男的带什么首饰好:(五)动物细胞工程

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 11:40:30
动物细胞工程技术主要包括:细胞组织培养、细胞融合、单克隆抗体技术、胚胎移植、核移植等。
一、动物细胞培养
㈠动物细胞培养的过程

⑴取材:从人或动物体组织上分离小块样品(胚胎细胞或幼体细胞)
⑵离散细胞:用胰蛋白酶等处理组织块样品,水解细胞和细胞之间的蛋白质,使其细胞分散;
⑶将细胞放入盛有一定浓度的细胞悬浮液的培养瓶中(液体培养基:水、无机盐、氨基酸和葡萄糖、维生素和动物血清),再将其置于培养箱中培养,这个过程称为原代培养;
⑷细胞在培养瓶中贴壁培养,随着细胞生长和增殖,要定期地用胰蛋白酶使细胞脱离瓶壁,分装到多个培养瓶中继续培养,这个过程称为传代培养。
㈡细胞株和细胞系的概念:
㈢动物细胞培养技术的应用:
1、生产一些蛋白质生物制品—病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体
2、检测有毒物质
3、烧伤病人的植皮
二、动物细胞融合
㈠动物细胞融合的过程
细胞融合是研究细胞间遗传信息转移、基因在染色体上定位,以及创造新细胞株的有效途径。用病毒诱导细胞融合是最早采用的一种方法。

灭活病毒的作用:凝集蛋白质,使膜分子重新排布。
㈡植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
原理方法诱导方法结果用途
植物体细胞杂交细胞膜流动性和植物细胞全能性酶解法去壁后诱导原生质体融合,形成杂种体细胞再经过组织培养形成杂种植株物理方法
化学方法诱导成植株克服远缘杂交不亲和的障碍,培育优良性状的杂种植株
动物细胞融合细胞膜流动性分散成单个细胞后诱导细胞融合物理、化学、生物方法形成杂种细胞培育杂种细胞或大量获得细胞产品
㈢应用
三、单克隆抗体的制备
㈠传统获得抗体—血清抗体的特殊性:
产量低、特异性差、纯度低、反应不灵敏
㈡单克隆抗体是指通过克隆,形成遗传物质完全相同的细胞群,由该细胞群产生出化学性质单一、特异性强的抗体。
单克隆抗体技术尚处于研究阶段,这项技术包含着细胞培养、动物细胞杂交技术等,是细胞培养和动物细胞杂交技术的综合应用。
㈢单克隆抗体技术的过程
1、将某抗原注入小鼠体内,从其脾脏获得产生相应抗体的B淋巴细胞;
2、用仙台病毒或聚乙二醇诱导B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,筛选出杂交瘤细胞
3、在选择性培养基中对杂交瘤细胞进行筛选,从杂交瘤细胞中挑选产生某种抗体的细胞;
4、将选择细胞进行规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖(活体培养基);
5、从细胞培养液或小鼠腹水中提取大量的单克隆抗体。
流程图如下:

㈣制备单克隆抗体的意义
1、在基础理论研究中具有重要意义
2、在疾病诊断、治疗和预防方面,具有特异性高、灵敏度高等优越性。(早早孕试纸—抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体)
3、实验在单克隆抗体上连接抗癌药物,制成“生物导弹”,定向地将药物带到癌细胞,消除癌细胞但不伤害健康细胞。
四、核移植
⑴核移植技术—鲤鲫鱼的培养过程:
20世纪70年代,我国科学家用核移植技术成功地培育出将鲤鱼和鲫鱼优点集于一身的、可正常繁殖的鲤鲫移核鱼。具体方法是:用极细的玻璃管,从鲫鱼未受精的卵细胞中吸出细胞核,再用同样的方法,从鲤鱼的囊胚细胞中吸出细胞核,然后把鲤鱼囊胚细胞的核移植入去核的鲫鱼未受精卵中,形成一个重组卵细胞,经过精心培育长成鲤鲫移核鱼。
⑵克隆羊多莉—Dolly的诞生过程

