细胞工程复习

专题二细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。按操作对象分类：植物细胞工程，动物细胞工程细胞工程是细胞水平或细胞器水平上的生物技术；基因工程是分子水平上的生物技术。一、植物细胞工程（一）植物组织培养技术1.理论基础（原理）：细胞全能性

=1\*GB3①概念：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，即每个细胞都具有全能性。=2\*GB3②具有全能性原因：生物体的任一细胞都含有包含本物种的全部遗传信息。=3\*GB3③在理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能，但在生物的生长发育过程

中，细胞并不表现

全能性，而是分化成各种组织和器官。其原因是：在特定的时间和空间条

件下，细胞中的基因进行了选择性表达，使细胞分化成不同的组织和器官=4\*GB3④全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.条件：离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件。=1\*GB3①激素一般是生长素和细胞分裂素，当生长素/细胞分裂素：比值高，有利于根分化，抑制芽的形成，比值低，有利于芽分化，抑制根形成，比例适中，有利于愈伤组织生长。=2\*GB3②其它外界条件包括无菌无毒，需不需要光照，空气（氧气），适宜的PH值和温度等3.过程：脱分化再分化

离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织

胚状体或丛芽植株=1\*GB3①脱分化:已分化细胞失去特有结构功能成为未分化细胞=2\*GB3②愈伤组织：细胞排列疏松而无规则,是一团无定形态具分生能力的薄壁细胞,=3\*GB3③再分化：未分化细胞在形态、结构、功能上发生稳定性差异4地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。5、注意事项①外植体的选择与制备选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异，因此，选择哪些作为外植体应该注意。一般来讲，烟草、胡萝卜，植物的花和幼嫩的组织脱分化相对较易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。制备外植体首先要消毒，其次要选取有形成层的部分，因形成层细胞易脱分化。②植物组织培养注意的要点培养基包括所有操作工具都应进行消毒和灭菌，谨防杂菌污染；需在无菌条件下操作。③对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在由高度分化的组织形成愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化形成试管苗的再生的过程中一定要有光照。诱导形成愈伤组织阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，不利于产生大量的愈伤组织。由愈伤组织经细胞有丝分裂和分化形成试管苗的过程中需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。（二）植物体细胞杂交技术1、概念：植物体细胞杂交技术

概念：不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物

体的技术。2、过程：

离体的细胞不同细胞原生质体原生质体融合→杂种细胞→杂种植株。

3、植物体细胞杂交步骤：=1\*GB3①去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体，目前最常用的去细胞壁的方法是酶解法，也就是

在温和条件下用纤维素酶、果胶酶去除植物细胞的细胞壁。保证了原生质体活性。=2\*GB3②

不同植物体细胞原生质体融合，

必须通过物理法和化学法来诱导融合。

物理方法有：

离心、

振动、电激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂来诱导融合。融合后再生出细胞壁。=3\*GB3③用植物组织培养方法进行培育，可得到杂种植株。

4、在此过程中需要注意的问题有：

①植物体细

胞杂交过程中，

植物细胞融合所依据的生物

学原理是细胞膜的流动性；

植物组织培养的

理论基础是细胞的全能性。

②体细胞融合成

功以后，既有AB型杂种细胞，还能形成AA

型和BB型两种融合细胞，

但只有AB型细胞

是植物体细胞杂交所形成的杂种细胞，

因此

在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。

③植物体细胞杂交技术两个关键点：去细胞壁，原生质体融合植物体细胞杂交完成的标志是

新细胞壁的形成。④植物体细胞杂交过程仍以植物组织培养为前提，通过植物组织培养完成

杂种植株的培育过程。⑤植物体细胞杂交的最大突破是克服远缘杂交不亲和的障碍，但是目

前仍有许多理论和技术问题没有解决，离推广应用仍有一定距离（二）植物细胞工程的应用用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、作物新品种的培养、细胞产物的工厂化生产。1、植物繁殖的新途径=1\*GB3①人们形象地把用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术叫做植物的微型繁殖技术也叫快速繁殖技术优点:保持优良品种的遗传特性；高效快速地实现种苗的大量繁殖=2\*GB3②植物分生区附近病毒极少，甚至无病毒，因此目前采用茎尖组织培养技术来脱除病毒，提高植物产量和品质。=3\*GB3③人工种子就是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。特点：后代无性状分离；不受气候、季节和地域的限制。2、作物新品种的培育=1\*GB3①单倍体育种优点：后代稳定遗传，都是纯合子；明显缩短育种年限。过程：注意两步，先花药离体培养，再用秋水仙素加倍，所以结果不是单倍体=2\*GB3②突变体的利用：筛选对人们有利突变体，进而培育新品种突变体产生的原因：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的分生状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生突变。3、细胞产物的工厂化生产，其中细胞产物包括蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。例如人参皂甙，紫草和银杏的细胞产物都实现了工厂化生产。注意只到愈伤组织阶段，不需要培养成植株。附：答案和提示

