2.2动物细胞工程
2-2 动物细胞工程(第一课时)-2023-2024学年高二生物精品课件(人教版2019选择性必修
渗透压：需要考虑的一个重要环境参数
气体环境 O2: 细胞代谢所必需的 （95%空气和 CO2：维持培养液的pH 5% CO2 ）
微生物培养中的作用不同（为自养型 微生物提供碳源）
CO2 培养箱
2 动物细胞培养的过程
动物组织块 用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
（将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配置而成的培养基）
液体培养基 （培养液）
1 动物细胞培养的条件
无菌、无毒的环境 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理
无菌 ②在无菌环境下进行操作 无毒 定期更换培养液，以便清除代谢物
超净工作台
1 动物细胞培养的条件
适宜的温度、pH和渗透压
温度：哺乳动物多以（36.5±0.5）℃
①使细胞与培养液充分接触，一方面保证细胞所需的 O2和营养物质的供应，另一方面保证细胞内代谢废物 的及时排出；
②使得在细胞水平操作的其它技术得以实现。
2 动物细胞培养的过程
【思考3】用胰蛋白酶分散细胞，由此可说明细胞间的物 质主要是什么成分？ 主要是蛋白质(胶原蛋白等)。
【思考4】胰蛋白酶能将细胞消化掉吗？那将动物组织 分散成单个细胞时要注意什么问题呢？
能，应注意时间的控制。因为胰蛋白酶不仅能分解细胞 间的蛋白质，长时间还会分解膜蛋白，对细胞造成损伤。
【思考5】能够用胃蛋白酶代替胰蛋白酶吗？为什么？ 不能，因为动物细胞培养适宜的PH为7.2—7.4，此环 境下胃蛋白酶（2.0）没有活性，而胰蛋白酶(7.2-8.4) 的活性较高。
2 动物细胞培养的过程
动物细胞工程
（第一课时）
➢ 动物细胞培养 ➢ 动物细胞融合 ➢ 动物细胞核移植
选修3-2.2动物细胞工程
植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 细胞全能性 固体培养基 蔗糖 植物激素
已分化的组织→愈 伤组织→胚状体、 丛芽→完整植株
动物细胞培养 细胞增殖 液体培养基 葡萄糖 动物血清
动物组织→单个细 胞→细胞悬液→原 代培养→传代培养
原理
培养基状态 培养基特有成分 培养过程 生长特点 接种前处理 培养目的
动物细胞培养过程中需注意的问题 2、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗？为什么？ 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。
二、动物细胞培养的条件
1、无菌、无毒的环境
添加一定量的抗生素，定期更换培养液
2、营养
可以补充培养 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等 基中缺乏的物 质如生长因子， 通常需加入动物血清等一些天然成分 保证细胞顺利 的生长增殖
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。
一、动物细胞核移植技术和克隆动物
3、体细胞核移植技术的应用前景
受精卵发育成新个体的生殖方式。
无性生殖：不经过两性生殖细胞结合，直接由母体
的一部分发育成新个体的生殖方式。如细胞有丝分裂、 植物组织培养、动物体细胞核移植等。
克隆：群细胞或者生物个体。现在指个体水平的 核移植技术、细胞水平的动物细胞培养、基因水平的 DNA复制等。
⑷为什么用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以 内的细胞？ 培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，
2.2 动物细胞工程(第2课时 动物细胞融合技术与单克隆抗体)
2.2 动物细胞工程第2课时动物细胞融合技术与单克隆抗体一、单选题1.下图为某生物技术的操作过程，有关叙述错误的是（）A. 甲细胞可来自经免疫处理小鼠的脾脏中B. ①中可加入乙二醇以促进细胞融合过程C. ④可置于CO2培养箱中进行培养D. 该技术可用于研发相应的诊断试剂盒2.下图为某生物技术的操作过程，有关叙述错误．．的是（）A. 甲细胞为经免疫处理小鼠的脾细胞B. ①中可加入甘露醇以促进细胞融合过程C. ④应置于CO2培养箱中以提高细胞克隆形成率D. 该技术可研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能3.下列有关生物工程的说法正确的是（）A. 单克隆抗体制备中使用的细胞是小鼠骨髓瘤细胞和卵细胞。
融合后得到的杂种细胞的特点是既能够无限分裂，又能产生专一性抗体。
B. 基因工程所用的工具有限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。
C. 动物细胞培养时，如果缺少氨基酸供应，细胞一般会停留在细胞周期的分裂期。
