。一般情况下，细胞传至10～50代时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能会发生变化。 典例1　下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是（ ） A．动物细胞培养的目的就是获得细胞分泌蛋白 B．动物细胞培养中通常不会出现接触抑制现象 C．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散成单个 D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体 【答案】C 【解析】动物细胞培养的目的是为了获得细胞产物或细胞群，A错误；动物细胞培养中通常会出现接触抑制现象，因此，动物细胞培养前要用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶处理使细胞分散开，B错误；结合分析可知，动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散成单个细胞，便于细胞获得足够的营养，从而使细胞能够增殖，C正确；不能通过细胞培养技术获得完整的动物个体，目前只能通过核移植技术获得完整的动物个体，D错误。 变式训练1　下列有关动物细胞培养的技术操作，正确的是（ ） A．用纤维素酶和果胶酶处理动物组织，获得分散的单个细胞 B．通常用高压蒸汽灭菌的方法对配置好的细胞培养液进行灭菌 C．将培养装置置于含有95%O2和5%CO2的恒温培养箱中培养 D．当培养装置中的细胞出现接触抑制时，需要分瓶来传代培养 【答案】D 【解析】培养动物细胞时，要用胰蛋白酶处理动物组织使细胞分散开，以获得单个细胞，A错误；高压蒸汽灭菌可用于对培养基进行灭菌，动物细胞培养一般通过添加抗生素的方法避免杂菌污染，B错误；细胞培养时，通常将培养装置置于95%空气加5%CO2的混合气体培养箱中培养，C错误；在细胞培养过程中，当出现接触抑制后，常常需要分瓶继续培养，这时需要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）将贴壁细胞分离开，形成单层细胞，D正确。 知能点二 动物细胞融合与单克隆抗体 1．动物细胞融合 （1）概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。 （2）常用的诱导融合的方法：聚乙二醇（PEG）诱导法、电融合法、灭活的病毒等。 （3）原理：细胞膜的流动性。 （4）结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞。 （5）意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能；成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。 2．单克隆抗体及其应用 （1）制备原理：一种浆细胞产生一种抗体，浆细胞在体外不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖；浆细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞，既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。 （2）制备过程： （3）单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。 （4）应用：作为诊断试剂，用于治疗疾病和运载药物，可制成“生物导弹”。 【知识拓展】植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性 融合前处理 除去细胞壁 使细胞分散开 相关酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 诱导方法 物理法：离心、振动、电激等； 化学法：聚乙二醇（PEG）等诱导 除物理法和化学法，还可用灭活的病毒诱导 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体 意义 克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合