2.1.1植物细胞工程的基本技术

（一）思考与探究

1.在组织培养实验中，为什么要强调所用器械的灭菌和实验人员的无菌操作？

提示：植物组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分，有利于培养物的生长，然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长，所以植物组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染，迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养，而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质，导致培养物迅速死亡。

造成培养基污染的因素有很多，一般包括：外植体带菌、培养瓶和各种器械灭菌不彻底、操作人员操作不规范等。所以在组织培养实验中用到的植物材料和各种器械都要进行彻底地灭菌，实验人员操作一定要规范，避免带入杂菌。

2.在本实验中，切取胡萝卜块根时强调要切取含有形成层部分，原因是这部分容易诱导形成愈伤组织。请思考一下，胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花），是否也能培养成小植株，你能用实验的方法进行验证吗？

提示：胡萝卜的其他部分（如茎、叶、花）也能培养再生形成小植株，只是诱导愈伤组织比较困难。可以让学生参考利用胡萝卜根进行组织培养的实验，尝试设计出利用胡萝卜的茎、叶、花进行组织培养的实验流程。

3.请根据上面的实验过程，概括出植物组织培养技术的流程简图。

提示：

2.1.2植物细胞工程的实际应用

（一）思考与探究

1.通过查阅资料，请你再列举出植物组织培养技术在我们生活中的另外一些应用。

提示：a.拯救濒危植物；

b.提供食品制作的原料；

c.利用愈伤组织进行转基因操作。

2.请查阅植物人工种子制备技术的详细过程，设计出制备技术的主要流程图。

提示：诱导植物愈伤组织

↓

体细胞胚的诱导

↓

体细胞胚的成熟

↓

体细胞胚的机械化包裹

↓

贮藏或种植

3.请查阅相关文献，设计出一种植物花药组织培养和染色体加倍的实验流程。

提示：

花药花粉细胞培养愈伤组织分化出小植物单倍体植株正常植株

（二）正文中讨论题

1.人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？

提示：植物“微型”繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势。工厂化大规模育苗生产正是利用了植物“微型”繁殖技术的这两方面优势。利用植物“微型”繁殖技术我们可以在短时间中获得大量的优质种苗。

2.人工种子之所以神奇，是由于它具有天然种子不可比拟的特点，想一想它们具有哪些优点？

提示：人工种子的优点：

（1）天然种子由于在遗传上具有因减数分裂引起的重组现象，因而会造成某些遗传性状的改变；天然种子在生产上受季节限制，一般每年只繁殖1～2次，有些甚至十几年才繁殖一次。而人工种子则可以完全保持优良品种的遗传特性，生产上也不受季节的限制。

（2）试管苗的大量贮藏和运输也是相当困难的。人工种子则克服了这些缺点，人工种子外层是起保护作用的薄膜，类似天然种子的种皮，因此，可以很方便地贮藏和运输。

3.人工种皮是保证包裹在其中的胚状体顺利生长成小植株的关键部分，请探讨人工种皮中应该具有的有效成分是什么？为了促进胚状体的生长发育，我们还可以向人工种皮中加入哪些物质？

提示：针对植物种类和土壤等条件，在人工种子的包裹剂中还可以加入适量的养分、无机盐、有机碳源以及农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。

4.高效抗癌的药物紫杉醇，虽然能造福人类，但却为濒危的红豆杉带来一场灭顶之灾。以“我们能否利用植物组织培养技术大量生产紫杉醇，从而拯救红豆杉”为题，与同学展开讨论，说出植物组织培养技术在节约资源、保护环境方面的重要意义。