D. 胚胎干细胞在功能上的最大特点是具有专能性，能分化为成年动物体内任何一种组织细胞4.下列有关制备单克隆抗体的叙述中，错误的是（）A. 采用的细胞工程技术包括细胞培养和细胞融合B. 两次筛选的目的分别是筛选出杂交瘤细胞和筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞C. 要先用胃蛋白酶处理得到单个细胞，然后用诱导剂处理得到杂交瘤细胞D. 运用的生物学原理包括细胞分裂和细胞膜具有一定的流动性5.下列关于细胞工程的叙述，正确的是（）A. 培养人的浆细胞能产生单克隆抗体B. 将动物组织分散成单个细胞需用胃蛋白酶处理C. 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理不同D. 用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞6.制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括（）①细胞培养②细胞融合③胚胎移植④细胞核移植A. ①②B. ①③C. ②③D. ③④7.某同学在学习“细胞工程”时，列表比较了动植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的（）植物细胞工程动物细胞工程技术手段植物组织培养，植物体细胞杂交动物细胞培养融合，单克隆抗体的制备特殊处理机械法去除细胞壁胰蛋白酶处理，制成细胞悬液融合方法物理方法、化学方法物理方法、化学方法、生物方法典型应用人工种子、杂种植株单克隆抗体的制备培养液区别生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化动物血清不可缺少A. 1B. 2C. 3D. 48.下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（）A. 生物导弹是用癌细胞的单克隆抗体杀死癌细胞B. 乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养C. 细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行D. 灭活病毒可使细胞相互凝聚并让细胞膜上的分子重新排布9.请据如图判断，下列说法不正确的是（）A. 若a、b分别对应骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，则d能产生单克隆抗体是b的遗传物质选择性表达的结果B. 若d形成有性杂交后代，则a和b融合形成d的过程叫受精作用C. 若d形成无性杂种植株，则采用了细胞工程中的核移植技术D. 若d形成无性杂种植株，由于杂种细胞具有双亲叶绿体，则可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株10.如图为杂交瘤细胞制备示意图。
2.2.动物细胞工程课件-高二下学期生物人教版选择性必修三
1.动物细胞培养的条件 一般使用液体培养基，也称培养液。
糖类 氨基酸 无机盐 维生素
血清
营养物质 <
血清中含有人类未知，细胞 生长增殖所必须的物质。
动物细胞 培养的
条件
<
稳定的 内环境
适宜的温度、pH和 渗透压
适宜的气体环境
无菌、无毒的环境
如何维持无菌、无毒的环境？
与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备
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教材基础诊断
√ 2. 灭活是用极端的物理或化学手段杀灭细菌或病毒，使其各种结构都失去相应的 功能。（选必3 P48相关信息）( × ) 3. 在选择性培养基上，未融合的亲本细胞会死亡，融合的三种细胞类型（只考虑 两个细胞间融合）都能生长。（选必3 P48、P49图2-16）( × )
A. 步骤①的操作不需要在无菌环境中进行 B. 步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离 C. 步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D. 步骤④培养过程中不会发生细胞转化
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3. （2020江苏，23，3分）不定项 小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，
制备流程如图所示。下列叙述错误的是( ABC )
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（3） 为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中 筛选1所采用的培养基属于__选__择__培__养__基__，使用该培养基进行细胞培养的结果是 __只__有__杂__交__瘤__细__胞__能__够__生__存__。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是 __抗__原__与__抗__体__的__反__应__具__有__特__异__性__。
2.2动物细胞工程
培养液和培养用具杀菌消毒 (4)无菌、无毒环境培养过程加抗生素杀菌 无菌、 无菌 定期更换培养液，清除代谢产物 定期更换培养液，
4．实践应用 ． (1)生产生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克 生产生物制品： 生产生物制品 病毒疫苗、干扰素、 隆抗体等。 隆抗体等。 (2)与基因工程相结合。 与基因工程相结合。 与基因工程相结合 (3)检测有毒物质，判断某种物质的毒性。 检测有毒物质， 检测有毒物质 判断某种物质的毒性。 (4)科研方面：筛选抗癌药物、治疗和预防疾 科研方面： 科研方面 筛选抗癌药物、 病。
(2009年山东高考题 人类在预防与诊疗 年山东高考题)人类在预防与诊疗 年山东高考题 传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。 传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。 已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该 病毒， 已知某传染性疾病的病原体为 病毒 病毒表面的A蛋白为主要抗原 蛋白为主要抗原， 病毒表面的 蛋白为主要抗原，其疫苗生产和 抗体制备的流程之一如下图。 抗体制备的流程之一如下图。
