高考生物一轮-动物细胞工程（知识清单）

这是一份高考生物一轮-动物细胞工程（知识清单），共8页。学案主要包含了动物细胞培养，动物细胞融合技术与单克隆抗体，动物体细胞核移植技术和克隆动物等内容，欢迎下载使用。
1.动物细胞工程常用的技术包括_____________、______________和_____________等，其中_______________是动物细胞工程的基础。
2.动物细胞培养是指_____________________________________________________________________________
_______________________________的技术。
3.动物细胞培养的过程
（1）从动物体中取出相关的组织
细胞的增殖能力与供体的年龄有关，幼龄动物的细胞增殖能力强，有丝分裂旺盛，老龄动物的细胞则相反。所以，一般来说，幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞易于培养。同样，分化程度越低的细胞，增殖能力越强，越容易培养。
（2）将组织分散成单个细胞
在进行细胞培养时，首先要将新鲜取材的动物组织分散成单个细胞的原因是________________________
____________________。或用________的方法，或用___________________________等处理一段时间。
注意:①用胰蛋白酶分散细胞，说明动物细胞间的物质主要是________。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2,当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以不能用胃蛋白酶。
②处理时间需严格控制（2min左右），处理时间太短，消化就不充分，不能使细胞充分分散开来；处理时间太长，会导致细胞膜表面蛋白大量被分解，从而导致细胞死亡。
（3）在适宜的培养条件下培养
动物细胞培养需要满足的条件包括：_____________、______________、______________、______________。
①____________ 细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。________________
__________________________________________，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质_______________，因此在使用合成培养基时，通常需要加入________等一些天然成分。培养动物细胞一般使用__________培养基，也称为__________。
②____________ 在体外培养细胞时，必须保证环境是无菌、无毒的，即需要对培养液和所有培养用具进行_______处理以及在________环境下进行操作。培养液还需要_____________，原因是______________________________________________________________。
③____________ 维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物细胞培养的温度多以（36.5±0.5）℃为宜。多数动物细胞生存的适宜pH为7.2 -7.4。此外，渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。
④____________ 动物细胞培养所需气体主要有______和______。O2的作用是______________________，CO2的主要作用是__________________________。在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有________________和_______________的混合气体的___________进行培养。
（4）让细胞生长和增殖
①体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够__________在培养液中生长增殖；另一类则需要___________________________才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型。
②悬浮培养的细胞会因__________________、__________________和______________________等因素而分裂受阻。贴壁细胞在生长增殖时，除受上述因素的影响外，还会发生______________现象，这时就需要对细胞进行________培养，让细胞继续增殖。
③原代培养_____________________________________________________；
传代培养_____________________________________________________。
④在进行传代培养时，悬浮培养的细胞直接用________法收集；贴壁细胞需要重新用_____________等处理，使之分散成单个细胞，然后再用__________收集。之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养。
⑤细胞贴壁____________________________________________________________________。
接触抑制____________________________________________________________________。
（体外培养的癌细胞在贴壁生长时没有接触抑制现象，因此可用于判断细胞是否发生癌变）
4. 动物细胞培养与植物组织培养的异同
5. 干细胞培养及其应用
（1）动物和人体内保留着少数具有_________和_________能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。
（2）干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括_________干细胞（简称_____细胞）和_________干细胞等，以及科学家通过体外诱导获得的类似胚胎干细胞的一种细胞，称为____________干细胞（简称_____细胞）
（3）科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括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。因此，iPS细胞的遗传物质可能发生了变化。
（4）将干细胞用于临床治疗还面临一些问题，如存在导致肿瘤发生的风险。
二、动物细胞融合技术与单克隆抗体
1.动物细胞融合技术
（1）概念：动物细胞融合技术是指_______________________________________________的技术。
（2）原理：动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，即__________________________。
（3）方法：诱导动物细胞融合的常用方法有_________法、_________法和_______________法等。
灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去_________，但并不破坏它们的___________。
灭活病毒诱导细胞融合的原理是：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。
（4）结果：融合后形成的_______细胞具有原来两个或多个细胞的__________。
（5）意义：①_____________________________________________________；②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。
（6）动物细胞融合与植物体细胞杂交的异同
2.单克隆抗体及其应用
（1）传统抗体的制备
①方法：向动物体内反复注射某种_______，使动物产生抗体，然后从动物________中分离所需抗体。

②缺点：____________________________________________。
（2）单克隆抗体的制备
①单克隆抗体是由___________________细胞产生的，该细胞由_______________________细胞和_________
细胞融合而成，该细胞的特点是______________________________________________________________。
②制备的过程
体外培养小鼠骨髓瘤细胞
