动物细胞工程1动物细胞培养概念从动物机体中取出

(3)培养基中生长素类物质和
细胞分裂素类物质用量比值偏低
植物组织培养基中的两类激 素——细胞分裂素和生长素 生长素主要被用于诱导愈伤 组织形成、诱导根的分化和 促进细胞伸长生长；细胞分 裂素有诱导芽的分化、促进 侧芽萌发生长、促进细胞分 裂、抑制根的分化等作用。 生长素与细胞分裂素的比例 决定着愈伤组织发育的方向， 如图所示。
原生质体的制备 (酶解法)
正常小鼠免 疫处理 动物细胞的 融合(物、化、 生法)
原生质体的融合 (物、化法) 过程
杂种细胞的筛选 和培养
杂种植株的诱导 与鉴定
杂交瘤细胞 的筛选与培 养
单克隆抗体 的提纯
(1)克服远缘杂交不亲和的障碍， (1)制备单克隆抗体(2)诊断、治 大大扩展杂交的亲本组合范围 意义 (2)克服有性杂交的母系遗传现 疗、预防疾病。例如：单抗诊断 盒、“生物导弹”治疗癌症 象、获得细胞质基因的杂合子、 研究细胞质遗传
1. 图为将胡萝卜的离体组织在一定条件下培育形成试管苗 的过程示意图。有关叙述正确的是( )
A. 利用此过程获得的试管苗可能为杂合子
B. ①②过程中都会发生细胞的增殖和分化
C. 多倍体植株的培育需经过如图所示过程 D. 此过程依据的生物学原理是细胞膜具有流动性
【解析】植物组织培养过程是无性繁殖过程，如果离体的
― ― → ________细 (4)过程：不同________的两个细胞 诱导因素 胞。 (5)意义：①突破有性杂交方法的局限，使________杂交 成为可能。 ②细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的研究。 ③________的制备。
灭活的病毒
(4)过程：不同________的两个细胞________细胞。 (5)意义：①突破有性杂交方法的局限，使________杂交成 为可能。 ②细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的研究。 ③________的制备。 4. 单克隆抗体
血清抗体与单克隆抗体有何区别？
提取 扩大培养 培养
融合
【自我校对】 一、1. （1）分子生物学 （2）细胞器 （3）细胞内的遗传物 质 细胞产品 2. （2）动物 二、1. （1）全部遗传信息 完整生物体 （2）全套遗传物质 （3）脱离 离体 2. （1）离体 愈伤组织 （2）愈伤组织 （3）全能 （4）固体培养 （5）再生植株 3. （1）体细 胞 杂种细胞 杂种细胞 （2）原生质体 纤维素酶和果胶酶 原生质体 融合 （3）细胞壁 （4）远缘杂交不亲和 三、1. （1）单个 （2）胰蛋白 （3）无菌动物血清 2. （1）卵母细胞 克隆（2）细胞培养 重组 胚胎克隆（3） 细胞核 3. （1）形成一个细胞 （2）流动 （3）灭活（4） 生物杂交 （5）①远缘 ③单克隆抗体 4. （1）特异性 单 克隆（2）特异性 思考：（1）血清抗体：产量低、种类多、纯度差、特异性差、 反应不够灵敏。 （2）单克隆抗体：化学性质单一、特异性强、反应灵敏。
1. 两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂，都是 无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。 2. 植物组织培养最终产生新个体，体现了细胞的全能 性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故
不能体现细胞的全能性。
3. 离体的动物体细胞，其全能性受到限制，但其细胞 核仍然保持全能性(如克隆技术培养动物个体)，然而
灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力，但 是并不破坏这些病原体的抗原结构。 二、单克隆抗体的主要优点 特异性强、灵敏度高，并可大量制备。
在单克隆抗体的制备过程中，两次筛选的目的不同： （1）由于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合方式有多种，因此 第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞，淘汰掉未融合的或同 种细胞融合的细胞。（2）由于从小鼠体内提取的B淋巴细胞 可能有多种，因此第一次筛选到的杂交瘤细胞可能多种，通 过克隆化培养和抗体检测进行第二次筛选，以选出能产生特 定抗体的杂交瘤细胞。
减数第二次 分裂中期