三、动物细胞融合与单克隆抗体制备 1．原理：细胞膜的流动性。 ．原理：细胞膜的流动性。 2．诱导融合的因素：聚乙二醇 ．诱导融合的因素：聚乙二醇(PEG)、灭活 、 的病毒、电激等。 的病毒、电激等。 3．意义：最重要的用途是制备单克隆抗体。 ．意义：最重要的用途是制备单克隆抗体。
4．单克隆抗体的制备 ． (1)过程： 过程： 过程
【答案】 (1)逆(反)转录 (2)限制性核酸内 答案】 逆 反 转录 限制性核酸内 切酶(限制性内切酶 限制酶) 限制性内切酶、 切酶 限制性内切酶、限制酶 DNA连接酶 连接酶 (注：两空顺序可颠倒 (3)细胞融合 杂交瘤 注 两空顺序可颠倒) 细胞融合 基因)序列 细胞 (4)A蛋白 核酸 基因 序列 抗A蛋白 蛋白 核酸(基因 蛋白 的单克隆抗体
人教版高中生物选修3专题二2.2动物细胞工程(精)
人教版高中生物选修3 专题二 2.2 动物细胞工程2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体成化高级中学陆勤华1、三维目标：1.1 知识目标⑴掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。
⑵简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。
⑶了解单克隆抗体在医学实践中的应用，并说其应用实例。
1.2 能力目标⑴由植物体细胞杂交技术导出动物细胞融合过程，培养学生的知识迁移能力、思维能力。
⑵让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程，指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法，使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。
（3）分析动物细胞融合技术的意义和应用，逐步提高学生独立获取知识、分析问题和解决问题的能力。
1.3 情感目标⑴初步培养学生勇于探索，不断创新的精神和合作精神。
⑵通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果，使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入，知识不断更新并向前发展，认识到学无止境，形成终生学习的意识。
⑶关注动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展和应用前景。
2、教学重难点：2.1 重点：单克隆抗体的制备2.2 难点：单克隆抗体的制备3、教学方法：讲授、自学、讨论等相结合、或生讲师评、补充4、教学手段：动物细胞融合、单克隆抗体制备过程的教学课件ppt5、教学课时：1课时6、教学过程【复习导入新课】让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识教师设问：植物体细胞杂交技术的过程是怎样的？（ppt植物体细胞杂交）填图生：先用酶去除两种植物细胞的细胞壁，使之成为原生质体，再用物理或化学的方法，诱导两种原生质体融合成杂种细胞，最后用植物组织培养的方法把其培育成新的植物体。
师：动植物细胞在结构上有何区别？生：动物细胞无细胞壁、无明显的液泡、无质体（叶绿体）。
师：既然动物细胞与植物细胞不同，那么动物细胞是否可以融合或杂交？我们在高一时候讲过有两位科学家做了一个人—鼠细胞融合的实验，以证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的。
高中生物选修三专题二 2.2 动物细胞工程
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）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。无限传代细 来自 系4、动物细胞培养条件
无菌、无毒的环境
离体培养的细胞对微生物和 有毒物质没有防御能力。 保证细胞顺利 的生长增殖
胰蛋白酶处理 单个细胞
细胞培养
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
增殖能力强，分裂旺盛，分化程 度低，容易培养
动物组织细胞间隙中含 胚胎或幼龄动物器官组织 有一定量的蛋白质，将 取出组织 细胞网络起来形成具有 一定弹性和韧性的组织 剪碎 分散成细胞悬浮液利于培养 胰蛋白酶处理 和器官。
单个细胞 细胞悬液
2、下列属于动物细胞工程中的工具是 （ C） A．限制性内切酶 B．DNA连接酶 C．胰蛋白酶 D．果胶酶
3、下列属于动物细胞培养与植物组织培养 主要区别的是 A A.培养基成分不同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能 培养成植株
人耳鼠
在京展出的数天，尽管门票高达20元，但还是有将近20 万人，心甘情愿地掏钱一睹“人耳鼠”的风采。
人耳鼠的出现，透露了怎样的信息？
一、动物细胞培养
发展历史:
20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞的 细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的其他 细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开了激烈 的争论。1907年，美国生物学家哈里森(Harrison) 从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它放在青蛙的凝 固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织存活了好几周， 并且从神经细胞中长出了神经纤维。哈里森的实验不 仅解决了神经纤维的起源问题，而且开创了动物组织 培养的先河。此后，在许多科学家的不懈努力下，动 物组织培养不断改进并逐渐发展成为动物细胞培养。
