張花
“動(dòng)物細(xì)胞工程”現(xiàn)代生物專題中的重、難點(diǎn),是高考中的??純?nèi)容?!皠?dòng)物細(xì)胞工程”常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體的制備,其中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。
1 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)
1.1概念:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織,將它分散成單個(gè)細(xì)胞,然后放在適宜的培養(yǎng)基中讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖。
1.2過程:動(dòng)物胚胎或幼齡 單個(gè)細(xì)胞 動(dòng)物的組織器官
細(xì)胞懸浮液細(xì)胞株 細(xì)胞系
特別提醒:①將組織分散成單個(gè)細(xì)胞用胰蛋白酶或膠原蛋白酶。
②原代培養(yǎng):組織消化后的初次培養(yǎng)產(chǎn)生細(xì)胞株,其遺傳物質(zhì)沒有改變。
傳代培養(yǎng):把原代培養(yǎng)增殖的細(xì)胞分裝到兩個(gè)或兩個(gè)以上的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)稱傳代培養(yǎng),40-50代后,出現(xiàn)不能傳下去的細(xì)胞,部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變,出現(xiàn)細(xì)胞系。
1.3動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)過程中的生長(zhǎng)特性
① 細(xì)胞貼壁:細(xì)胞懸液中分散的細(xì)胞很快貼附在瓶壁上稱細(xì)胞貼壁。
貼滿瓶壁的細(xì)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(dāng)貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)就停止細(xì)胞分裂,這種現(xiàn)象稱接觸抑制。
1.4培養(yǎng)的條件
① 無菌無毒環(huán)境:通常在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定的抗生素,以防止培養(yǎng)過程中的污染。
② 營(yíng)養(yǎng):葡萄糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、維生素、血清血漿,其中葡萄糖和動(dòng)物血清是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中特有的營(yíng)養(yǎng)成分。
③ 溫度和PH:哺乳動(dòng)物以 為宜,適宜PH值為7.2-7.4
④ 氣體環(huán)境: :維持細(xì)胞的有氧呼吸 :維持溶液的PH
例1、實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚細(xì)胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A、甲過程需要對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠消毒 B、乙過程對(duì)皮膚組織可用胰蛋白酶消化
C、丙過程得到的細(xì)胞大多具有異倍體核型 D、丁過程得到的細(xì)胞具有異質(zhì)型
解析:乙過程是將組織分散成單個(gè)細(xì)胞,需要用胰蛋白酶處理;丙過程屬于原代培養(yǎng),其產(chǎn)物細(xì)胞1為細(xì)胞株,細(xì)胞的核型穩(wěn)定;丁過程屬于傳代培養(yǎng),其產(chǎn)物細(xì)胞2為細(xì)胞系,部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,整個(gè)培養(yǎng)過程中嚴(yán)格要求無菌無毒環(huán)境。
答案:C
2 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物
2.1細(xì)胞核移植技術(shù)
概念:動(dòng)物體細(xì)胞核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育成為動(dòng)物個(gè)體。
用核移植的方法培養(yǎng)得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。
2.2體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程
取材 培養(yǎng) 顯微注射到去核的次級(jí)卵母細(xì)胞 重組細(xì)胞 重組胚胎
受體雌性動(dòng)物 克隆動(dòng)物
2.3原理:體細(xì)胞核具有全能性
2.4特點(diǎn):①核移植屬于無性移植,②培育的個(gè)體性狀與提供體細(xì)胞核的個(gè)體相一致。
例2、科學(xué)家將雌黑鼠乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移入白鼠去核的卵細(xì)胞內(nèi),待發(fā)育成早期胚胎后植入褐鼠的子宮,該褐鼠產(chǎn)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(jù)題意可知,細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)主要來自雌性黑鼠,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自白鼠的卵細(xì)胞。生物的性狀主要由細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)決定,所以小鼠的體色應(yīng)為黑色,性別為雌性。
3 動(dòng)物細(xì)胞融合
3.1概念:動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交,是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合后形成一個(gè)細(xì)胞的過程,融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)遺傳信息的單核細(xì)胞稱為雜交細(xì)胞。
3.2原理:細(xì)胞膜的流動(dòng)性
3.3過程
誘導(dǎo)劑:PEG,電激振動(dòng),離心,滅活的病毒(特有方法)。
3.4意義:克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。
(作者單位:新疆石河子148團(tuán)中學(xué))