生物专题二《细胞工程》复习导学提纲(二)(新人教版选修3

1、胰蛋白酶传代培养纟田胞核移植一一易 细胞核移植一一难过程供体体细胞一细胞培养专题二细胞工程2. 1动物细胞工程 班级：学号：姓名【课前导学】-、基础知识1.动物细胞培养(1) 当一个人烧伤需皮肤移植时，最好移植;若大面积烧伤，不能移植自己的，在下列人员中最好移植谁的 ？(父 母、孪生兄弟、其它人的)；若用自己的细胞，通过什么技术手段形成自己的皮肤?用箭头和文字的方式将动物细胞培养的过程表示出来在细胞培养的过程中，进行的细胞分裂方式为 ，当数量增多出现 现象时，细胞分裂就会停止。通常情况下 以内的细胞能够保持正常的二倍体核型，所以通常在实践上应用或冷冻保存；10代50代细胞分裂缓慢甚至完全停止，

2、部分细胞核型发生改变；超过50代的细胞会克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，这部分细胞已经突变成癌细胞。(3) 培养条件a. 无菌、无毒的环境：培养液应进行 处理。b. 营养：合成培养基成分有糖、 、促生长因子、无机盐、微量元素，通常需加入、血浆等。c. 温度：适宜温度为 0.5C； pH 为7. 4。d. 气体环境： 95%, CQ 5%。(4) 动物细胞培养的最主要应用是 ;检测有毒物质毒性大小的原理是。2.动物细胞核移植技术和克隆动物(1) 动物核移植细胞中，使其重组并发育成将动物的一个细胞的细胞核移人一个去核的 一个新的胚胎，这个胚胎最终成为动物个体。(2) 种类黔细胞一胚胎注人卵集卵

3、母细胸娶2去核无核卵母细胞 中期ft孕傑牛 生出勺供体遗传物质相同的个休卵母细胞必须选用 细胞，原因是该时期【总结归纳】幼龄动物组织或胚胎剪碎胰蛋白酶单个细胞t细胞悬液原代培养细胞贴壁生长(一) 动物细胞培养细胞悬液细胞株或细胞系思考题1、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养思考题2、动物细胞培养需要脱分化吗 ？为什么？思考题3、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什 么成分？用胃蛋白酶行吗？思考题4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗 ？为什么？思考题5、细胞培养需满足哪些条件 ？思考题6、该技术在实践方面有何用途 ？特别提醒 理解一组概念：细胞贴壁、接触抑制、原

4、代培养、传代培养。 制成细胞悬液的主要目的：使培养的细胞与培养液充分接触。 10代以内细胞保持正常的二倍体核型，无突变发生，常用于实践或冷冻保存。 超过50代，极少数细胞突破自然寿命极限，突变成癌细胞，具有无限增殖能力；若 超过50代，细胞不再增殖，全部死亡，则说明细胞没有发生癌变。 原代培养和传代培养将动物的器官或组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，分散成单个细胞，然后制成细胞悬液，放入培养瓶内，放在适宜的条件下培养，一般细胞繁殖110代，就发生接触抑制，这种培养叫原代培养。 原代培养的细胞由于接触抑制不再分裂，还要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后，再分瓶培养，让细胞继续增殖，这种培养叫传代培养。传

5、代培养一般传至10代直至50代就不能再分裂了，这时细胞核内遗传物质未发生变化，形成的细胞群叫细胞株。传 代培养过程中有个别细胞传至50代以后，由于遗传物质改变，失去接触抑制，成为无限增殖的。说明 分瓶之前，称原代培养；出现接触抑制用胰蛋白酶处理，再分瓶培养为传代培 养。(二) 动物细胞核移植技术1. 概念：将动物的一个细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发 育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。2过程:r冷誥画如|细胞44如酗3.分类: 体细胞核移植- 活率咼。4.应用:(1)在畜牧业中，加速优良种畜改良进程;(2)保护濒危物种；(3)生产医用因分化程度高，移植成活

6、率低；干细胞核移植一一因分化程度低，移植成蛋白；（4）用于组织、器官移植。5存在问题：（1）健康问题；（2）生理缺陷；遗传缺陷。思考题7、（1）在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？思考题&你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行 了 100%的复制吗？为什么？（三）比较植物组织培养和动物细胞培养的比较M论皿抽出C原冏彳本丿戍屮內体上咅齐 堆*希住好井切価* 瞬茯、汽:JK电筲羡阿無H咅井略 H * 3 扌占咎部物西、维生 葵.动切J/IL诰等结4T川盜+R庐！点件衲体孵体4M、孩、町卿04rt屮 n |培殊払 録幼曲获孑导浙孑彳木

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8、减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，此时在透明带内包含着第一极体， 在去核的同时连同第一极体一并去掉。 该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。 用卵母细胞做受体细胞原因：a.卵母细胞体积大，便于操作；b.卵黄多，营养物质丰富；c.易激发细胞核全能性的表达。 克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。 动物细胞培养基成分特有的动物血清含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等多种成分。 两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。 植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体

9、，故不能体现全能性。【典例反馈】例1有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合,单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞 融合的简略过程，据图回答相关问题：a、脚師槪种植株单克隆抗体（1 ）若a、b分别为精子和卵细胞，则产生 合形成d细胞的过程叫做（2）若a、b是两种植物的原生质体， 则要形成去掉细胞壁。d细胞形成体细胞杂种植株的原理是种育种方法的优点是 b的分裂方式是d细胞，必须使用，这。从细胞质中叶绿体的组成看，这一方法还可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株，因为（3）若a、b分别是基因型为 Hhrr、hhRr