人教版教学课件2.2 动物细胞工程
需抗体的细胞(很多种杂交瘤细胞),需经克隆化培
养和抗体检测,经多次筛选后就可获得足够数量的
能分泌所需抗体的细胞。
(4)2个培养提取场所
①体外培养——培养液提取。
②体内小鼠腹腔中培养——小鼠腹水中提取。
提醒
取相应B细胞前必需先注射相应抗原,形
象地说先“打针”,否则失败。 (5)原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。 拓展提升 植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较
障碍,大大扩展杂交的亲本 组合范围 (2)克服有性杂交的母系遗 传现象、获得细胞质基因的 杂合子、研究细胞质遗传
(1)制备单克隆抗体 (2)诊断、治疗、预
防疾病。例如:单抗
诊断盒、“生物导
弹”治 疗癌症
对位训练
3.利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗 原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是 （ D ） A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产 生的血清抗体为单克隆抗体 B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得大量针对SARS 病毒的单克隆抗体 C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱 导融合后的细胞均为杂交瘤细胞 D.利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异 性结合的方法可诊断出病毒感染者
冷冻（或超低温、 （5）在细胞培养过程中，通常在________________ 液氮） 条件下保存细胞。因为在这种条件下，细 胞中 酶 的活性降低，细胞 新陈代谢 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 抗原 进行攻击。
考点二
动物体细胞核移植技ຫໍສະໝຸດ 与克隆动物植物体细胞杂交 动物细胞融合(单克隆抗体 的制备)
理论基础 细胞膜的流动性、细胞的 细胞膜的流动性、细胞增殖 (原理) 全能性 融合前 酶解法去除细胞壁(纤维 注射特定抗原,免疫处理正 处理 素酶、果胶酶) 常小鼠
2.2 动物细胞工程(第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物)
2.2 动物细胞工程第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物一、单选题1.随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。
如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，下列相关叙述错误的是（）A. 应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于供体1和供体2个体B. 应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精，且精子必需进行获能处理C. 应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割D. 应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官，用于器官移植研究2.下列关于动物体细胞克隆和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 克隆羊“多莉”的培育过程中不需要进行胚胎移植操作B. ES 细胞在饲养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化C. 排异反应是胚胎工程需要重点克服的难题之一D. 同期发情处理可以使受体的生理状态更适宜来自供体的胚胎着床3.2009年山东省干细胞技术研究中心宣布，成功克隆出5枚人类囊胚。
其中4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞，1枚来源于帕金森患者的淋巴细胞，卵细胞通过健康志愿捐献者促排卵获得。
下列相关叙述正确的是（）A. 可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，通过核移植后获得囊胚B. 囊胚阶段的细胞处于未分化状态，可从囊胚中获得胚胎干细胞C. 获得的胚胎干细胞可在饲养层细胞上分化成所需要的器官D. 通过该技术可以达到科学家培养克隆人的目的4.下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质B. 细胞培养所需气体CO2的主要作用是维持培养液的pHC. 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化D. 体细胞核移植获得克隆动物的难度低于胚胎细胞核移植5.下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果B. 胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育C. 胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体D. 