《动物细胞工程学案》

《动物细胞工程学案》
张建尚/江苏
【学习目标】站得高——明确学习目标。

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和应用前景。

3.举例说出动物细胞融合的与单克隆抗体的原理和应用。

【重点和难点】
重点：1.动物细胞培养的过程及条件。

2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

3.单克隆抗体的制备和应用。

难点：1.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。

2.单克隆抗体的制备和应用。

【学法提示】
1.利用动物细胞培养过程示意图学习动物细胞培养过程，对每一步采取的措施要掌握其目的、原因，区分原代培养和传代培养，并与植物组织培养进行比较。

2.从植物原生质体融合入手，理解动物细胞融合的方法、过程；根据B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特点，理解单克隆抗体制备的方法、意义和利用。

【课前预习】起步稳——知识源于生活。

1.动物细胞工程常用的技术手段有①、②、③、
④等，其中⑤技术是其他动物工程的基础。

2.动物细胞培养的流程：取动物组织块→剪碎→用①处理分散成②→制成③→放入培养瓶中进行④培养。

对动物细胞进行培养时，要求培养瓶或培养皿内表面⑤。

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，这种现象称为细胞的⑥。

贴满瓶壁的细胞需要重新用
⑦处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养称为⑧。

3.动物细胞培养的培养液应进行①处理，通常还要在培养液中添加一定量的②，以防培养过程中的污染。

此外，应定期更换培养液，防止③对细胞自身造成危害。

合成培养基的成分主要有④等，通常还需加入⑤等天然成分。

细胞培养中的O2是⑥所必需，CO2的主要作用是⑦。

4.动物细胞核移植是将动物的一个细胞的①，移入一个已经去掉细胞核的②中，使其重组并发育成一个新的③，并最终发育为动物个体。

哺乳动物核移植可以分为④核移植（比较容易）和⑤核移植。

5.动物细胞融合也称①，融合后形成的具有原来②细胞遗传信息的单核细胞，称为③。

动物细胞融合不同于植物原生质体融合的诱导方法是④。

6.将效应B细胞与骨髓瘤细胞进行融合，经过筛选后得到①细胞，这种细胞既能大量②，又能产生③。

将这样的细胞群在④条件下或注射到⑤内增殖，就可以获得大量的单克隆抗体。

单克隆抗体最主要的优点是⑥，并可能大量制备。

答案1.①动物细胞培养②动物细胞核移植③动物细胞融合④生产单克隆抗体⑤动物细胞培养2.①胰蛋白酶或胶原蛋白酶②单个细胞③细胞悬液④原代培养⑤光滑、无毒、易于贴附
⑥接触抑制⑦胰蛋白酶或胶原蛋白酶⑧传代培养3.①灭菌②抗生素③细胞代谢产物积累④糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素⑤血清、血浆⑥细胞代谢⑦维持培养液的pH
4.①细胞核②卵母细胞③胚胎④胚胎⑤体细胞
5.①细胞杂交②两个或多个③杂交细胞④使用灭活病毒诱导融合
6.①杂交瘤细胞②迅速大量繁殖③专一的抗体④体外⑤小鼠腹腔⑥特异性强、灵敏度高
【课堂探究】走得欢——探索成长快乐。

一、动物细胞培养
1.以下是动物细胞培养过程简图，据图分析：
（1）完成图中内容。

（2）选用动物胚胎或幼龄动物的组织、器官进行细胞培养的原因是 ① ， 动物细胞培养一般 ② （填需要或不需要）脱分化，因为 ③ 。

用胰蛋白酶处理动物组织的目的是 ④ ，不能用胃蛋白酶处理的原因是 ⑤ 。

目前使用的正常细胞通常为10代以内，原因是 ⑥ 。

（3）动物细胞培养过程中保证无菌的措施有 ① ，做到无毒的措施是 ② 。

如果是哺乳动物细胞培养，培养箱中的气体环境是 ③ ，温度控制在 ④ ，pH 控制在 ⑤ 。

2.植物组织培养与动物细胞培养的比较：
二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
体细胞核移植的大致过程是：
（1）完成图中内容。

① 期的卵母细胞细胞
早期胚胎 c b
（2）图中a 是 ① 技术，b 采取的措施是 ② ，c 是 ③ 技术。

选择卵母细胞作为受体细胞的原因是 ④ 。

三、动物细胞融合
动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：
四、单克隆抗体
右图是单克隆抗体制备过程图解，据图分析：
（1）分离小鼠B 淋巴细胞前，应给小鼠注射特定的 ① ，此时获得的B 淋巴细胞是 ② 。

