高三生物第一轮复习:+动物细胞工程+课件.pptx
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1、第34讲细胞工程和胚胎工程(2)考点二 动物细胞工程(1)动物细胞培养的条件血清培养液和培养用具7.27.4维持培养液的pH1.动物细胞培养血清、血浆可补充细胞生长和增殖所需的未知营养物质无菌、无毒的环境:即对培养液和所有培养用具进行 (填“灭菌”“消毒”)处理,培养过程加一定量的 杀菌,但要注意选择抗生素的 ;此外还应定期更换培养液,清除代谢产物,这样做的目的是 。抗生素灭菌防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害种类和剂量传代培养离心或用胰蛋白酶处理胰蛋白胶原蛋白单个细胞细胞悬液原代悬浮贴壁(2)动物细胞培养的过程为何选用动物胚胎或幼龄动物的组织、器官?细胞分化程度低,分裂能力强,容易培养
2、 必须控制好胰蛋白酶的 。用量和处理时间利于营养物质吸收及便于代谢废物排出,利于细胞生长和繁殖.培养前要将组织细胞分散成单个细胞的目的是:。幼龄幼龄动动物组织物组织块块单个单个分散分散细胞细胞细胞株细胞株原代原代培养培养传代培传代培养养培养培养基基细胞系细胞系1.1.流程流程培养液中生长增殖限制因素: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P44大量死亡细胞类型单一。遗传物质没有改变细胞类型非单一。遗传物质改变大量死亡【点拨】将癌细胞进行培养时将癌细胞进行培养时 (会(会/不会)不会)出现细胞的接触抑制现象出现细胞的接触抑制现象.不会细胞增殖植物细胞的全能性液体固
3、体糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等项目动物细胞培养植物组织培养理论基础_培养前处理无菌;用机械的方法或胰蛋白酶、等处理,使组织分散成单个细胞无菌、离体取材动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织植物幼嫩的部位或花药等培养基性质_培养基成分_项目动物细胞培养植物组织培养结果_应用人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等相同点细胞培养产生大量细胞,不形成新个体可产生新个体(3)动物细胞培养和植物组织培养的比较都需人工条件下的无菌操作;都需要适宜的温度、pH等条件;都进行有丝分裂,都不涉及减数分
4、裂(4)干细胞培养及其应用种类胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源_骨髓、脐带血等体细胞(如成纤维细胞等)特点能分化成任何一种细胞、组织或器官,甚至成为_分化成_ 能诱导分化成类似的细胞应用分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等造血干细胞用于治疗白血病,神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等早期胚胎个体特定的细胞或组织胚胎干细胞例1.胚胎干细胞必须从胚胎中获取,但这涉及伦理问题,因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞
5、可来源于病人自身的体细胞,因此iPS细胞的(1)在对成纤维细胞进行培养时,常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞,这说明细胞间的物质为_,_(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞,原因是_。蛋白质不能 多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4,胃蛋白酶在此环境中失活变性(2)在培养iPS细胞的过程中,培养基中应含有细胞所需的各种营养物质,并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是_。清除代谢物防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害(3)过程为iPS细胞提供的条件不同,分化得到的细胞不同,可知细胞分化是 _ 的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导,再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是_
6、。基因选择性表达解决不育问题避免了免疫排斥问题(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞,该技术可能的应用是_。胚胎干细胞为什么可以解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题?其应用有什么限制因素?答案通过胚胎干细胞体外诱导分化,可以培育出人造组织器官,从而解决供体器官不足问题,另一方面,由于是自身细胞经诱导分化形成的,所以无免疫排斥反应。胚胎干细胞必须从胚胎中获取,这涉及伦理问题,因而限制了应用。为什么科学家认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞?答案iPS细胞的诱导过程无需破坏胚胎,而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞,将它移植回病人体内后,理论上可以避免免疫排斥反应。科学家已尝试
7、采用多种方法来制备iPS细胞,尝试说出几种获取iPS细胞的方法。答案借助载体将特定基因导入细胞中,直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的,后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。(1)动物细胞融合技术 PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等细胞膜的流动性2.动物细胞融合技术和单克隆抗体不破坏抗原结构丧失感染性灭活的病毒物理或化学手段(不感染细胞)(诱导细胞融合)项目植物体细胞杂交技术动物细胞融合技术应用意义突破远缘杂交不亲和的障碍,打破了生殖隔离,扩展了杂交的亲本组合相似点植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较植物
8、体细胞杂交、动物细胞融合的比较动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似培育植物新品种主要用于制备单克隆抗体传统制备抗体的方法:传统制备抗体的方法:向动物体内反复向动物体内反复注射注射某种某种抗原抗原,使之产生抗体,然后从,使之产生抗体,然后从动物动物 中分离所需要的抗体;其缺点是:中分离所需要的抗体;其缺点是:。血清血清产量低,纯度低,特异性差产量低,纯度低,特异性差为获得单一的抗体,为获得单一的抗体,(能(能/不能)选用特定的不能)选用特定的浆细胞直接去培养;理由是浆细胞直接去培养;理由是 。抗体是由抗体是由 细胞合成和分泌的,每种这种
9、细胞细胞合成和分泌的,每种这种细胞能产生能产生 (一种(一种/多种)抗体。多种)抗体。浆浆一种一种不能不能浆细胞已经高度分化,不能再分裂浆细胞已经高度分化,不能再分裂B淋巴细胞选择杂交瘤细胞2.2.单克隆抗体单克隆抗体人B淋巴细胞鼠骨髓瘤细胞(A)合成DNAS途径D途径氨基喋呤A、B、AA、BB、AB1、AB2、AB3 资料:细胞合成DNA有D(全合成途径)和S(应急合成途径)两条途径,其中D途径能被氨基喋呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中只有D途径,没有S途径。氨基喋呤D途径例2.核苷酸合成有两个途径,物质A可以阻断其中的全合成途径(如下图)。正常
10、细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶,制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。关于筛选原理的叙述,正确的是()正确的是()A.免疫B细胞及其互相融合细胞因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖B.骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖C.杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生高纯度目标抗体B例5.(2021山东,15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗
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