从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用6.以下技术与应用匹配不正确．．．的是（）A. 核移植技术——培养鲤鲫核质杂交鱼B. 干细胞技术——提供用于移植的细胞或器官C. 细胞融合技术——培育单倍体植物D. 酶的固定化技术——固定α淀粉酶连续水解废水中的淀粉7.进行生物工程设计时，下表各组所选择的实验材料与实验目的配置，不正确的是（）组别实验目的实验材料材料特点1 动物细胞核移植卵母细胞细胞大，细胞质能有效调控核发育2 体细胞诱变育种愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发突变3 植物体细胞杂交培育新品种花粉粒易于获取，易于培养4 烧伤患者皮肤细胞移植自体皮肤生发层细胞分裂能力强，且不会引起免疫排斥A. 1组B. 2组C. 3组D. 4组8.中国科学家应用体细胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“华华”。
lrf2.2 动物细胞工程
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30.8 t，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3～4 t。 （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。
2.动物细胞核移植技术和克隆动物 2.1 动物细胞核移植概念：
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，使其重组并发育成为一个新的胚胎， 这个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）
分 类
胚胎细胞核移植： 细胞分化程度低，恢复全能性容易 体细胞核移植：细胞分化程度高，恢复全能性不容易
经大量增殖后产生的。人B淋巴细胞并不能无限增殖，能无限增殖的是人的骨
髓瘤细胞；人的成熟红细胞不含细胞核，不可能经过培养形成细胞株；在动物 培养过程中，要用胰蛋白酶处理动物组织，使其分散成单个细胞。
【答案】 D
解题技巧：本题为叙述题，要先对题干和选项进行细读，然后根据题意和所掌 握的基础知识对选项进行逐项比较。
细胞融合的方法
诱导方法
用
途
获得杂种植株
主要用于制备 单克隆抗体
在动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的 是（ ） Ｂ A．结果是相同的
B．杂种细胞的形成过程基本相同 C．操作过程中酶的作用相同
D．诱导融合的手段相同
克服不同植物远缘杂 交不亲和的障碍
制备单克隆抗体
二、单克隆抗体
什么是抗体？ 抗体是机体受抗原刺激后产生 的、并能与该抗原发生特异性结合的 具有免疫功能的球蛋白。 B淋巴细胞产生抗体。
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？
2.2 动物细胞工程
第2章细胞工程第2节动物细胞工程一、动物细胞培养1.概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
2.原理：细胞增殖3.地位：动物细胞工程的基础4.关键操作：原代培养和传代培养。
（一）动物细胞培养的条件1.营养（1）成分①已知成分将细胞所需的营养物质（糖类、氨基酸、无机盐、维生素等）按其种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。
①未知成分使用合成培养基时，通常需加入血清等一些天然成分。
（2）培养基的物理性质培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
2.无菌、无毒的环境①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；①在无菌环境下进行操作；①还需要定期更换培养液。
3.温度、pH和渗透压（1）适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以36.5±0.5①为宜。
（2）适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为7.2~7.4。
（3）适宜的渗透压：维持适宜渗透压的目的维持细胞正常的形态和功能。
4.气体环境（1）组成：动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。
（2）气体作用：①O2：O2是细胞代谢所必需的；①CO2：CO2的主要作用维持培养液的pH。
（二）动物细胞培养的过程①原代培养：将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养。
①传代培养：将分瓶后的细胞培养称为传代培养；①细胞贴壁：大多数体外培养的细胞需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁；①接触抑制：当贴壁细胞生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
1.取动物组织（1）取材：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官。
（2）取材原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。
2.制成细胞悬液（1）制成细胞悬液的步骤：①将组织分散成单个细胞；①用培养液将细胞制成细胞悬液。
（2）将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；①能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。