用___________对小鼠进行免疫
骨髓瘤细胞
脾中获取
诱导融合
____________细胞（同种融合、不同种融合）、 未融合细胞
用特定的_______________进行______（________的亲本细胞和_________________的细胞都会死亡，只有________________细胞才能生长。）
____________细胞
进行__________和___________，多次________
抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
抗体检测运用了抗原—抗体杂交技术，所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性
从______________中获取单克隆抗体
体外培养
注射到____________增殖
从______________中获取单克隆抗体
③单克隆抗体的优点：___________________________________________________________________。
④单克隆抗体的应用
a.被广泛用作诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。如使用人绒毛膜促性腺激素作为抗原，制成的_______________________单克隆抗体，做成“早早孕诊断试剂盒”。
b.制成________________________（ADC），实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
ADC通常由________、________和________三部分组成。
c.用于治疗疾病。
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.概念：动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的__________移入________________中，使这个重新组合的细胞发育成__________，继而发育成__________的技术。
2.类型：哺乳动物核移植可以分为__________核移植和__________核移植。
其中________核移植较容易成功，原因是:_________________________________________________。
在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。
3.原理：____________________________________。
4.有关体细胞核移植的问题
（1）在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，必须先对卵母细胞进行去核操作，原因是：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。
（2）用体细胞核移植技术培育的克隆动物，并不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，原因是：①克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但细胞质中的DNA（线粒体中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞；②性状是基因与环境共同作用的结果，克隆动物所处的环境与核供体细胞生活的环境不会完全相同；③克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。
5.核移植的过程
从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞
从牛的______采集______细胞，在体外培养到________
动物细胞培养
通过__________去核
去核的卵母细胞
供体细胞
将_________注入_______________(透明带)中
通过_________法使两细胞融合， __________进入卵母细胞，形成__________。
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）_____________，使其完成细胞分裂和发育进程
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
（1）MⅡ期是指____________________时期。
（2）提供细胞质的必须是去核的卵母细胞，原因是：①卵母细胞体积大，易操作；②卵母细胞营养物质丰富; ③细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质；
（3）卵母细胞中的“核”其实是____________________复合物。“去核”是去除该复合物。
（4）目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
（5）重构胚是指___________________的胚胎，具有____________________的能力。
（6）在克隆牛中，用到的技术包括：动物细胞培养、动物细胞融合、细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等。
6.克隆：是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因组成完全相同的后代个体。
扦插、嫁接、植物组织培养、体细胞核移植技术、胚胎细胞核移植技术、胚胎分割技术等都属于克隆。
单克隆抗体制备中的克隆化培养，属于细胞水平的克隆。
试管婴儿（体外受精）是有性生殖，不属于克隆。
7.体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
8.关于“三亲婴儿”
（1）“三亲婴儿”因基因型与母亲(卵母细胞核供体)和父亲(精子细胞核供体)的核基因有关，大多数性状由母亲和父亲共同决定。少数性状(受质基因控制的性状)与捐献者(卵母细胞细胞质供体)相同。
（2）“三亲婴儿”中遗传学上的母亲应是提供卵母细胞核的个体。该技术主要是为了避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代。
动物细胞培养
植物组织培养
原理
培养基性质
培养基特殊成分
培养结果
培养目的
来源
特点
应用
局限性
胚胎干细胞
(ES细胞)
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
可以在体外分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等细胞
需从胚胎中获取，涉及伦理问题，限制了它在医学上的应用
成体干细胞
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
造血干细胞用于治疗白血病等；神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等；________干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞
不具有发育成完整个体的能力
诱导多能干细胞(iPS细胞)
类似胚胎干细胞，能分化成为具有特定功能的细胞来治疗疾病。无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应。
治疗小鼠的镰状细胞贫血、人类的阿尔茨海默病、心血管疾病等
技术不成熟
动物细胞融合
植物体细胞杂交
原理
处理方法
用_______________使细胞分散后诱导融合
用_______________去除细胞壁后诱导融合
诱导方法
主要用途
制备单克隆抗体等
获得杂种植株
意义
前景
畜牧业
加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育
医药卫生
①转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白；
②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植；
③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应
科学研究
①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；
②克隆一批遗传背景相同的动物，通过它们之间的对比来分析致病基因；
③克隆特定疾病模型的动物，为研究致病机制和开发相应的药物提供帮助
保护濒危物种
增加濒危物种的存活数量
问题
①成功率非常低；②核移植的理论研究较为滞后;
③绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