→构建________→移植到代孕母体内→得到______动物。 (3)原理：动物细胞的________具有全能性。 (4)应用：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育、保护 濒危物种、克隆器官用于移植等。 3. 动物细胞地融合 (1)概念：两个或多个动物细胞融合________的过程。 (2)原理：生物膜的________性。 (3)方法：聚乙二醇、________的病毒、电激等。
可以获得植株，也可以获得大 量细胞
1. 动物细胞培养与植物组织培养均需无菌条件下进行。
2. 动物细胞培养与植物组织培养都需要各种必需的营养物 质，此外动物细胞培养需加动物血清，植物组织培养需加植 物激素。
3. 动物细胞培养结果是只能获大量细胞，植物组织培养既 可获得大量细胞，也可获得个体。
【例2】 下列属于动物细胞培养与植物组织培养主要区别 的是( )
单克隆抗体的制备 一、植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较 植物体细胞杂交 动物细胞融合(单克隆抗 体的制备)
(原 理) 前 处 理
细胞膜的流动性、细胞 细胞膜的流动性、细胞增 的全能性 殖 酶解法去除细胞壁(纤维 注射特定抗原，免疫处理 素酶、果胶酶) 正常小鼠
(1)物理法：离心、振动、 (1)物、化法：与植物细 电刺激等 方 胞融合相同(2)生物法： (2)化学法：聚乙二醇 法 灭活的病毒 (PEG)
培养过 程
培养结 果 应用
相同点
只能获得大量细胞，不能得到生物 个体 ①生产蛋白质生物制品 ①植物快速繁殖与脱毒植物培 ②培养皮肤移植的材料 养②生产细胞产品③制造人工 ③检测有毒物质 种子④用于转基因植物的培育 ④用于生理、病理、药理学的研究 ①都需人工条件下的无菌操作②都是合成培养基 ③都需适宜的温度、pH等条件
于生根。
【例1】 (2010· 安徽高考· T31)草莓生产上传统的繁殖方式 易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。 运用微型繁殖技术可以培养出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的 基本过程如下：
外植体― ― →愈伤组织― ― →芽、根→植株
请回答：(1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取 ________作为外植体，其依据是________。 (2)在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元 素，微量元素和________，在配制好的培养基中，常常 需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈 伤组织。接种后2～5d，若发现外植体边缘局部污染， 原因可能是________________。 (3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成 根，但分化出了芽，其原因可能是 ____________________________________________
糖类、药物、香料、生物碱等。
1. 愈伤组织再分化形成植物幼苗时，需光照处理，以便诱 导叶绿素的形成。 2. 生长素和细胞分裂素在植物内含量很低，因此植物组织 培养中常用人工合成的生长素类似物和细胞分裂素类似物。 细胞分裂素/生长素的比例适中，有利于外植体脱分化，比 例升高有利于愈伤组织再分化形成丛芽，比例降低则有利
二、应用 1. 植物繁殖的新途径 (1)微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
①保持优良品种的遗传特性 特点 ②高效快速地实现种苗的大量繁殖
(2)作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培 养，获得脱毒苗的技术。 (3)人工种子：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。
(1)制备：B淋巴细胞骨髓瘤细胞 灭活病毒 ― ― → 杂交 瘤细胞― ― →产生 筛选 ________抗体的细胞群 ― ― → 体外培养体内 培养― ― →________抗体 (2)特点：化学性质专一、________强、灵敏 度高，并可以大量制备。 作为诊断试剂 (3)应用 用于治疗疾病和运载药物
①
②
【解析】(1)外植体一般选取茎尖、根尖等，既不含病毒又易
于培养。(2)MS培养基主要成分除元素外还应有蔗糖等有机物，
添加植物激素。如培养过程中外植体局部污染，可能是其消
