导图社区 动物细胞工程
高中生物 现代生物技能专题——动物细胞工程,包括核移植技术原理、分类和过程,动物细胞融合和单克隆抗体的制备、动物细胞培养三部分内容。
定义:对生殖细胞,受精卵,早期胚胎细胞进行处理,将获得的胚胎移植到雌性动物以内产生后代精子获能:精子必须在雌性动物的生殖管道中发生相应的生理变化后哦,有受精能力
高中生物选修微生物培养技术及应用的知识点总结,包括:培养基的配制、无菌技术、微生物纯培养、选择培养基、微生物的选择、培养微生物的数量测定、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数。
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动物细胞工程
动物细胞培养
原理:细胞增殖
条件
营养:糖,水,无机盐,氨基酸,促生长因子,微量元素,血清(补充培养基中缺乏的物质)
无菌无毒环境:1.培养液和所有培养用具进行灭菌处理 2.培养液中添加一定量的抗生素3.定期更换培养液(原因:1.补充营养物质2.清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞本身造成危害)
适宜温度36.5℃+-0.5℃
适宜pH7.2~7.4
气体环境
通常选用培养皿或松盖培养瓶
置于95%空气和5%CO2的CO2培养箱中,02的作用:细胞代谢必需,CO2的作用:维持培养液的pH
过程
注意
过程1:用机械的方法或用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
细胞贴壁:悬浮中分散的细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上
接触抑制:贴壁细胞分裂生长到表面互相接触,细胞停止分裂生殖
10代之前核型不变,10~50代核型可能改变,50代之后核型一定改变
应用
获得细胞产物
人造皮肤
有毒物质检测
干细胞
分布:早期胚胎,骨髓,脐带血等多种组织和器官中
类型:胚胎干细胞(全能干细胞)和成体干细胞
功能:自我更新能力及分化潜能
干细胞与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关,因而在医学上有着广泛的应用。
动物细胞融合与单克隆抗体
动物细胞融合
概念:使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
原理:细胞膜的流动性
融合过程:细胞膜融合→细胞质融合→细胞核融合。
方法:(1)物理法:电融合法。(2)化学法:PEG 融合法。(3)生物法:灭活病毒诱导法。
特点
具有两个细胞的遗传信息,通过动物细胞的培养,杂交细胞表现出两个亲本的特点。
应用:(1)成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。 (2)用于制造单克隆抗体。
单克隆抗体
制备原理 (1)B 淋巴细胞的特点:一种B 淋巴细胞只分泌一种特异性抗体, B 淋巴细胞在体外不能无限增殖。 (2)骨髓瘤细胞的特点:能无限增殖。 (3)杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生特异性抗体。
过程:
(1)诊断试剂。
如:利用同位素或荧光标记的单克隆抗体,定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。
(2)治疗疾病:单克隆抗体药物。
动物体细胞移植技术和克隆动物
动物细胞核移植
具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞
有效调控细胞核发育的细胞质
完成胚胎发育的必要环境条件
原理:动物细胞核的全能性
种类:胚胎细胞核移植(容易),体细胞核移植
性状:
它们的细胞核来源相同,但是它们的细胞质来源不同,细胞质中也含有基因,控制的性状不相同。细胞质遗传物质来自卵母细胞
生物的性状除了受基因控制外,还受到环境的影响。
技术手段:动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术
选卵细胞作为受体细胞的原因
体积大,易于操作
卵黄多,营养丰富,为发育提供充足营养
MII中期的卵母细胞中含有促进细胞核全能性表达的物质
(1)畜牧业:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
(2)医药卫生:通过建立转基因体细胞系,再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产许多珍贵的医用蛋白。
(3)治疗人类疾病
①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。
②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞,经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官,将它们移植给患者时,可以避免发生免疫排斥反应。
③研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
④克隆一批遗传背景相同的动物,可以通过它们之间的对比来分析致病基因。
⑤克隆特定疾病模型的动物,还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。
(4)保护濒危物种:该技术有望增加濒危物种的存活数量。
问题
(1)成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进。 (2)相对于技术研究,核移植的理论研究较为滞后,需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。 (3)一些研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。
胚胎或幼嫩组织
用机械的方法,或用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
单个细胞
细胞悬浮液
接触抑制
传代培养
细胞株
细胞系