提示：可以利用植物组织培养技术来大量生产紫杉醇。现在国内外的科学家们正在研究利用植物细胞培养技术来大量培育红豆杉细胞，希望利用这种方法来大量生产紫杉醇。国内外许多实验室开展了用组织培养法生产紫杉醇的研究，红豆杉属的11种植物现都在进行组织培养。ESCAgenetics公司宣布他们用细胞培养法所得紫杉醇的含量是树皮的2～5倍。国内外在分化细胞株系和培养条件方面做了不少工作，摸索了外植体、光照、培养基组成等因素对细胞培养及紫杉醇生成的影响。现在工艺条件已基本摸清，正研究反应的放大技术等，有望实现通过细胞培养进行工业化生产紫杉醇的目标。

二、动物细胞工程（一）动物细胞培养1、概念：动物细胞培养就是从动物有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、原理：细胞增殖3：过程：胚胎或幼龄动物器官组织=1\*GB3①原代培养：人们通常剪碎将动物组织消化后的初次单个细胞培养称为原代培养。细胞悬液原代转入培养瓶内培养（贴壁生长长成培养单层细胞。有接触抑制现象）细胞贴壁：在培养瓶悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁培养瓶或培养皿壁要求：表面光滑、无毒、易于帖附接触抑制：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接触抑制②传代培养：当原代培养的细胞处于接触抑制后,用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,然后加入新的培养液,将细胞分离稀释,并从原培养瓶内转接到新的培养瓶内,这个过程称传代培养.（分瓶培养的过程）细胞系、细胞株（了解即可，老课本体系）细胞株：传代细胞一般能传到40-50代，遗传物质一般不会发生改变，叫细胞株。细胞系：传代50代以后不能再传下去，部分细胞遗传物质发生了改变，能连续传代，获得不死性，叫细胞系。剪碎用胰蛋白酶处理=3\*GB3③总结：动物细胞培养过程动物胚胎或幼龄动物的组织、器官剪碎用胰蛋白酶处理原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制加培养液稀释原代培养单个细胞原代培养特点：细胞贴壁、接触抑制加培养液稀释原代培养传代10代以内，遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。配置细胞悬液传代10代以内，遗传物质不改变，保持正常二倍体核型。细胞株转入培养瓶细胞株传代10-50代左右，增长缓慢以至于完全停止，部分细胞核型可能发生变化（遗传物质可能改变）传代10-50代左右，增长缓慢以至于完全停止，部分细胞核型可能发生变化（遗传物质可能改变）传代培养10代细胞继续传代培养少部分细胞获得不死性，细胞突变，遗传物质已经改变，等同于癌细胞。细胞系40-50代细胞继续传代培养少部分细胞获得不死性，细胞突变，遗传物质已经改变，等同于癌细胞。细胞系无限传代4.动物细胞培养的条件:=1\*GB3①无菌无毒的环境：对培养液和所有培养用具无菌处理；培养液中添加抗生素防止培养过程中污染；定期更换培养液以清除代谢产物，防止对培养细胞造成危害。=2\*GB3②营养：液体合成培养基：（糖、氨基酸）、促生长因子、（水、无机盐、微量元素）等；通常还需加入血浆、血清等天然成分。=3\*GB3③温度和pH：适宜的温度：人和哺乳动物细胞最适温度为36.5±0.5℃。适宜的酸碱度：PH：7.2-7.4=4\*GB3④气体环境：95％空气+5％CO2”的混合气体培养箱。氧气是细胞代谢必须的；CO2维持培养液的PH。5、动物细胞培养技术的应用:=1\*GB3①蛋白质生物制品的生产如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体=2\*GB3②应用于基因工程主要用于作为受体细胞=3\*GB3③检测有毒物质，判断某种物质的毒性=4\*GB3④细胞的生理、药理、病理研究如用于筛选抗癌药物（二）核移植1、定义：动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,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为动物个体.2、原理：动物细胞核具有全能性3、分类：胚胎核移植、体细胞核移植动物体细胞分化程度高，恢复其全能胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易性十分困难4、体细胞核移植过程-=1\*GB3①供体细胞的采集与培养动物细胞培养=2\*GB3②受体卵母细胞的采集与体外培养=3\*GB3③显微操作去除卵母细胞中的核=4\*GB3④将供体细胞注入去核卵母细胞核移植=5\*GB3⑤用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成减数分裂进程。=6\*GB3⑥电刺激促融使供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎。=7\*GB3⑦胚胎移植入代孕母牛体内胚胎移植=8\*GB3⑧妊娠分娩与供体遗传物质基础相同的犊牛实施细胞工程时，所需受体细胞大多采用卵母细胞的原因：体积大，易操作；含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。5、应用前景在畜牧业生产方面：①利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；②在保护濒危物种方面：利用体细胞核移植技术增加这些动物的存活数量，挽救濒危物种。在医药方面：①利用转基因克隆动物生产珍贵的医用蛋白；②利用转基因克隆动物细胞、组织器官作为异种移植的供体，治疗疾病；③利用人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官，用于组织器官的移植；在科研领域方面：①研究克隆动物和克隆细胞，从而更深入地了解胚胎发育及衰老过程；②利用克隆动物做疾病模型，使人们更好的追踪研究疾病的发展过程，从而治疗疾病。6、存在的问题尽管体细胞核移植技术已经在许多种动物中获得成功，但=1\*GB3①其成功率仍然非常低，产下的活克隆动物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。克隆技术的各个环节也有待进一步改进。此外，绝大多数克隆动物还存在=2\*GB3②健康问题，许多克隆动物表现出=3\*GB3③遗传和生理缺陷。对④克隆动物食品的安全性也存有争议。（三）动物细胞融合1、定义：指用自然或人工方法使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。细胞杂交：不同基因型的细胞之间的融合就是细胞杂交。杂交细胞：融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞成为杂交细胞。2、原理：细胞膜的流动性3、诱导融合的因素生物法：灭活的病毒诱导融合.(利用灭活仙台病毒是动物细胞融合所特有的。这是由于病毒的磷脂外衣与动物细胞的膜十分相似的缘故。病毒外壳上的某些=1\*GB3①糖蛋白可能还有促进细胞融合的功能。)=2\*GB3②化学法：聚乙二醇PEG诱导融合.③物理法：电激融合4、动物细胞融合技术的应用=1\*GB3①细胞融合技术突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。=2\*GB3②利用杂交瘤技术，制备单克隆抗体。（四）单克隆抗体的制备——动物细胞融合的成功应用

