细胞工程教学中常见问题释疑

 

作者：祝远超（湖北省天门市教育科学研究院）

1 植物组织培养形成愈伤组织的过程中要避光培养的原因

　　人教版生物学选择性必修3生物技术与工程》中提到，愈伤组织的诱导阶段要避光培养。控制好光照条件（包括光照强度、时间和波长）对植物组织培养很重要。在愈伤组织的诱导阶段往往要避光培养，而在分化再生过程中一定要有光照。因为避光培养有利于愈伤组织形成，若在光照条件下培养则容易分化产生维管等组织，不利于愈伤组织的形成。

2 利用植物体细胞杂交技术获得的白菜-甘蓝植株属于四倍体的原因

　　白菜和甘蓝均为二倍体。那么，利用植物体细胞杂交技术获得的白菜甘蓝植株究竟是属于二倍体还是四倍体呢?二倍体的体细胞中含有两个染色体组，而白菜甘蓝是由白菜体细胞和甘蓝体细胞杂交得到的杂种细胞经植物组织培养形成的杂种植株，其体细胞中有4个染色体组（两个染色体组来自白菜，另两个染色体组来自甘蓝）。人教2019年版《生物学·必修2·遗传与进化》中提到，如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞就含有四个染色体组，称作四倍体。白菜甘蓝的体细胞中，含有四个染色体组，不过其并非是由两个配子结合发育而来，它是四倍体。因为多倍体有同源多倍体和异源多倍体之分。同源多倍体是由同一物种的染色体组加倍所形成的，其中由二倍体个体的染色体加倍而成的个体为同源四倍体。两个或两个以上的不同物种杂交，其杂种的染色体组经染色体加倍形成的多倍体称为异源多倍体。若两个亲本物种的染色体组分别为AA、BB，经体细胞杂交形成的种间杂种的染色体组为AABB，即形成了异源四倍体，白菜甘蓝便是如此。

3 并非所有动物细胞都有接触抑制的特性

　　接触抑制是指体外培养的动物细胞在分裂生长过程中达到细胞表面相互接触时，停止分裂增殖的现象。它是一种密度依赖性生长抑制，一般认为与细胞膜上糖蛋白的识别作用有关。并非所有动物细胞都有这种现象，当细胞发生癌变后，对密度依赖性生长抑制失去敏感性，在形成单层细胞时不会停止生长，可相互堆积形成多层生长聚集体。另外，悬浮生长细胞不同于贴壁生长细胞，没有接触抑制。

4 将动物组织块中的细胞分散开时，胰蛋白酶和胶原蛋白酶都要用

　　进行动物细胞培养时，经常用酶处理将动物组织块中的细胞分散开。用酶处理的原因是将细胞间粘连着的蛋白质分解，将组织块中的细胞分散开。那么，用酶处理时，胰蛋白酶与胶原蛋白酶只用其中一种，还是两种都要用呢?答案是后者。因为这两种酶的作用对象不同。胰蛋白酶能强烈地消化细胞间质较少的软组织（如肝、肾、甲状腺、羊膜、胚胎组织等），而对含结缔组织较丰富的乳腺、滑膜、子宫、纤维肉瘤、肿瘤组织等则无效。胶原蛋白酶适于消化纤维性组织、上皮组织及癌组织，它对细胞间质中的胶原成分有较好的消化作用。因此，将动物组织块中的细胞分散开时，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行消化处理。

5 动物细胞培养的培养基中不一定要添加血清

　　动物细胞培养的培养基中通常要添加血清，是因为血清中含有丰富的营养物质及生长因子。也可采用无血清培养，但是无血清培养基必须包括血清中的主要有效成分，其组成一般包括：①基础培养基，多以DMEM培养基与HamF12培养基等量混合而成；②基质因子，包括血清铺展因子、纤粘素、胶原、胎球蛋白和多聚赖氨酸等；③生长因子、激素和维生素等约30种物质，其中包括哺乳动物的绝大多数内分泌激素。

6 体细胞核移植技术选择MⅡ期的去核卵母细胞作为受体细胞的原因

　　选择MⅡ期的去核卵母细胞作为体细胞核移植技术受体细胞的原因有以下三方面：①卵母细胞的体积较大，适于在体外操作。②卵母细胞的营养物质丰富，以便为早期胚胎发育提供营养。细胞核移植形成的重构胚胎在与母体建立组织联系前，其发育所需的营养物质由胚胎自身提供。③卵母细胞的细胞质中存在激发细胞核表达全能性的物质———MPF（成熟促进因子）。MⅡ期卵母细胞中MPF的活性高，而受精卵中MPF的活性低；MⅠ期卵母细胞中MPF的活性虽高，但其细胞核、细胞质尚未成熟，细胞质不能支持胚胎的全程发育。因此，受精卵和MⅠ期卵母细胞不宜用作受体细胞。

7 制备单克隆抗体时用已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因

　　单克隆抗体是指由单个细胞增殖形成的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体。制备单克隆抗体，先要得到一种既能无限增殖，又能产生抗体的细胞。抗体由已免疫的B淋巴细胞产生，但是在体外培养条件下，B淋巴细胞不能无限增殖。骨髓瘤细胞能在体外大量增殖，但不能产生抗体。因此，将二者融合才能得到既能无限增殖，又能产生所需抗体的细胞，可以制备单克隆抗体。

8 杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养的过程

　　制备单克隆抗体时，诱导骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合后，经选择培养基培养，能存活的就是杂交瘤细胞。但这些杂交瘤细胞并非都能分泌所需抗体，故常用有限稀释法筛选。将杂交瘤细胞稀释，用多孔细胞培养板（如96孔板）培养，尽量使每一个孔中只接种一个杂交瘤细胞，通过培养让其增殖。然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，那些上清液可与特定抗原（获得免疫动物时向动物体内注射的抗原）结合的培养孔为阳性孔。阳性孔中的细胞还不能保证是来自单个细胞，挑选阳性孔的细胞继续进行有限稀释，一般需进行克隆化3—4次，直至确信每个孔中增殖的细胞为单克隆细胞。该过程即为杂交瘤细胞的克隆化培养。

来源：祝远超.细胞工程教学中常见问题释疑[J].生物学教学,2024,49(04):94-95.