生物選修3細胞工程知識點
生物選修3細胞工程知識點
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專題2 細胞工程
(一)植物細胞工程
1. 理論基礎(chǔ)(原理)：細胞全能性
全能性表達的難易程度：受精卵>生殖細胞>干細胞>體細胞;植物細胞>動物細胞
2. 植物組織培養(yǎng)技術(shù)
(1)過程：離體的植物器官、組織或細胞→愈傷組織→試管苗→植物體
(2)用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。
(3)地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。
(二)動物細胞工程
1. 動物細胞培養(yǎng)
(1)概念：動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和繁殖。
(2)動物細胞培養(yǎng)的流程：取動物組織塊(動物胚胎或幼齡動物的器官或組
織)→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。
(3)細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。
(4)動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件
?、贌o菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。
?、跔I養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。
③溫度：適宜溫度：哺乳動物多是36.5℃+0.5℃;pH：7.2～7.4。
?、軞怏w環(huán)境：95%空氣+5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。
(5)動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細胞。
2. 動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物
(1)哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植(比較容易)和體細胞核移植(比較難)。
(2)選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作;卵(母)細胞細胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。卵細胞的細胞質(zhì)可使體細胞細胞核全能性得到表達。
(3)體細胞核移植的大致過程是：
(4)體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：
①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育;
?、诒Ｗo瀕危物種，增大存活數(shù)量;
?、凵a(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白;
?、茏鳛楫惙N移植的供體;
?、萦糜诮M織器官的移植等。
(5)體細胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。
3. 動物細胞融合
(1)動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。
(2)動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。
(3)動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物生物新品種培育的重要手段。
4. 單克隆抗體
(1)抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。
(2)單克隆抗體的制備過程：
兩次篩選：第一次篩選出雜交瘤細胞，第二次篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞。
(3)雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。
(4)單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。
(5)在腹腔內(nèi)增殖的優(yōu)點：不需要特定的培養(yǎng)基，不需要嚴格的外界條件。
(6)篩選的時候用：特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選。
(7)單克隆抗體的作用：
?、僮鳛樵\斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。
②用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”(借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用)，也有少量用于治療其它疾病。
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