1、人们获得抗体的传统方法：将抗原注入动物体,然后从动物血清中提取抗体这种方法的缺点是：效率低，产量有限，纯度低，动物抗体注入人体可能产生严重的过敏反应。2、单一类型的只针对某一特定抗原决定簇的抗体分子，就是单克隆抗体。由于B淋巴细胞在体外不能无限增殖，所以不能用单个B淋巴细胞通过克隆形成的细胞群来产生单一类型的抗体3方案：将能够产生特定抗体的B淋巴细胞和具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞融合在一起，形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞既能在体外无限增值，又能持续分泌成分单一的特异性抗体——单克隆抗体4、过程=1\*GB3①动物特异性免疫=2\*GB3②分离B淋巴细胞（B）；找到骨髓瘤细胞（G）。注意B淋巴细胞是一个系列。（B1,B2,B3,---Bn）③细胞融合——三种融合方式:（BB;BG;GG）④第一次筛选：在“选择培养基培养”上培养筛选杂交瘤细胞（只有BG杂交瘤细胞存活。但BG杂交瘤细胞也是一个系列：如B1G,B2G---BnG。而BB,GG在此培养基上不能存活。）⑤第二次筛选：在“多孔培养板上”培养杂交瘤细胞系列，每孔只放一个杂交瘤细胞。“克隆化培养”每个杂交瘤细胞，并进行“单一抗体检测”，“检测阳性”的孔内即是所需要的杂交瘤细胞。=6\*GB3⑥选择所需要的杂交瘤克隆细胞群，体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。=7\*GB3⑦提取单克隆抗体。注：核心步骤是两次筛选，即第1次筛选得到杂交瘤细胞（多种）；第2次筛选得到能产生特异性抗体的杂交瘤细胞群。本过程利用的原理：免疫原理、细胞融合原理和动物细胞培养原理5、单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，可大量制备。6、单克隆抗体的应用=1\*GB3①作为诊断试剂：在临床生化诊断、病理组织定位、体内肿瘤的定位等,与常规抗体相比,具有准确、高效、简易、快速特点.=2\*GB3②用于治疗疾病和运载药物：主要用于癌症治疗。生物导弹：抗癌细胞的单克隆抗体+放射性同位素+化学药物或细胞毒素。（单克隆抗体：导向。准确找到癌细胞位置，原位杀死癌细胞。）附：答案和提示

