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第35讲 动物细胞工程
动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
动物细胞培养
动物细胞核移植与克隆技术
动物细胞融合技术
其它动物细胞工程的基础
生产单克隆抗体
动物
细胞
工程
常用
技术
1
动物细胞培养的条件
营养 水、无机盐、糖类、氨基酸、维生素、_____等
无菌、 无毒 环境 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理
②在无菌环境下进行操作
③定期更换_______，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
温度、pH和渗透压 ①温度：哺乳动物细胞多以_____________为宜
②pH：多数动物细胞生存的适宜pH为_________
气体环境 ①O2：细胞代谢所必需的 ②CO2：维持培养液中的pH
血清
培养液
36.5±0.5 ℃
7.2～7.4
（95%空气和5%CO2的混合气体)
动物细胞培养的条件:营养；无菌、无毒的环境；温度和pH、渗透压；气体环境。
合成培养基、
天然培养基
（液体培养基）
2
动物细胞培养的过程
（初次）
（分瓶）
概念：动物细胞培养是指从动物中取出相关的组织，将它分成单个细胞，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：细胞增殖
胰蛋白
胶原蛋白
单个细胞
细胞悬液
原代
2
动物细胞培养的过程
原代培养：通常将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养。
①悬浮生长类：能够悬浮在培养液中生长增殖。
②贴壁生长类：需要贴附于某些基质表面才能生长增殖（细胞贴壁），大多数细胞属于此类。
体外培养的动物细胞类型：
放入CO2培养箱中培养
胰蛋白
胶原蛋白
单个细胞
细胞悬液
原代
悬浮
贴壁
分裂受阻或停止
传代培养
2
动物细胞培养的过程
如何避免这种情况的发生？
接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖。
（分瓶前的培养）
（分瓶后的培养）
放入CO2培养箱中培养
如何收集悬浮类或贴壁类细胞？
悬浮细胞
贴壁细胞
离心法收集
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
分瓶培养
离心的作用？
在沉淀中得到细胞，同时去掉上清液中的胰蛋白酶。
2
动物细胞培养的过程
胰蛋白
胶原蛋白
单个细胞
细胞悬液
原代
悬浮
贴壁
分裂受阻或停止
传代培养
放入CO2培养箱中培养
一.知识梳理 必备知识
动
物
细
胞
培
养
过
程
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官
单个细胞
细胞 悬浮液
10代
细胞
少部分突破细胞寿限“癌变”，无限传代
动物细胞培养不能最终培养成动物体
50代细胞
原代培养
传代培养
细胞贴壁
剥离、分瓶
细胞
分化程度低，增殖能力强
去掉组织间蛋白
加培养液
胰蛋白酶
剪碎
出现接触抑制
(分离组织)
(分散组织)
2
动物细胞培养的过程
(生命观念)植物组织培养与动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖
实验前处理　 无菌、离体 无菌；用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开
取材 植物较幼嫩的部位或花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
培养基性质 固体 液体
续上表
培养基成分 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、琼脂等 糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等
结果 最终产生新个体，体现了细胞的全能性 细胞培养产生大量相同的细胞，不形成新个体或其他各种细胞，不能(填“能”或“不能”)体现细胞的全能性
相同点 ①都需人工条件下的无菌操作 ②都需要适宜的温度、pH等条件 ③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂 种类 胚胎干细胞 成体干细胞 iPS细胞
特点 具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能 在成体组织或器官内，具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力 能诱导分化成类似胚胎干细胞的细胞
分布 分布于早期胚胎中 骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞等
3
干细胞培养及其应用
干细胞在医学上的应用：
①造血干细胞移植，治疗白血病及造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。
②神经干细胞，治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病。
体外诱导小鼠成纤维细胞等
诱导多能干细胞
iPS
优点：诱导过程无需破坏胚胎，来源于病人自身的体细胞，理论上可以避免免疫排斥，临床治疗人类疾病。如：白血病、帕金森病、阿而茨海默病等
科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
多种体细胞
定向诱导分化
移植
取成纤维细胞等
iPS细胞
转入相关因子
细胞发生转化
分化
胰岛细胞
神经元
血细胞
肠上皮细胞
心肌细胞
肝细胞
病人
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
胚胎干细胞应用：
P46
1．(2021·浙江1月选考)下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是
(　 )
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
答案：C　
2．(2022·茂名模拟)研究小组发现，将四个特定基因通过一定方法导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中，可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞(iPS细胞)，再诱导可分化出人体特定细胞和组织。下列叙述错误的是 (　 )
