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1、成纤维细胞和饲养层选修3生物技术专题经常出现成纤维细胞,包括小鼠成纤维细胞、成体成纤维细胞、胚胎成纤维细胞等。按照教材,小鼠成纤维细胞是用来做滋养细胞的,胚胎成纤维细胞是用来做饲养层细胞的,前者是支持生长(P30),后者是抑制分化(P51)。不过,新教材选择性必修3许多内容已经修改。选修3第51页那么,饲养层细胞、胚胎成纤维细胞和小鼠成纤维细胞是怎么回事呢?试题解析试题:下图一是培养小鼠胚胎成纤维细胞(MEF细胞)的示意图,图二是在用MEF细胞制成的饲养层上培养胚胎干细胞(ES细胞)的示意图。(1)图一所示,制备细胞悬液时,常用 酶来消化剪碎的组织块。配制培养液时,通常需要在合成培养基的基础上
2、添加 等一些天然成分。当MEF细胞分裂生长到细胞表面相互接触时就停止分裂,这种现象称为细胞的 。(2)ES细胞是由 中分离出来的一类细胞,ES细胞在功能上具有发育的 。(3)MEF细胞能够分泌某些蛋白质,其合成到分泌至细胞外的过程是:核糖体 囊泡 囊泡,再通过 方式分泌到细胞外。在培养液中单独培养ES细胞时,ES细胞容易发生分化,结合图二可推知MEF细胞的作用是 。(4)在治疗性克隆过程中,细胞核取自患者细胞,这是为了避免向患者移入组织细胞后体内发生 反应。答案:(1)胰蛋白 血清 接触抑制(2)早期胚胎(或原始性腺) (发育)全能性(3)内质网 高尔基体 胞吐 抑制ES细胞分化(4)免疫排斥
3、解析:(1)动物细胞培养时,需从健康动物体内取出组织块,剪碎,用胰蛋白酶处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,然后用培养液将分散的细胞稀释制成细胞悬液;由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此,在使用合成培养基的时候通常需要加入血清等一些天然成分;动物细胞具有贴壁生长,接触抑制的现象。(2)ES细胞是从早期胚胎(或原始性腺)中分离出来的一类具有发育全能性的细胞。(3)分泌蛋白首先在核糖体上合成,其次在内质网上进行加工,然后内质网通过囊泡将其运输到高尔基体上进一步的加工,最后高尔基体再通过囊泡将该蛋白质运输到细胞膜,细胞膜通过胞吐作用将分泌蛋白运输到细胞外;ES细胞在单独培养的时候
4、容易发生分化,但是和MEF细胞一起培养的时候却能保持只分裂不分化的状态,所以可推知MEF细胞的作用是抑制ES细胞分化。(4)由于机体的免疫系统的存在,会对外来的细胞或器官产生免疫排斥反应,所以在治疗性克隆过程中,细胞核取自患者细胞。成纤维细胞和饲养层1.成纤维细胞的来源在胚胎发育中,成纤维细胞和其他的结缔组织一样来源于中胚层。2.成纤维细胞主要功能成纤维细胞分泌细胞外间质的前体,以维持结缔组织结构的完整性。成纤维细胞分泌各类基质和多种纤维。基质的组成决定结缔组织的物理特性。在形态学上,成纤维细胞具多样性,其形态取决于其所处的位置和活动性。与上皮细胞不同,成纤维细胞不形成细胞单层。还可以缓慢地迁
5、移。成纤维细胞较大,轮廓清楚,多为突起的纺锤形或星形的扁平状结构,其细胞核呈规则的卵圆形,核仁大而明显。3.饲养层胚胎成纤维细胞胚胎干细胞的培养:饲养层细胞用丝裂霉素处理过的小鼠胚胎成纤维细胞。小鼠ES细胞培养胚胎成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞成分,由胚胎时期的间充质细胞(一种多能干细胞)分化而来。小鼠胚胎成纤维细胞(MEF 100倍)细胞工程学对饲养层的定义:饲养层是用丝裂霉素C处理细胞单层,阻断细胞有丝分裂后所得到的细胞单层。由于饲养层可以合成和分泌促有丝分裂因子,如成纤维细胞生长因子(FGF),可以合成和分泌细胞分化抑制因子,如白血病抑制因子(LIF),因而饲养层在分离培养ES细胞中具有促进细胞的增殖和抑制细胞的分化两个方面的作用。常用的饲养层有原代小鼠胎儿成纤维细胞PME、小鼠胎儿成纤维细胞系STO、子宫上皮细胞UE、同源胎儿成纤维细胞HEF等。