高中生物课件：选修3 专题2 2.2动物细胞工程
动物
1.动物体细胞核移植技术的过程
细胞培养
去核
重组细胞 供体
2.原理:_______________________ 动物体细胞核具有全能性 3.结果:___________ 4.应用
产生新个体
(1)加速家畜_________进程,促进优良畜群繁育。 (2)保护_________。
(4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中,去除卵母细胞细胞核的目
的是
。
(5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后,该母牛就会生 出与供体奶牛遗传物质相同的牛犊,但也不是100%地复制,原因最可能
是
。
。转基因奶牛的 具有全能性。
(6)上述动物细胞工程中涉及的技术有 克隆成功,说明了动物的
体,因此形成的个体性状主要同供体,但也有部分性状同受体。
【典例1】科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果 要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示)。 请结合图示回答下列问题:
(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理,形成
单个细胞,这个过程中需要利用_______________酶处理。 (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,原因是 _____________________________________________。 (3)在进行原代培养时,细胞增殖的方式是________________,此外,细胞增殖 还表现出____________________和接触抑制等特点。
2.2 动物细胞工程
考纲要求 1.动物的细胞培养与体 细胞克隆 Ⅰ 2.细胞融合与单克隆抗 体 Ⅱ
四年考情 Ⅱ2012福建·非选择题
2.2 动物细胞工程
动物细胞培养 动物细胞培养的过程 （4）传代培养。 将原代培养的细胞从培养瓶中取出，配制 成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养 瓶中继续培养。 a、传至10-50代左右时： 大部分细胞增殖会逐渐缓慢，直至完全 停止，丧失增殖能力，这种细胞属于细胞株。 b、50代以后： 少部分细胞的细胞核型发生变化，经继 续传代培养会发生突变，发展成癌细胞，属于 细胞系。
• 体细胞核移植技术的应用前景
• • • • • • （1）繁育优良品种; （2）保护濒危物种； （3）生产医用蛋白； （4）医学上可克隆组织、器官； （5）了解胚胎发育及衰老过程; （6）用克隆动物做疾病模型，能使人们更好的 追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。
动物体细胞核移植技术和克隆动物 体细胞核移植技术存在的问题
动物体细胞核移植技术和克隆动物
• 动物核移植与克隆动物 • （1）概念：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 ①卵母细胞体积大，易操作 最终发育为动物个体。用核移植的方法得到 ②成熟促进因子的活性最高 的动物称为克隆动物。 ③细胞质已成熟，支持胚胎的全程发育 • （2）类型：胚胎细胞核移植与体细胞核移植 • 体细胞核移植的过程 • 体细胞核移植和克隆动物的成功 • 说明了： • 高度分化细胞的细胞核仍具有全能性， 因为含有保持该物种的全部遗传基因。
动物细胞融合与单克隆抗体
动物细胞融合与单克隆抗体
单克隆抗体 1、制备抗体的传统方法及存在的不足 方法： 向动物体内反复注射某种抗原，使动物产 生抗体，再从动物血清中分离所需抗体。 不足： 产量低、纯度低，抗体特异性差。 每一个B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体， 且在体外培养不可能无限增殖的。
2.2 动物细胞工程(47张PPT)
原代培养——初次培养 传代培养——分瓶后的培养
动物细胞培养技术常将细胞培养至10代以内。
细胞株：原代培养的细胞一般传至10代左右，细胞的生长就会出现 停滞，大部分细胞衰老死亡。但极少数细胞能存活下来并继续传下去， 一般还可以顺利地传至40～50代，这种细胞被称作细胞株。 细胞系：一般情况下，当细胞株传至50代以后会再次出现停滞，不 能再传代。但有部分细胞的遗传物质发生了改变（细胞核型发生变 化），并带有癌变的特点，从而有可能在培养条件下无限制地传下去 （不死性），这种细胞叫做细胞系。
3.动物细胞培养经历原代培养和传代培养： （1）原代培养：从动物体获取组织或细胞后，进行的第一次 培养过程称为原代培养，也叫初代培养。
分散成单个细胞
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 要求：内表面光滑、无毒、易于贴附。
3.动物细胞培养经历原代培养和传代培养： （1）原代培养：从动物体获取组织或细胞后，进行的第一次 培养过程称为原代培养，也叫初代培养。
适宜的温度
【资料4】开放培养时一般把细胞置于95%空气和5%二氧化 碳组成的气体环境中。氧气参与细胞的呼吸作用，二氧化碳 可以调节、维持培养基的pH。大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4 。
适宜的气体环境
4.动物细胞培养的条件 （1）充足的营养
① 生长因子（如表皮生长因子、成纤维细胞生长因子等， 生长因子能促进细胞生长并维持细胞形态）
充足的营养物质