A．iPS细胞的研究可解决异体组织或器官排斥难题
B．体细胞与iPS细胞的功能有差异，形态没有差异
C．将特定基因导入体细胞中可能会中断原有基因的表达
D．iPS细胞分化为人体特定细胞的过程遗传信息基本不变
答案：B
概念 使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术
方法 _________法、电融合法、_____________法（*动物特有）等
原理 细胞膜具有_____________
结果 杂交细胞具有原来两个或多个细胞遗传信息
意义 ①突破了________的局限，使远缘杂交成为可能。
②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，为制造单克隆抗体开辟了新途径
PEG融合
灭活病毒诱导
一定的流动性
有性杂交
1
动物细胞融合技术
P48
19世纪30年代，科学家曾在患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？
肺结核病人病理切片
病人体内病毒等诱导多个体细胞融合形成了多核细胞。
灭活病毒诱导法
原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
2
单克隆抗体及其应用
1.传统抗体的获得方法
（1）分泌细胞
分布？
浆细胞
主要分布在血清中，少量分布于组织液和外分泌液中
（2）获取方法：
向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需抗体。
（3）缺点：
产量低、纯度低、特异性差、灵敏度不高
血清抗体
如何解决这个问题呢？
①能产生抗体的浆细胞能否大量增殖？
②什么细胞具有无限增殖的能力？
③能否培养出一种能够分泌特异性抗体且增殖能力强的细胞？
2
单克隆抗体及其应用
癌细胞
动物细胞融合
2．单克隆抗体的制备思路，阅读P49并思考：
如何解决这一难题？
一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体
骨髓瘤细胞（癌细胞）能无限增殖
动物细胞融合
动物细胞培养
单克隆抗体
杂交瘤细胞
大胆猜想:
2
单克隆抗体及其应用
由单个B淋巴细胞经过克隆（无限增殖），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。
单克隆抗体：
单
克 隆
抗 体
克隆
一个
B淋巴细胞
细胞群
抗体
阅读课本P49-50,了解单克隆抗体的制备过程
2
单克隆抗体及其应用
3．单克隆抗体的制备过程：
注射特定的抗原进行免疫
培养骨髓瘤细胞
从脾中提取
多种B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
诱导融合
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
能产生特异性抗体，但不能大量增殖
不能产生抗体，但能大量增殖
PEG融合法、
电融合法、
灭活病毒诱导法
2
单克隆抗体及其应用
将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
多种杂交细胞
B-B细胞
B-瘤细胞
瘤-瘤细胞
3种
杂交瘤细胞
诱导融合
思考：只考虑两两融合，诱导融合之后，一定会得到所需的杂交瘤细胞吗？
要如何筛选出杂交瘤细胞呢？
2
单克隆抗体及其应用
多种杂交细胞
第一次筛选
用特定的选择培养基
原理：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。
杂交瘤细胞
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
3．单克隆抗体的制备过程：
第二次筛选
克隆化培养、抗体检测
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
（分泌的抗体能与特定抗原结合）
能产生所需抗体的杂交瘤细胞
经多次筛选
抗体检测的方法
知识拓展
96孔细胞培养板
提取上清液，加入特定抗原， 观察抗原抗体特异性反应
用培养液有限稀释
每一个孔中尽量只接种一个杂交瘤细胞（克隆化培养）
第二次筛选——克隆化培养和抗体检测
检测原理？
抗原与抗体能特异性结合
——抗原-抗体杂交法
2
单克隆抗体及其应用
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
注射到小鼠腹腔内
体外培养
单克隆抗体
从细胞培养液中提取
从小鼠腹水中提取
体内培养杂交瘤细胞
⑧★杂交瘤细胞的特点？
既能无限增殖，
又能分泌特异性抗体
具备两种细胞的遗传物质
能产生所需抗体的杂交瘤细胞
多种杂交细胞及未融合的细胞
诱导 融合
小鼠骨髓瘤细胞
多种B淋巴细胞
给小鼠注射特定抗原
提取
杂交瘤细胞
第一次筛选
用特定的选择性培养基
第二次筛选
获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞
大量单克隆抗体
体外培养
注射到小鼠腹腔
克隆化培养、抗体检测
（既能迅速大量增殖，又能产生抗体）
（能产生抗体）
（能无限增殖）
从腹腔液中提取
从培养液中提取
（进行多次）
单克隆抗体制备过程
动物细胞融合
动物细胞培养
细胞膜具有一定的流动性
细胞增殖
原理：
在单克隆抗体制备过程中，两次筛选的目的和方法是不相同的。
①不注射抗原，直接提取B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，能得到单克隆抗体吗？图中给小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？
不能，目的是刺激机体发生免疫应答，从而产生特定的B淋巴细胞。
提示　特异性强，灵敏度高，可大量制备。
②单克隆抗体的特点是什么？
思考：
第一次筛选获得杂交瘤细胞
①细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。
②人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但不能分裂增殖。
③鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径，但能不断分裂增殖。
筛选出杂交瘤细胞方法？
B淋巴细胞及同型融合细胞
不能无限增殖，死亡
骨髓瘤细胞及同型融合细胞
不能无限增殖，死亡
杂交瘤细胞
能无限增殖，生长
培养基中加入氨基嘌呤
知识拓展
知识拓展