10、两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因（rr或hh）的作用，在光照强度大于800lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是。若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞，则d细胞特点是 ，则d细胞能产生单克隆抗体的根本原因是。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有 的特点。生产上一般不能通过直接培养效应B细胞的方法生 产单克隆抗体的主要原因是 。（5）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单 克隆抗体制备过程的顺序连接起来。顺序是 。（6）在动物界，克服有性杂交不亲

11、和性来培育杂种动物，采用的细胞工程技术是一_。这一过程不遵循三大遗传规律，因为 。【课堂反馈】1、 下列关于细胞工程的叙述， 错误的是（）A.电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B .去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C. 小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D. 某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同2、 制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括（） 细胞培养细胞融合胚胎移植细胞核移植A.B.C.D.3 .动物细胞培养技术的用途有()生产有价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素等 生产基因工程技术中所用的受体细胞 可

12、以用于检测有毒物质 培养的各种细胞可直接用于生理、病理、药理等方 面的研究D.( )D.无机盐( )胚胎移植D.A.B.C.4 在动物细胞组织培养过程中，下面哪种物质不是必需的A.单糖B.核苷酸C.氨基酸5 下列动物细胞工程技术利用了细胞膜的流动性原理的是动物细胞培养动物细胞融合核移植A.B.C.6 .为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业，科学家们在育种途径上进行了大胆探索，并取 得了初步成果。材料 2002年1月中旬到2月中旬，中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲，A牛提供细胞核即供体细胞，B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞， 两种细胞在电脉的刺激下融

13、合之后，通过细胞分裂形成早期胚胎，再将这个胚胎植入 C牛子宫内。请回答下列问题：(1) 培育出的克隆牛几乎就是 牛复制品，这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于中。(2) 如果多个供体细胞来自同一头牛，培育出的这些个体在性状上也不完全相同，分析其原因，下列哪些叙述是正确的()A.性状变异可由环境条件引起B.基因可能会发生突变C.受体细胞的细胞质基因不同D.细胞核基因发生了重组(3) 通过胚胎分割移植培育出的这些小牛，其性别表现为()A.雌雄的可能性占 50%B.全为雌性或全为雄性C.全为雌性D.全为雄性通过体细胞克隆技术培养出的小牛，其性别则取决于。这样，人们就可以根据需要，有目的控制小牛的性

14、别。7.阅读下列材料：材料一：黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立了“海拉细胞系”至今已 有半个世纪，仍然在世界上许多实验室广泛地传代使用。能否利用“海拉细胞系”提供的细胞和胰岛B细胞产生“杂交瘤细胞”，经“杂交瘤细胞”产生胰岛素呢？理论上应该是可行 的。材料二：1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量 为30.8t ,创造了世界奶牛产奶量最高新记录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶 量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为34t。根据材料回答下列问题：(1 )假设材料一的想法可行，按照细胞工程的原理，从胰腺取得了胰岛部分细胞后应当使 用酶使细胞分离；要将

15、胰岛A细胞和胰岛B细胞分开需要使用 培养基；获得了胰岛B细胞以后，要使它与“海拉细胞”融合一般还需使用 处理。(2 )若将材料一中得到的“杂交瘤细胞”进行体外培养，需要考虑满足的条件包括： O程的技术手段还有。&回答下列有关动物细胞培养的问题：（1） 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。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，可用的酶是。（2） 随着细胞传代次数的增多，绝大部分细胞分裂停止，进而出现 现象；但极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，该种细胞的黏着性 ，

16、细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量。（3）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，原因是。（4） 检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到 期的细胞，用显微镜进行观察。（5） 在细胞培养过程中，通常在 条件下保存细胞。因为在这种条件下，细胞中的活性降低，细胞 的速率降低。（6） 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，这是因为机体把移植的皮肤组织当作 进行攻击。思考题参考答案思考题1、为什么选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养?提示：幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。思考题2、动物细胞培养需要脱分化吗

17、？为什么？提示：脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，脱分化的细胞具有发育成任何组织的能力，然后进行再分化，形成完整植株。植物细胞培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种、快速繁殖种苗、培育无病毒 植株等，这都要求植物的细织或细胞先进行脱分化。动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常

18、采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器 官。思考题3、进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是什 么成分？用胃蛋白酶行吗？提示：用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜 pH约为2,当pH大干6时，胃蛋白酶就会失去活性。 胰蛋白酶作用的适宜环境 pH为7.2 8.4。多数动物细胞培养的适宜 pH为7.27.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶 在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。思考题4、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？提示：胰蛋白酶除了可以消化细胞间的蛋白质外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，

19、 对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。思考题5、细胞培养需满足哪些条件 ？提示：充足的营养供给一一微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、血清等。 适宜的温度：36.5 C 05C ;适宜pH : 7.27.4。J 02 有氧呼吸、细胞代谢(95%) 气体环境 CQ 维持pH (5%)培养液和培养用具杀菌消毒 无菌、无毒环境 培养过程加抗生素杀菌I定期更换培养液，清除代谢产物思考题6、该技术在实践方面有何用途 ？提示：生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等。作为基因工程中受体细胞。检测有毒物质及毒性。科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾病。思考题7、在体细胞的细胞核移植到受体卵母

20、细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？提示：为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体 细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。思考题&你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行 了 100%的复制吗？为什么？提示：克隆动物绝大部分 DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA,即线粒体中的DNA是来自于受体卵细胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完 全相同的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和供核体动物完全相同。另外，在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供体动物没有的性状。基于上述三个方面的原因