五、胚胎移植和胚胎分割移植
1、试管婴儿
⑴概念:“试管婴儿” 是指分别将卵子、精子取出后,在体外使其受精,并发育成胚胎后,再植回母体子宫内发育。
⑵试管婴儿进行的步骤
药物诱发超排卵→监测卵泡→取卵→取精→体外受精→胚胎体外培养→胚胎移植→胚胎移植后补充激素(黄体酮)→胚胎移植后14天验晨尿确定是否妊娠→妊娠后14天,B超检查胎儿数及胚胎着床部位。
2、哺乳动物的胚胎移植:
由于哺乳动物如牛、羊等,妊娠时间长,每胎产子数少,繁殖速度比较慢。为解决这一问题,科学家们采用了胚胎移植技术。以优良种牛的繁殖为例:首先用激素促进良种母牛多排卵,然后把卵细胞从母牛体内取出,在试管内与人工采集的精子进行体外受精,培育成胚胎,再把胚胎送入经过激素处理、可以接受胚胎植入的母牛子宫内,孕育成小牛产出。用这种方法得到的小牛叫做试管牛,一头良种母牛一年可繁殖这样的试管牛上百头。除了牛之外,羊、兔、猪、马、猫等动物的胚胎移植也获得了成功。
【重点、难点、拓展知识解析】
1、克隆的概念
“克隆”从英文“clone”音译而来,其定义是无性繁殖系,在生物学领域有3个不同层次的含义。现在引申出的概念:遗传背景完全相同的一个群体。
1)DNA水平,特定DNA片段通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中,然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片段的“群体”。
2)在细胞水平,克隆是指由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。比如:使一个单一细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。又如,在脊椎动物体内,当有外源物(如细菌或病毒)侵入时,会通过免疫反应产生特异的识别抗体。产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由同一个B细胞分裂而成,这样一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。
3)在个体水平,克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。比如:两个同卵双胞胎即为一个克隆。因为他(她)们来自同一个受精卵细胞,所以遗传背景完全一样。生物个体的克隆可分为植物个体的克隆、动物个体的克隆。
2、克隆动物的早衰:2003年2月14日晚间,世界上第一头体细胞克隆动物多利因肺部感染而被实施安乐死,与普通绵羊十一二年的寿命相比,早夭的多利只活了6年零5个月,肺部感染是绵羊常见的一种“老年病”,而年仅6岁、刚刚步入中年的多利出现早衰的现象,使人们对于克隆动物的寿命产生了疑问。专家对此的解释是;一般而言,细胞中的染色体每分裂一次,其端部的端粒就缩短一点,缩短到一定程度,染色体就无法分裂,细胞就开始凋亡,生命开始衰老。因此,生命的长短主要取决于染色体分裂的次数,多利羊之所以出现早衰的现象,那是因为它的遗传物质取自于一头6岁绵羊,按照普通绵羊十一二岁的寿命。这头绵羊体细胞中的染色体已经分裂了六七年,因此,它在多利的体内也只能再持续分裂六七年,所以说,克隆技术无法让细胞“返老还童”。
3、克隆动物的负面影响:科学研究证明,用克隆技术复制出两个外貌一模一样的动物是不可能的。罗斯林研究所繁育的四只利用基因完全相同的绵羊胚胎细胞培育的道赛特公羊长大后,体貌特征出现了明显的差异。引起这些差别的原因尚未清楚,但很可能是因为:用来克隆这4只公羊的4个细胞核被放入了从不同的母羊体内提取的卵细胞中。每个卵细胞的细胞质与植入的核物质发生相互作用的方式会略有不同;特别是细胞质中的线粒体中包含的独立DNA,它与核物质相互作用的差异也许足以改变正在发育的胚胎。此外,基因突变和环境对生长发育的影响也可能导致克隆动物之间的差异。
4、试管婴儿技术的发展
试管婴儿如今已发展到第四代。
第一代是指常规体外受精—胚胎移植及衍生技术,该技术适应于女性不孕问题,如输卵管性不育、排卵障碍、子宫内膜异位症、宫腔内人工授精失败、抗精子抗体的免疫因素、原因不明的女性不孕症等;
第二代是指单精子卵细胞浆内显微注射受精技术,这种技术是帮助少、弱、畸精子的受孕,解决的是男性不育问题;
第三代试管婴儿是指胚胎植入前遗传学诊断技术,此技术主要针对单基因遗传病:如地中海贫血症、血友病以及染色体异常等疾病,其胚胎在分裂为8个细胞时做遗传缺陷诊断,其基本理论为:从多个受精卵中选择出基因型最好的移植。如伴Y染色体遗传病 ,只要通过PGD技术选择生女儿便可以避免遗传病遗传给新生儿。该技术在优生方面有所进步,在不育人群中,需要作第三种试管婴儿的不育患者,相对是比较少的。
第四代试管婴儿技术是指卵浆置换,该技术适用于那些排卵功能正常,但因为身体不好或者年龄偏大,致使卵子的质量不高,活力差的女性。具体方法是将妻子的卵细胞的细胞核取出,移植到一位年轻的、身体健康的女性卵子的细胞浆中,形成一个新的、优质的重组卵细胞。
【例题解析】
1、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛,产生这一结果的最可能的技术是:
A 试管动物培养      B 胚胎移植
C 胚胎分割移植      D 受精卵移植
解析:胚胎分割是指利用早期胚胎克隆多个个体,比如,将一个八细胞的胚胎的细胞分离,每一个细胞都独立发育为一个新的胚胎进行移植,这样获得的个体遗传物质完全相同,答案为C。
2、下列关于细胞工程的叙述中,错误的是:
A 植物细胞融合必须先制备原生质体
B 试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面
C 经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D 用于培养的植物器官或组织叫做外植体
解析:细胞核移植获得的新个体遗传物质主要来自供核的亲本,但还需另加一个亲本提供卵细胞质,细胞质中也含有一些遗传物质,由细胞质基因控制的遗传性状可以通过细胞质传递。答案为C。
3.用动物细胞工程技术获取单克隆抗体,下列实验步骤中错误的是
A 将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
B 用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C 用聚乙二醇作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D 筛选杂交瘤细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
解析:答案为B。
4.关于单克隆抗体,下列叙述不正确的是
A 可以制成诊断盒.用于疾病的诊断
B 可以与药物结合,用于病变细胞的定向治疗
C 可以利用基因工程技术生产
D 可以在生物体内生产,不能体外生产
解析:单克隆抗体的生产可以利用体外培养的方法。答案为D。
5. 细胞核移植实验,容易在体积较大的两栖类动物中获得成功,科学家们用两栖动物卵所进行的蛙的克隆过程如下:

⑴该过程发育而成的青蛙遗传物质主要来自于_____________,该过程属于___________生殖(无性/有性)。
⑵这个实验说明___________________。
解析:参考答案
⑴供体青蛙肠上皮细胞核   无性
⑵动物体细胞核具有全能性