抗体检测的方法——抗原-抗体杂交法
在单克隆抗体制备过程中，两次筛选的目的和方法是不相同的。
将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个细胞进行培养（克隆化培养）
一段时间后，检测各孔上清液中细胞分泌的抗体
上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔
多孔细胞培养板
抗体检测板
分泌抗体能跟特定抗原结合的细胞即为所需杂交瘤细胞
阳性孔
【思考 讨论】单克隆抗体的应用
【资料1】用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的“早早孕诊断试剂盒”。在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。
抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体
单克隆抗体被广泛用作诊断试剂
P50
细胞毒素类药物作用：
可以有效杀伤肿瘤细胞
细胞毒素类药物缺点：
无特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。
阅读教材P50【资料2】，回答下列问题
单克隆抗体作用：
能特异性识别抗原，如识别肿瘤细胞
通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，制成抗体-药物偶联物（ADC），实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
有何启示？
抗体
药物
接头
ADC被细胞吞噬
释放药物
溶酶体裂解
细胞凋亡
讨论1. ADC的抗体和药物各具有什么作用？
抗体主要发挥靶向运输作用，即通过特异性结合靶细胞表面的抗原，将连接的药物输送到靶细胞；药物发挥治疗效应，如杀伤靶细胞。
讨论3.单克隆抗体诊断试剂盒和ADC在临床应用上各具有什么优势？
①单克隆抗体诊断试剂盒中：特异性和灵敏度大大提高；
②ADC能够对肿瘤细胞进行选择性杀伤，因此它在临床上具有靶点清楚、毒副作用小等优点。
讨论2.除了细胞毒素，还有哪些物质理论上可以作为ADC偶联的药物？
①可以用放射性同位素标记单克隆抗体进行靶向放疗；
②可以用细胞信号转导通路的药物（阻断肿瘤细胞的信号通路来抑制其生长标记单克隆抗体进行治疗。
①作为诊断试剂
诊断疾病
②运载药物
治疗疾病
③作为药物治疗疾病
3
单克隆抗体的应用
考向一　围绕动物细胞融合，考查科学探究
[典型例题1]　(2020·海南卷)将人细胞与小鼠细胞融合得到的人－鼠杂种细胞进行长期培养，杂种细胞随机丢失一部分人的染色体后，染色体数目会保持稳定。选取三种杂种细胞，对编码人的芳烃羟化酶(AHH)和磷酸甘油酸激酶(PGK)的基因进行染色体定位研究，结果如表所示(“＋”表示有，“－”表示无)。
下列有关叙述错误的是(　　)
A．聚乙二醇可诱导人细胞与小鼠细胞融合
B．培养杂种细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素
C．编码AHH的基因在11号染色体上
D．编码PGK的基因在X染色体上
答案：C
[典型例题2]　(2019·江苏卷改编)下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT－)，在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA，无法生长。下列叙述不正确的是(　　)
A．可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合
B．两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长
C．杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产
D．细胞膜的流动性是细胞融合的基础
答案：B
考向二　围绕单克隆抗体制备，考查科学探究
[典型例题3]　(2020·全国卷Ⅰ)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。
回答下列问题：
(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是________________。
(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：________________________________________________________________。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于____________，使用该培养基进行细胞培养的结果是_______________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是_______________________________。
(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________________
______________________________________________________(答出2点即可)。
将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
选择培养基　
只有杂交瘤细胞能够生存　
抗原与抗体的反应具有特异性
(2020·江苏卷)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起肺炎。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠肺炎的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：
(1)图1中人体内抗原递呈细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被____________细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后，在淋巴因子作用下，经过细胞的______，形成____________细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的__________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测______________ 。