（2）B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞两两融合的结果有
① 种，经过多次筛选才能选出所需要的杂交瘤细胞，这种杂交瘤细胞的特点是 ②。

第一次筛选所用的培养基是 ③
培养基。

（3）图中a 、b 、c 、d 分别是 ① 、 ② 、
③ 、 ④ 。

（4）单克隆抗体作为诊断试剂是利用了单克隆抗体
① 的特点，“生物导弹”主要用于治疗 ②
等疾病。

一、1.（1）①胰蛋白酶或胶原蛋白酶②原代③传代④
不变⑤改变（2）①幼龄动物的组织或胚胎细胞分化程
度低、增殖能力强，易于培养②不需要③动物细胞的全能性比较低，不能发育成完整的个体，只能分化成
人们需要的部分组织或器官④分解细胞间的蛋白质，
使其分散成单个细胞⑤胃蛋白酶适宜pH 为2左右，pH 超过6它就会失去活性,而大多动物细胞培养的适宜pH 为7.2~7.4⑥10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型（3）①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理，在培养液中添加一定量的抗生素②定期更换培养液③95%空气加5%CO 2④36.5±0.5⑤7.2~7.4 2.①植物细胞全能性②细胞增殖③固体培养基④液体培养基⑤形成新植株或组织⑥形成新细胞群⑦快速繁殖植物；培育脱毒植物；制造人工种子等⑧生产蛋白质等生物制品；皮肤移植材料的培育；检测有毒物质等 二、（1）①M Ⅱ②去核③重组（2）①核移植②电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等③胚胎移植④卵母细胞体积大，易于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件 三、①细胞膜的流
a b c d
动性、植物细胞的全能性②细胞膜的流动性、细胞增殖③用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁④抗原处理等⑤物理法：电刺激、离心、振动；化学法：聚乙二醇⑥物理法：电刺激、离心、振动；化学法：聚乙二醇；生物法：灭活病毒⑦获得杂种植株⑧制备单克隆抗体四、（1）①抗原蛋白②浆细胞（效应B细胞）（2）①3②既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体③选择（3）①体外②体内③培养液④小鼠腹水（4）①纯度高、特异性强②癌症
【课堂巩固】跑得快——善于学习，手不释卷！
让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。

请据图回答有关问题：
牛乳蛋白基因→羊M受精卵→产牛奶的羊N 羊O
小羊a←早期胚胎←重组细胞
（1）图中涉及的现代生物技术有（至少写三种）。

（2）小羊a的主要性状与羊相似，原因是。

（3）受体细胞选用卵细胞的原因是。

（4）重组细胞培养时需要的环境，一定的物质，适宜的，充足的O2和CO2。

CO2的主要作用。

（5）有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合，以获得新物种“羊一牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构思? ，你的理由是。

答案（1）基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植（2）N；小羊a的遗传物质主要来自羊N（3）卵细胞体积大，易于操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件（4）无菌、无毒；营养；温度和环境；维持培养液的pH（5）不能；因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体，即使得到一个个体也不能成为一个新物种，因为它不能正常生殖（具有开放性，其他合理答案也可以）
【课后作业】步步高——巩固成果，对答如流!
单克隆抗体在医疗、诊断等方面发挥着越来越重要的作用。

英国科学家米尔斯坦和柯勒设计
了一个用被免疫的B淋巴细胞制备单克隆抗体的实验，图示其实验流程，请回答:
（1）a是，b是。

①过程是，②表示在上进行培养。

（2）制备单克隆抗体时，选择B淋巴细胞的原因是；如何判断经过②后的细胞就是杂交细胞。

（3）③表示专一抗体检验，d是。

④过程包括了体外培养和。

（4）诱导动、植物细胞融合常用的一种化学诱导剂是，植物体细胞杂交之前还需用酶去除细胞壁，植物体细胞杂交技术在一定程度上解决了杂交育种的问题。

答案（1）骨髓瘤细胞；杂交瘤细胞（杂交细胞、杂种细胞）；细胞融合；选择培养基（2）每一种B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体；只有杂交细胞才能存活（3）阳性细胞；能产生抗体的杂交瘤细胞；小鼠腹腔内培养（4）聚乙二醇（PEG）；纤维素酶和果胶酶（少答不给分）；远缘杂交不亲和（障碍）。