动物细胞培养的培养基 高二下学期生物人教版选择性必修3.docx

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1、动物细胞培养的培养基 动物细胞培养时，有时需要用含血清的培养基，有时又会用到无血清的培养基。 那么，血清培养基和无血清的培养基区别是什么？血清培养基血清培养基又叫BSS培养基，主要是由无机盐、葡萄糖组成，它的作用是维持细胞渗透压平衡，保持pH稳定及提供简单的营养。几种常用的BSS配方如下（表1-1）细胞培养加入的血清主要是牛血清，培养某些特殊细胞也用人血清、马血清等。牛血清对绝大多数哺乳动物细胞都是适合的，但并不排除在培养某种细胞时使用其他动物血清更合适。血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等，这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的。此外，血清含

2、一些对细胞产生毒性的物质，如多胺氧化酶，能与来自高度繁殖细胞的多胺反应（如精胺、亚精胺）形成有细胞毒性作用的聚精胺。补体、抗体、细菌毒素等都会影响细胞生长，甚至造成细胞死亡。目前，血清多作为一种添加成分与合成培养基混合使用，使用浓度一般为520 %，最常用是10 %。 大多数动物细胞培养都会用到血清培养基，还可用于细胞的漂洗、配制其他试剂等。无血清培养基无血清培养基是化学成分明确、使用中不需添加血清的培养基，用于杂交瘤细胞的培养，以获取特定的单克隆抗体。使用杂交瘤细胞无血清培养基可简化后期蛋白纯化的环节，获得高表达量的单克隆抗体。无血清培养基和试剂被广泛的应用于培养哺乳动物和无脊椎动物细胞以制

3、备单克隆抗体，病毒抗原和重组蛋白等。大多数的无血清培养基含有向细胞内转运离子的转铁蛋白和调节葡萄糖摄取量的胰岛素，以及一些蛋白质和清蛋白，纤维蛋白，胎球蛋白等，这些蛋白在细胞培养中发挥各种不同的功能，如提供细胞贴壁所需的基质，抗生物反应器剪切力，作为脂质和其他生长分化因子的载体等。附：常用的无血清培养基Darfler等开发的CITTL无血清培养基以DMEM/F12(11)为基础培养基，添加了5mg/L的过氧化氢酶，1.5mg/L的胰岛素，1.53.0mg/L转铁蛋白，2nmol/L睾酮，0.5mg/L的二亚油酰磷脂胆碱和1.5mg/L的-甘油磷酸。 这一培养基可支持s49细胞的克隆化生长，也可

4、用于杂交瘤细胞的培养；文献“Chang TH,Steplewski Z and Koprowski H.Production of Mabin SFM.J.Immunol.Methods.1980,39:369”所报导的无血清培养基成功地培养了几株杂交瘤细胞，其基本培养基是MEM或RPMI 1640，并添加了0.6mg/L的谷氨酰胺，1MEM的非必需氨基酸，5mg/L的胰岛素和5mg/L转铁蛋白；Murakami等开发的无血清培养基以DMEM/F12为基础，添加了5mg/L的胰岛素，235mg/L转铁蛋白，20mol/L乙醇胺和1nmol/L亚硒酸钠等物质，这就是现在被广泛使用的DMEM/F1

5、2-ITES配方，可培养多种杂交瘤细胞。Kover和Frank开发的无血清培养基以RPMI 1640为基础培养基，并添加了10mg/L胰岛素，5mg/L转铁蛋白，20mol/L乙醇胺，5mg/L亚油酸，1g/L牛血清蛋白；3mg/L抗坏血酸，2g/L氢化可的松和12种微量元素，这一培养基也可使多种骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞得以生长。美国专利U.S.P.4927762公开了一种含有抗氧化剂的培养基，阐明了细胞在还原性介质中能更好地生长，同时指出了N-乙酰半胱氨酸、硫乳酸、巯基乙醇等物质的添加可以起到抗氧化作用。美国专利U.S.P.4767704公开的培养基就微量元素的添加进行了研究，开发了一种无蛋白

6、培养基，该专利最主要的贡献在于使人们认识到微量元素的作用。上述的培养基都具有各自的特点，但是各个培养基均只适合于一种或一类细胞的生长，而且蛋白含量仍较高，一般可达每升几十毫克至几克，不利于产物的分离纯化，生产成本也较高。为了满足人们的需要，研究开发新的低蛋白无血清培养基将是很有意义的。本发明的目的在于公开一种低蛋白无血清培养基，用于培养鼠-鼠杂交细胞瘤，特别是由骨髓瘤细胞NS1和经免疫的Balb/c小鼠脾细胞融合而成的WuT3杂交瘤细胞，分泌抗人T淋巴细胞CD3抗原的单克隆抗体，该培养基具有蛋白含量低，分离纯化容易，易于工业化生产的特点。由于血清中蛋白和其它大分子物质太复杂，影响了单克隆抗体的

7、分离和纯化，使单克隆抗体的收率和纯度降低，限制了单克隆抗体的体内应用；同时，由于血清的添加也使生产成本大大提高。因此，许多科研工作者致力于开发无血清或低血清培养基。例. （2021七彩阳光阶段评估）研制针对新冠病毒的单克隆抗体为抗击新冠肺炎疫情的重要途径。N蛋白是新冠病毒的核心蛋白之一，下图表示研制针对N蛋白的单克隆抗体的基本过程，表示相关过程。请回答：（1）N蛋白基因是利用法得到的，利用基因工程生产N蛋白的核心步骤是图中的过程（用数字序号回答）；过程常用CaC12溶液处理的目的是增大大肠杆菌的通透性，上述制备过程要选用大肠杆菌作为受体细胞而不用酵母菌的主要原因是酵母菌 。（2）过程的目的是刺

8、激小鼠并在体内产生更多的细胞，过程需要经过诱导融合、多次筛选，以及，产生符合要求的杂交瘤细胞株。（3）在抗疫初期，新闻里看到很多康复者在捐献血浆，用于治疗其他病人，但这种血浆疗法不适宜推广应用，其原因除了捐献者的人数和血浆数量有限外，结合单克隆抗体的优点，还有、（至少写两个方面）。答案：（1）化学合成细胞壁为真核生物，要对目的基因转录后形成的mRNA作进一步加工后再翻译（或“合成的蛋白质有的还要经内质网、高尔基体的加工、影响N蛋白的生产”）（2）效应B淋巴（浆）克隆培养（3）康复者的血浆中含有多种抗体，缺乏特异性；不能直接进行大规模生产（或人体对多种异体血浆成分容易产生免疫排斥反应等合理答案）

9、解析：（1）本例以新冠病毒的N蛋白作为抗原，通过杂交瘤技术制备特异性强的单克隆抗体。N蛋白基因是以其氨基酸序列推算出来的，合成基因的方法应是化学合成法；再利用基因工程技术获得大量的N蛋白，其中核心步骤应是形成重组DNA分子的过程；转化大肠杆菌时利用氯化钙的目的是增大细菌细胞壁的通透性；宿主细胞不用酵母菌的主要原因是酵母菌为真核生物，目的基因转录后对mRNA要加工，蛋白质合成后有的还需经过内质网、高尔基体的加工，会影响N蛋白的产生。（2）过程是抗原刺激小鼠，促其体内产生更多的效应B细胞，过程是杂交瘤细胞的制备过程，经融合、筛选，最后经克隆培养得到相应的杂交瘤细胞株。（3）从单克隆抗体具有的特异性强、灵敏度高来反思异体血浆的不足，如存在的抗体等种类多、易产生免疫排斥反应、来源有限产量不高等。