2.2.1动物细胞培养和核移植技术

（一）思考与探究

1.幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？思考一下，这是什么道理？

提示：细胞的衰老与动物机体的衰老有着密切的关系，细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物则相反。所以，一般来说幼年动物的组织细胞比老年动物的组织细胞易于培养。同样，组织细胞的分化程度越低，则增殖能力越强，所以更容易培养。

2.动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？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，快速繁育种苗、培育无病毒植株等，这就要求植物的组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。

3.1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达（Lucinda）的奶牛，年产奶量为30.8t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。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3～4t。

（1）能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗？请说明理由。

提示：可以用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达。卢辛达的产奶量很高，说明它有高产奶的遗传基础，利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传物质基本上全部来自该奶牛，其克隆牛具有高产的遗传基础，如果精心培育和饲养，有可能在世界范围内推广，克隆牛再与高产的公牛自然繁殖，可得到很多高产的后代，从而加快奶牛改良进程。

但同时需注意，该克隆牛不能无限制地推广，其数量不宜过多，尤其是在小范围内不能无限的繁殖，以避免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。

（2）如果将克隆高产奶牛卢辛达的任务交给你，你将如何对它进行克隆？

提示：首先从卢辛达耳朵（也可用别的组织、器官，耳朵在活体上容易取）上剪取一小块组织，在体外培养获得该组织（如软骨组织）的细胞。从屠宰场取废弃的牛卵巢，抽取卵母细胞体外培养成熟。用显微针去除卵母细胞的核，再将耳细胞注入卵母细胞，用电刺激方法使卵母细胞与体细胞融合，这时供体核就进入了受体卵母细胞，再用电刺激或化学物质激活注入了体细胞核的卵母细胞，使其完成减数分裂和发育过程。核移植胚胎在体外短时间培养后，挑选正常卵裂的胚胎植入经同期发情处理的受体母牛体内。

4.体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题？请你查阅资料，了解这方面的前沿动态。

提示：在研究方面，克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚，克隆技术效率低，克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。

在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。

（二）正文中讨论题

【讨论1】

多细胞动物和人体的细胞都生活在内环境中，根据你所学的内环境的知识，思考并讨论以下问题：

1.体外培养细胞时需要提供哪些物质？

提示：充足的营养供给、适宜的温度、适宜的pH和气体环境。

2.体外培养的细胞需要什么样的环境条件？

提示：无菌、无毒的环境。

【讨论2】

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？

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。

2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？

提示：培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。

3.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是来自于受体卵母细胞。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，核供体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、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。

（三）寻根问底

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外，长时间的作用也会消化细胞膜蛋白，对细胞有损伤作用，因此必须控制好胰蛋白酶的消化时间。

（四）旁栏思考题

1.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大于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7.2～7.4，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。

2.为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？

提示：血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋白质主要为白蛋白和球蛋白。氨基酸有多种，是细胞合成蛋白质的基本成分，其中有些氨基酸动物细胞本身不能合成（称为必需氨基酸），必须由培养液提供。血清激素有胰岛素、生长激素等及多种生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、类胰岛素生长因子等）；血清还含有多种未知的促细胞生长因子、促贴附因子及其他活性物质，能促进细胞的生长、增殖和贴附。因此，细胞培养时，要保证细胞能够顺利生长和增殖，一般需添加10%～20%的血清。

2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体

思考与探究

1.植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术有什么不同？

提示：植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术基本相同，不同的是植物体细胞融合前需去掉细胞壁，然后再融合；动物细胞融合是两个体细胞直接融合。

2.制备单克隆抗体时，为什么要选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞？

提示：哺乳动物感染抗原后，其体内会形成相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原。动物在免疫反应的过程中，每一种B淋巴细胞能分泌一种特异性抗体，要想获得大量的特异性抗体，必须使能分泌该单一抗体的B淋巴细胞大量增殖。B淋巴细胞具有产生单一抗体的能力，但不能在体外增殖；骨髓瘤细胞是一种癌细胞，它能在体外培养条件下无限增殖，但不能产生抗体。因此，把一种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性──在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生出某种特异性的抗体。

三、知识拓展

1.为什么要在避光条件下培养愈伤组织？

对于植物组织培养来说，光照条件非常重要，包括光照强度、时间和波长。但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养，而在分化再生的过程中一定要有光照。愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞的脱分化产生愈伤组织，如果在光照条件下容易分化产生维管等组织，