第03讲 动物细胞工程-【寒假自学课】2022年高二生物寒假精品课（人教版2019）

第03讲 动物细胞工程 【学习目标】 1. 动物的细胞培养与克隆动物。 2. 动物细胞融合与单克隆抗体的制备。 3. 干细胞。 4. 胚胎工程技术的过程及应用。 【基础知识】 一、动物细胞培养 1.概念：从动物体中_取出_相关的_组织_，将它__分散成单个细胞_，然后在__适宜的培养条件_下，让这些细胞_生长_和_增殖_的技术。 2.原理：__细胞增殖__ 3.地位：__动物细胞工程的基础__ 4.关键操作：_原代培养_和__传代培养_。 （一）动物细胞培养的条件 （二）动物细胞培养的过程 1.取动物组织 （1）取材：__动物胚胎__或__幼龄动物__的组织、器官。 （2）取材原因：_细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养___。 2.制成细胞悬液 （1）制成细胞悬液的步骤：①__将组织分散成单个细胞__；②__用培养液将细胞制成细胞悬液__ （2）将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞__靠在一起__，彼此__限制了生长和增殖_；②__能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换_。 （3）将组织分散成单个细胞的方法：①__机械法__；②___用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间___。 3.原代培养 将_细胞悬液__放入__培养皿或培养瓶_内 4.分瓶、传代培养 悬浮生长类： __直接用离心法收集_；贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集；将收集的细胞制成 细胞悬液 ，分瓶培养。 5.植物组织培养与动物细胞培养的比较 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 细胞增殖 区 别 培养基 类型 固体或半固体培养基 培养基 成分 水、矿质元素、维生素、植物激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、 等 取材 离体植物器官、组织、细胞 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 关键环节 细胞的脱分化和再分化 细胞增殖和癌变 结果 新的组织或植株个体，可以体现全能性 新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性 应用 ①植株快速繁殖；②脱毒植株的培育； ③人工种子；④生产药物、杀虫剂等； ⑤转基因植物的培育 ①蛋白质生物制品的生产；②皮肤移植材料的培育；③检测有毒物质；④生理、病理、药理等方面的研究 相同点 两种技术手段培养过程中细胞都进行 分裂，都是 繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂；②均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 （三）干细胞培养及其应用 1.分布 干细胞存在于_早期胚胎__、_骨髓_和__脐带血__等多种组织和器官中。 2.分类 干细胞包括__胚胎干细胞_和_成体干细胞__等 （1）胚胎干细胞（简称ES细胞 ） ①分布：存在于_早期胚胎_中 ②特点：__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 ①分布：存在于_成体组织或器官内__中 ②类别：包括_骨髓__中的_造血干细胞__、_神经系统_中的__神经干细胞__、_睾丸_中的__精原干细胞_等。 ③特点：_一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力___。 3.干细胞的应用 （1）原理：干细胞有着_自我更新__能力及_分化_潜能的干细胞，与__组织、器官_的_发育、再生和修复_等密切相关。 （2）应用： 造血干细胞：治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病 。 神经干细胞：治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等） 。 诱导多能干细胞（iPS细胞）：可治疗小鼠的镰状细胞贫血症，在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域 。 二、动物细胞融合与单克隆抗体技术 （一）动物细胞融合技术 1.概念：使_两个_或_多个_动物细胞结合形成_一个_细胞的技术。 2.结果：形成的_杂交细胞__具有__原来两个或多个细胞的遗传信息_。 3.原理：_细胞膜具有一定的流动性__。 4.意义：__突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能__。 5.诱导融合的常用方法：__电融合法__、_聚乙二醇PEG融合法__和__灭活病毒诱导法__。 6.融合实质及完成的标志：_细胞核的融合___。 7.应用： ①细胞融合技术已经成为研究__培育生物新品种_、_细胞遗传__、_细胞免疫_和__肿瘤_等的重要手段。 ②利用动物细胞融合技术发展起来的__杂交瘤技术__，为__制造单克隆抗体_开辟了新途径。 8.动物细胞融合和植物体细胞杂交比较 项目 植物体细胞杂交