【资料2】细菌、真菌和病毒等均可造成细胞培养环境的污染 ，而离体培养的细胞已经失去了对微生物和有毒物质的防御 能力，一旦受到污染或有毒自身代谢产物积累等，培养的细 胞就会死亡。
无菌环境
4.动物细胞培养的条件 【资料3】人体细胞培养的标准温度为36.5±0.5℃，偏离这 一温度范围，细胞的正常代谢就会受到影响。培养的细胞对 低温的耐受能力高于对高温的耐受力。
2.2动物细胞工程
课题：2.2 动物细胞工程动物细胞培养和细胞核移植班级 姓名 学号 评价【知识目标】1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2、简述通过动物个体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
【能力目标】运用细胞的基础知识，分析细胞工程的理论基础。
知识点一动物细胞工程常用的技术手段有 、 、 、 等，其中 是其他动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞的培养（一）、概念：从动物体内取出相关的组织，将它分散成 ，然后，放在适宜的 中，让这些细胞生长和 。
（二）、过程【问题】：1、一般为什么取用动物胚胎或幼龄动物器官组织细胞作为动物细胞培养的材料？其原因是胚胎或幼龄动物的组织细胞 。
2、进行动物细胞培养时用 酶分散细胞，说明细胞间质的主要成分是 。
能否用胃蛋白酶？胃蛋白酶的最适PH 约为2，胰蛋白酶的适宜PH 为7.2～7.4，当PH 大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，而多数动物细胞培养的适宜PH 为7.2～7.4，在此环境中胃蛋白酶没有活性，而胰蛋白酶的活性较高。
3、动物细胞培养时的两个特点： 和 。
为了有利于细胞贴附，对培养皿或培养瓶的要求是 。
如何解除细胞的接触抑制现象？用 处理，制成细胞悬浮液，分瓶培养。
4、原代培养和传代培养通常将动物组织消化后的 称为10代以内的细胞培养。
贴满瓶壁的细胞重新用等处理后，分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的传代培养的标志是：用 处理，分瓶培养。
传代培养的细胞特点：在细胞传至10～50代后，大部分细胞死亡，少部分细胞的细胞 发生改变，获得 性。
朝着等同于 的方向发展。
目前使用的或冷冻保存的细胞通常为10代以内，是因为这些细胞能保持 。
5、在动物细胞培养的过程中，胰蛋白酶在使用过程中作用都相同吗？ 作用分别是什么：① ；②使 生长的细胞从瓶壁上洗脱下来，并分散成 。
健康动物体内的组织块 剪碎 胰蛋白酶 或胶原蛋白酶单个细胞培养液 细胞悬浮液 10 50（三）、条件1、的环境：首先应对和培养用具进行无菌处理；通常还要在细胞培养液中添加一定量的，以防止培养过程的污染；还应定期培养液，以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成的危害。
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1．(2010年无锡模拟)在生物工程中一般都要用到酶，下列酶中属于动物细胞工程最常用的工具酶的是()
A．限制酶B．DNA连接酶
C．果胶酶D．胰蛋白酶
【解析】基因工程用到的是限制酶和DNA连接酶；植物体细胞杂交技术用到的是果胶酶；动物细胞工程用到的是胰蛋白酶，它的作用是使动物组织中的细胞相互分散成为单个的细胞，便于在液体培养基中培养。
【答案】 D
2．下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()
A．培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体
B．培养中的人B细胞能够无限地增殖
C．人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株
D．用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
【解析】能产生抗体的细胞应为浆细胞而不是效应T细胞，瘤细胞才具有无限增殖的特点；人成熟的红细胞，因无细胞核所以进行细胞培养不能形成细胞株。
故正确答案是D。
【答案】 D
3．(2010年济宁质检)用a表示骨髓瘤细胞，b表示效应B细胞，则细胞融合过程中两次筛选的目的分别为()
A．a、aa、ab、bb、b→a、aa、ab→ab培养
B．a、aa、ab、bb、b→ab、bb、b→ab培养
C．a、aa、ab、bb、b→ab→产生特定抗体的ab培养
D．a、aa、ab、bb、b→aa→能无限增殖的aa培养
【解析】第一次筛选是选出杂交瘤细胞即ab，第二次筛选是选出产生特异性抗体的ab细胞。
【答案】 C
4．利用细胞工程方法，以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。
下列相关叙述正确的是()
A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清抗体为单克隆抗体
B．体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C．将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEG诱导融合后的细胞不一定为杂交瘤细胞
D．利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法不一定能诊断出SARS病毒感染者
【答案】 C
5．关于单克隆抗体的生产和应用，错误的是()
A．对小动物注射特定抗原以获取所需的B淋巴细胞
B．融合并筛选特定的杂交瘤细胞，原代培养发生遗传物质改变后才能进行传代培养C．特定的单克隆抗体可制成试剂，用于检测人体是否受某种抗原的感染
