張花
“動物細胞工程”現代生物專題中的重、難點,是高考中的常考內容。“動物細胞工程”常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞核移植、動物細胞融合和單克隆抗體的制備,其中動物細胞培養是動物細胞工程的基礎。
1 動物細胞培養
1.1概念:動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然后放在適宜的培養基中讓這些細胞生長和增殖。
1.2過程:動物胚胎或幼齡 單個細胞 動物的組織器官
細胞懸浮液細胞株 細胞系
特別提醒:①將組織分散成單個細胞用胰蛋白酶或膠原蛋白酶。
②原代培養:組織消化后的初次培養產生細胞株,其遺傳物質沒有改變。
傳代培養:把原代培養增殖的細胞分裝到兩個或兩個以上的培養瓶中培養稱傳代培養,40-50代后,出現不能傳下去的細胞,部分細胞遺傳物質改變,出現細胞系。
1.3動物細胞培養培養過程中的生長特性
① 細胞貼壁:細胞懸液中分散的細胞很快貼附在瓶壁上稱細胞貼壁。
貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶處理使其從從瓶壁分散下來。
② 接觸抑制:當貼壁生長的細胞分裂生長到表面相互接觸時就停止細胞分裂,這種現象稱接觸抑制。
1.4培養的條件
① 無菌無毒環境:通常在細胞培養液中添加一定的抗生素,以防止培養過程中的污染。
② 營養:葡萄糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、維生素、血清血漿,其中葡萄糖和動物血清是動物細胞培養中特有的營養成分。
③ 溫度和PH:哺乳動物以 為宜,適宜PH值為7.2-7.4
④ 氣體環境: :維持細胞的有氧呼吸 :維持溶液的PH
例1、實驗小鼠皮膚細胞培養(非克隆培養)的基本過程如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
A、甲過程需要對實驗小鼠消毒 B、乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化
C、丙過程得到的細胞大多具有異倍體核型 D、丁過程得到的細胞具有異質型
解析:乙過程是將組織分散成單個細胞,需要用胰蛋白酶處理;丙過程屬于原代培養,其產物細胞1為細胞株,細胞的核型穩定;丁過程屬于傳代培養,其產物細胞2為細胞系,部分細胞的遺傳物質發生改變,整個培養過程中嚴格要求無菌無毒環境。
答案:C
2 動物體細胞核移植技術和克隆動物
2.1細胞核移植技術
概念:動物體細胞核移植是將動物的一個細胞的細胞核移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中,使其重組并發育成一個新的胚胎,這個新的胚胎最終發育成為動物個體。
用核移植的方法培養得到的動物稱為克隆動物。
2.2體細胞核移植技術的過程
取材 培養 顯微注射到去核的次級卵母細胞 重組細胞 重組胚胎
受體雌性動物 克隆動物
2.3原理:體細胞核具有全能性
2.4特點:①核移植屬于無性移植,②培育的個體性狀與提供體細胞核的個體相一致。
例2、科學家將雌黑鼠乳腺細胞的細胞核移入白鼠去核的卵細胞內,待發育成早期胚胎后植入褐鼠的子宮,該褐鼠產下的小鼠的體色和性別是( )
A、黑,雌 B、褐,雌 C、白,雄
D、黑,雄
解析:根據題意可知,細胞核中的遺傳物質主要來自雌性黑鼠,細胞質中的遺傳物質來自白鼠的卵細胞。生物的性狀主要由細胞核中的遺傳物質決定,所以小鼠的體色應為黑色,性別為雌性。
3 動物細胞融合
3.1概念:動物細胞融合也稱細胞雜交,是指兩個或多個動物細胞結合后形成一個細胞的過程,融合后形成的具有原來兩個或多個遺傳信息的單核細胞稱為雜交細胞。
3.2原理:細胞膜的流動性
3.3過程
誘導劑:PEG,電激振動,離心,滅活的病毒(特有方法)。
3.4意義:克服遠緣雜交不親和的障礙。
(作者單位:新疆石河子148團中學)