动物细胞工程

高中生物之动物细胞工程知识总结，包括动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、动物体细胞核移植三部分内容。

动物细胞工程

• 动物细胞培养
  • 定义：指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。
  • 原理：细胞的增殖
  • 所需的基本条件
    • ①营养条件：葡萄糖，氨基酸，无机盐，维生素等， 通常需要加入血清等一些天然成分（弥补合成培养基的不足）
    • ②无菌，无毒的环境：1在培养基中加入一定量的抗生素，2在无菌环境下操作， 3·培养液还需定期更换以便清除代谢物。
    • 温度，pH，渗透压
    • 气体环境：O₂是细胞代谢所必需的，CO₂的主要作用是维持培养液的pH，将培养皿或松盖培养瓶置于含有95%空气和5%CO₂的混合气体的CO₂培养箱中进行培养。
  • 主要过程
    • ①用机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶进行处理将其分散成单个细胞。
    • ②将细胞制作成细胞悬液，放入培养皿中培养，大多数体外培养的动物细胞贴附在培养瓶的瓶壁上生长增殖，这是细胞贴壁现象。
    • 悬浮培养的细胞会因细胞密度过大，有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
    • 还会发生接触抑制现象，当细胞表面互相接触时通常会停止分裂增殖这就需要分瓶培养。第一次分瓶前的叫原代培养，分瓶后的叫传代培养。
    • 悬浮培养的细胞直接用离心法收集；贴壁培养的需要用胰蛋白酶处理，再用离心法收集。
  • 干细胞培养及其应用
    • 胚胎干细胞
    • 成体干细胞
      • 造血干细胞
      • 神经干细胞
      • 精原干细胞
    • 诱导多能干细胞（iPS细胞）
• 动物细胞融合技术
  • 定义：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
  • 诱导方法
    • PEG融合法
    • 电融合法
    • 灭活病毒诱导法（相比于植物细胞融合特有的）原理：病毒表面的糖蛋白和一些酶能与细胞膜上的糖蛋白发生作用（糖蛋白识别具有特异性），而植物原生质体膜上没有相应的糖蛋白。
  • 意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
• 单克隆抗体
  • 定义：由单一的B淋巴细胞通过克隆所产生的化学性质单一、特异性强的抗体.
  • 特点：①灵敏度高 ②特异性强 ③可以大量制备
  • 过程
    • ①对小鼠注入特定抗原，从小鼠脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。并将其与骨髓瘤细胞诱导融合。
    • ②第一次筛选：用特定的培养基筛选出杂交瘤细胞（HAT培养基），既能迅速大量增殖，又能产生抗体
    • ③进行克隆化培养和抗体检测，再进行第二次筛选（获得产生所需抗体的特定的杂交瘤细胞）
    • ④抗体检测（方法：抗原抗体杂交；原理：抗原与抗体特异性融合）呈阳性的杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖
    • ⑤从细胞培养液或小鼠腹水中获得
• 动物体细胞核移植和克隆动物
  • 定义：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。
  • 原理：动物细胞核全能性
  • 特点：无性繁殖；利用动物体细胞核移植技术得到克隆动物
  • 哺乳动物核移植
    • 胚胎细胞核移植
    • 体细胞核移植
  • 应用前景及存在问题