D．治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞
【答案】 B
6．(2010年北京海淀区抽查)用动物细胞工程技术制备单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是()
A．将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用氯化钙作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
C．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体D．该杂交瘤细胞株的增殖方式和产物分别是有丝分裂和单克隆抗体
【解析】淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合需要灭活的病毒、聚乙二醇或物理因素来诱导，氯化钙不能作为诱导剂，氯化钙的作用是在基因工程中用于增大细胞壁的通透性，便于重组质粒进入微生物的细胞内。
【答案】 B
7．近年来，我国死于狂犬病的人数有上升趋势。
狂犬病病毒的核酸是RNA，机体感染病毒后产生的特异性IgG抗体，能消除狂犬病病毒，这是接触狂犬病病毒后及时注射疫苗和特异抗体的重要依据。
我国利用地鼠的肾细胞培养狂犬病疫苗，已取得良好效果。
请根据上述材料，回答下列问题：
(1)巴斯德利用固定毒株制成减毒活疫苗，预防狂犬病，制成减毒活疫苗需要用____________培养。
(2)特异性抗体获取可用单克隆抗体制备。
在制备单克隆抗体的过程中，应用的动物细胞工程技术是____________。
(3)下面是单克隆抗体制备过程示意图，请据图回答：
1①图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是_________细胞，该细胞能够产生______。
从小鼠体内提取分离该细胞之前，给小鼠注射的特定的物质是_______。
②图中B过程是细胞融合，该过程需要用灭活的_________、聚乙二醇或电激等诱导。
③特异性抗体获取的方法也可以采用向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。
与这种方法制备的抗体相比，单克隆抗体具有等优点。
(4)动物细胞体外培养需要满足的环境条件有_________________________。
(5)单克隆抗体的制备还有哪些用途？______________________________________。
【答案】(1)活细胞(2)动物细胞融合技术(3)①B淋巴抗体抗原(或狂犬病病毒)②病毒(或仙台病毒)③特异性强、灵敏度高、并可以大量制备(4)无菌、无毒、适宜温度和pH、充足的气体、营养物质(5)作为诊断试剂、运载药物(或“生物导弹”)等8．(2010年海口质检)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。
下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。
请据图回答：
(1)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是____________。
(2)将________注入小鼠体内，从小鼠脾脏中获得淋巴细胞，其中至少1个淋巴细胞能
产生抗该抗原的抗体。
(3)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有__________、___________的特性。
(4)单克隆抗体制备过程运用了________和_________的动物细胞工程技术手段。
(5)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等，与植物细胞培养基有所不同的是，还含有________。
(6)在动物细胞融合过程中，需要将所选取的组织细胞分散开，以利于细胞融合，可用________处理离体组织细胞使之分散开。
(7)鼠源杂交瘤抗体与普通血清抗体相比较，具有____________________的特点。
(8)改造鼠源杂交瘤技术，生产鼠—人嵌合抗体，属于________(生物工程)的范畴。
图示过程是根据预期的____________，设计________，最终必须对______________进行操作。
(9)经过改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是________________________________________________________________________。
【解析】(1)由于浆细胞没有无限增殖的能力，因此不能通过培养浆细胞生产单克隆抗体。
(2)(3)单克隆抗体制备时，需要先把抗原注入小鼠的体内，刺激其产生浆细胞．然后从小鼠的脾脏中把浆细胞分离出来，与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞；杂交瘤细胞具有无限增殖的特性，也具有合成抗体的能力。
(4)单克隆抗体制备过程中使用了细胞融合、细胞培养等技术。
(5)动物细胞培养液中，必须有动物血清。
(6)用胰蛋白酶可以把动物组织分散成单个细胞。
(7)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特性。
(8)从图中看改造鼠源杂交瘤技术，生产鼠—人嵌合抗体，属于蛋白质工程的范畴。
(9)鼠—人嵌合抗体的优点是副作用减少。
【答案】(1)浆细胞不能无限增殖(2)抗原(3)在体外大量繁殖产生特异性抗体(4)动物细胞融合动物细胞培养(5)动物血清(6)胰蛋白酶(7)特异性强、灵敏度高(8)蛋白质嵌合抗体的功能嵌合抗体的结构基因(9)对人体的不良反应(或过敏反应等副作用)减少。