毒不彻底。(3)细胞分裂素和生长素的比例影响生根、生芽。 【答案】(1)茎尖、根尖 植物激素 不含病毒 (2)有机物
外植体消毒不彻底
技术项 目内容 原理
植物组织培养 细胞的全能性
动物细胞培养 细胞的增殖
矿质元素、蔗糖、维生素、 葡萄糖、氨基酸、 培养基 植物激素和有机添加剂(如 无机盐、维生素、 甘氨酸、琼脂等)，属于固 动物血清等，属 成分 体培养基 于液体培养基
取材 较幼嫩的细胞、组织、器官
动物胚胎或出生 不久的幼龄动物 的器官或组织
植物组织培养 一、脱分化和再分化的比较 比较内容 过程 脱分化 外植体→愈伤组织 再分化 愈伤组织→幼苗 有根、芽
形成体 特点
排列疏松、高度液泡 化的薄壁细胞
需要 条件
a. 离体 a. 离体 b. 适宜的营养 b. 适宜的营养 c. 生长素/细胞分裂素 c. 生长素/细胞分裂素 的比例高或低诱导生 的比例适中 芽或生根 d. 不需光 d. 光照
2. 体细胞核移植
(1)概念：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________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。用核 移植的方法得到的动物称为________动物。
→体细胞 细胞 2过程： 收集卵巢，采 → 融合 →体外培养 ― ― → 集卵母细胞 卵母细胞去核 取具有优良性状个 → 体的供体细胞
【例3】 甲流(H1N1)在世界各地大面积蔓延，有些国家还出 现了死亡病例。科学家已分离出H1N1病毒(一种RNA病毒)。某 制药厂根据下面流程图生产预防和治疗甲流的抗体，请据图回 答有关问题：
需要卵细胞质才能体现出来，这说明细胞质中有调控
核内基因表达的因素存在。
2. 用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是 ( )
A. 都需用CO2培养箱
B. 都须用液体培养基 C. 都要在无菌条件下进行 D. 都可体现细胞的全能性 【解析】植物组织培养用固体培养基不需要用 CO2培养箱，植 物组织培养可得到完整的植物个体，体现了细胞的全能性，动 物细胞培养获得的是动物或代谢产物，未体现细胞的全能性； 植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行。 【答案】C
组织来自纯合子，将来得到的试管苗是纯合子，如果离体
的组织来自杂合子，将来得到的试管苗是杂合子；①为脱
分化；②为再分化，脱分化过程没有细胞分化。用秋水仙 素处理萌发的种子和幼苗就可获得多倍体植株，不需要该 组织培养过程；植物组织培养技术的理论基础是细胞的全 能性而不是细胞膜的流动性。 【答案】A
植物组织培养与动物细胞培养的比较
2. 作物新品种的培育：单倍体育种或突变体的利用
突变体Aa中A为突变新基因，并控制着优良性状，利用 单倍体育种方法步骤如下：
突变体 减数 配子 花药离 单倍体 秋水仙素 二倍体 ― ― → ― ― → ― ― → 分裂 A、a 体培养 A、a 处理 AA、aa Aa
Байду номын сангаас
优点：稳定遗传，缩短育种年限。
3. 细胞产物的工厂化生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、
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. 动物细胞可传代培养，在植物细胞不能 D. 动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株 【解析】动物细胞培养与植物组织培养主要不同点是它们的 培养基的成分不同。动物细胞培养的培养液中通常含有葡萄 糖、氨基酸、无机盐和维生素，另外还有动物血清。植物组 织培养所需要的培养基包含植物生长和发育的全部营养成分， 如矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加剂，没有 动物血清。 【答案】A
动物细胞工程 1. 动物细胞培养 (1)概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 ______细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长 和增殖。 (2)过程：动物胚胎或幼龄动物的器官剪碎酶细胞悬浮液→ 原代培养→传代培养→细胞群。
(4)应用：利用动物细胞培养技术可生产疫苗、干扰素、
单克隆抗体，还可以用于检测有毒物质，判断某种物质的 毒性以及应用于临床医学。