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高中生物选修三提纲动物的克隆

高中生物选修三提纲动物的克隆

技术基础：动物的细胞和组织培养

动物细胞的培养和克隆形成

理论基础：细胞增殖

动物细胞培养：取部分组织，经过机械消化或胰酶消化，分散成单个细胞，再培养。

动物组织培养：动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。可以伴随组织分化。长期的组织培养只能使单一类型的细胞保留下来，最终成了简单的细胞培养。

（统称）组培：各种生物体结构成分的体外培养（包括器官培养（器官的原基、一部分或整个器官））

组织培养技术（防污染：加抗生素）：从组织切片中取下小片样品。胰蛋白酶酶解，消化组织中的胶原纤维和细胞外的其他成分，获得单个的成纤维细胞悬液。转入特殊培养液中原代培养（CO2培养箱中保温）（卡式瓶，瓶盖透气），形成生长晕并增大后，将原代细胞（用胰蛋白酶处理成单细胞悬液）分装到多个卡式瓶中进行传代培养。（定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害）

细胞系、细胞株

 细胞系：可连续传代的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系。

  必须传代的原因：如果不进行分离培养，到一定时期的细胞就会因细胞密度过大和代谢消耗引起营养枯竭，不能正常生长。

  有限细胞系：不能连续培养下去的细胞系。二倍体细胞通常为有限细胞系。

  连续细胞系（转化细胞系）：能连续培养下去的细胞系。异倍体核型。

恶性细胞系：有异体致瘤性。

另一种连续细胞系：有不死性，但保留接触抑制，不致瘤。

 细胞株（有限细胞系）：通过一定选择或纯化的方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞。一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病毒敏感性和生化特性。分为有限细胞株和连续细胞株。

克隆培养法（细胞克隆）得到细胞株

  把一个单细胞（祖细胞）（最基本要求）从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体（纯系（未经克隆化培养的细胞系具有异质性））。

  原代培养细胞和有限细胞系克隆起来较为困难。

 提高细胞克隆形成率：适宜培养基、添加血清、以滋养细胞（本身失去增殖力的小鼠成纤维细胞）支持生长、激素（胰岛素：促进血糖吸收）刺激、用CO2培养箱调节pH。

 最主要用途：从普通细胞系中分理出缺乏特殊基因的突变细胞系。

动物的细胞融合技术及其应用

原理：细胞膜的流动性

细胞融合和细胞杂交

  融合方法：灭活的仙台病毒（动物）、聚乙二醇（动植）、电融合技术（动植）

  细胞杂交：基因型不同的细胞间的融合。细胞融合：基因型相同或不同的细胞间的融合。

  由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物（蛋白质）减少的对应关系可以进行基因定位。

杂交瘤技术和单克隆抗体的制备

  利用抗原（被检测的物质）抗体反应，可以诊断和防止各种疾病，可以研究抗原物质在细胞中的定位及其功能等.由于抗原抗体反应的高度特异性，可使用杂交瘤技术制备高纯度的抗体。

杂交瘤技术（获得针对羊红细胞的单克隆抗体）

  向小鼠注射特定的抗原蛋白（灭活的病毒），获得已免疫的B淋巴细胞（脾细胞），和经培养的骨髓瘤细胞融合，形成杂交细胞。

筛选杂交细胞（抗体检验），克隆能产生抗体的阳性细胞。

筛选能产生特定抗体的杂交细胞（抗体检验），再克隆阳性细胞。获得来自单一细胞的既能产生特异抗体、又能无限增殖的杂交瘤细胞。

    进行体内培养（注射小鼠腹腔 优点：无需再提供营养物质和无菌环境，操作简便）或体外培养（培养基），产生单克隆抗体。

  单抗比一般血清优越的多：

1.一般抗血清中的抗体是一群识别不同抗原位置的抗体混合物。单抗特异性强，灵敏度高，能大量制备。

    2.单抗可作为特异探针，研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能。

动物的克隆培养

原理：细胞核的全能性

动物细胞的分化被认为一般是不可逆的，因为在动物发育的过程中，细胞的发育潜能逐渐变

窄。

动物细胞全能性的表现程度

八分裂球以下具有全能性，即具有使后代细胞形成完整个体的潜能。

多能细胞：具有分化出多种组织的潜能（多能造血干细胞）。

单能细胞：只能分化为一种细胞（单能造血干细胞）。

已经分化的细胞不再分化为其他细胞，甚至终生不再分裂

细胞核移植实验

  紫外线破坏受精卵核，细胞核移到无核卵形成一个重建的“合子”，使重组细胞发育成囊胚。

  肠上皮核移植1%-2%形成蝌蚪，囊胚核移植50%形成蝌蚪或可育成蛙

  核移植需要借助精密的显微操作仪器和高效率的细胞融合法。

体细胞克隆

1.取卵，去核。去核卵母细胞：含有促进细胞全能性表达的物质，体积大易操作，营养物质多。

2.取乳腺上皮细胞，进行营养限制性培养（降低培养基中牛血清浓度），取出双倍体核

3.将乳腺细胞中的双倍体核植入去核卵中，分裂至八细胞胚（用电脉冲细胞融合法选择）置入代孕母羊子宫（胚胎能存活的生理基础：无免疫排斥反应）。

证明了细胞质具有调控细胞核（包括异源的细胞核）发育的作用

成功原因：重组卵细胞最初分裂时虽然复制了DNA，但基因的转录尚未开始；同时，供体核DNA开始丢失来源于乳腺细胞的调节蛋白（最初阻止核基因的表达）;重组细胞开始第三次分裂时，原乳腺细胞的调节蛋白全部被卵细胞质中的蛋白因子替换了，因此核DNA被重新编排，胚细胞开始表达自己的基因，进而调控胚在代孕母亲子宫中的进一步发育。