(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射__________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得__________细胞。因为同一种抗原可能激活__________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
　多种B
（辅助性）T
增殖、分化 　
浆细胞和记忆
核酸
抗新型冠状病毒抗体
刺突蛋白(或S蛋白)　
杂交瘤
3．肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答，树突状细胞(DCs)与肿瘤细胞的融合细胞保持了DCs和肿瘤细胞的特性，能高效地将肿瘤抗原呈递给免疫系统，激发机体的免疫应答，同时还可以维持较长时期的抗肿瘤免疫。这种方法在临床应用中有着非常诱人的前景。下列有关叙述错误的是 (　 )
A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
B．融合细胞主要激活B淋巴细胞产生免疫应答
C．树突状细胞可在体内起呈递肿瘤抗原的作用
D．体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素
答案：B　
4．(2022·泰安模拟)细胞融合不仅在自然条件下常见，在现代生物技术中也被经常应用，如图为细胞融合的简略过程。下列说法正确的是 (　 )
A．若细胞d是杂交瘤细胞，则在选择性培养基中筛选后即可大规模培养生产单抗
B．若细胞a、b分别取自优良奶牛，则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精
C．若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞，则完成融合的标志为核的融合
D．细胞融合过程都涉及膜的流动性，常用聚乙二醇、电融合等进行促融处理
答案：D　
5．如图所示，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。正常细胞内含有补救合成途径所必须的转化酶和激酶，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。下列相关叙述正确的是 (　 )
A．浆细胞及其自身融合细胞因含有转化酶可在HAT培养基上大量增殖
B．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
C．HAT培养基上筛选出的杂交瘤细胞都能分泌针对同一种抗原的抗体
D．利用杂交瘤细胞制备的单抗可作为特异性探针研究相应抗原蛋白的结构
答案：D　
1.概念、原理及类型
概念 将动物一个细胞的_______移入_______________中，使这个______________发育成_______，继而发育成_________的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
原理 ___________的全能性
分类 __________核移植；_______核移植
细胞核
去核的卵母细胞
重新组合的细胞
新胚胎
动物个体
动物细胞核
胚胎细胞
体细胞
4
动物细胞核移植技术
从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期（减数分裂Ⅱ中期）
高产奶牛(供体)
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚
通过显微操作去核
从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行细胞培养
将供体细胞注射入去核的卵母细胞
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
4
动物细胞核移植技术
2.体细胞核移植的过程：
电刺激等激活重构胚
2
体细胞核移植的过程
取供体细胞
供体细胞
细胞培养
采集卵母细胞
培养
MⅡ中期
卵母细胞
去核卵母细胞
显微操作去核
注入
电融合法
使细胞融合
重构胚
早期胚胎
物理/化学方法激活重构胚
使其发育
受体(代孕母体)
移入
分娩
克隆动物
(1)为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难？
动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；
动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此……
3.动物体细胞核移植过程分析：
（2）供体细胞？
提供细胞核的细胞（有重要利用价值的动物的体细胞。）
MⅡ中期（减数分裂Ⅱ中期）
a.卵母细胞体积 ，易操作；
b.卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核______表达的物质；
c.卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。
大
全能性
（3）受体细胞为什么选用卵母细胞？需要在体外培养到什么时候？
(5)为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
保证供核不被破坏，操作方便；
对卵母细胞损伤较小；提高成功率。
(4)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？用什么方法去核？
为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。
显微操作去核。
3.动物体细胞核移植过程分析：
（7）克隆动物遗传物质来源 克隆出的小牛是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？why？
①核遗传物质？
全部来自供体动物的细胞核。
①质遗传物质？
一部分来自供体细胞，另一部分来自受体卵母细胞。
②生物的性状受环境因素影响。
③可能发生基因突变、染色体变异等。
3.动物体细胞核移植过程分析：
（6）融合后的细胞可以直接发育成胚胎吗？
用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚胎，使其完成细胞分裂和发育进程。
1、整个过程用了哪些技术？
2、新生牛的性别、基因？
3、繁殖方式？
4、原理？
思考：
动物细胞培养、核移植(核心技术）、动物细胞融合、早期胚胎培养、胚胎移植
与供体相同
无性繁殖
动物细胞核的全能性
3.动物体细胞核移植过程分析：
前景 畜牧业：加速家畜_________进程，促进优良畜群繁育 生物多样性保护：保护濒危物种 医药卫生 ①作为____________生产医用蛋白；
②_______________的细胞、组织或器官可用于异种移植；
③人核移植___________经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者可避免免疫排斥反应
问题 ①克隆动物成功率_______；②克隆动物存在_____问题，表现出遗传和生理缺陷 遗传改良
生物反应器
转基因克隆动物
胚胎干细胞
非常低
健康
3
应用前景和存在的问题
归纳总结
细胞工程的各种技术手段及其原理总结
目的
技术手段
原理
植物组织培养
植物体细胞杂交
动物细胞培养
动物体细胞核移植
动物细胞融合
单克隆抗体的制备
植物细胞的全能性
细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
细胞增殖
动物体细胞细胞核的全能性
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性和细胞增殖
获得植株
获得杂种植株
获得大量细胞或细胞产物
获得克隆动物
获得杂交细胞
获得单克隆抗体
课前小热身
1．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞。 ( )
2．肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。 ( )
3．植物原生质体融合与动物细胞融合原理是相同的。 ( )
4．灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合。 ( )
5．将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行诱导融合，培养液中融合后的细胞即为杂交瘤细胞。 ( )
6．动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。 ( )
7．用于核移植的受体卵母细胞去除的是完整的细胞核。 ( )
×
×
√
√
×
×
×
P52“核”指纺锤体-染色体复合物
6．(2022·上杭县模拟)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是 (　 )
A．过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性
B．过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C．过程③进行同步发情处理，可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D．与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
答案：D　
7.(2022·鸡西模拟)2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误的是
A.这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性
B.研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体
C.培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D.克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能
答案：A　
1.(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体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D.p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
D
2.(2021·湖南，22)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是____________
____________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的___________断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是___________
__________________________________________________________________。
限制性内切核
酸酶(限制酶)
磷酸二酯键
清除代谢物，
防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，同时给细胞提供足够的营养
(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_____
_______________________________________________________________________________________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为___
_____________________________(答出两点即可)，功能上具有____________。
动物
胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难
细
胞体积小，细胞核大，核仁明显
发育的全能性
(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的____淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路：_____
________________________________________________________________。
B
取动
物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋白质进行抗原—抗体杂交

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