高考生物一轮复习 第十一单元 现代生物科技专题 第40讲 细胞工程课件.ppt

第40讲细胞工程 考点一植物细胞工程 1 植物组织培养的过程 2 条件 1 离体 这是因为在生物体内基因的表达在空间和时间上具有选择性 2 营养条件 水 无机盐 维生素等营养物质 以及激素 生长素和细胞分裂素 3 环境条件 适宜的温度 ph 确保酶的活性 无菌 这是因为细菌等微生物繁殖快 消耗营养物质多 同时产生有害的代谢产物 毒害植物细胞 光照 这是因为光照有利于细胞内叶绿素的形成和光合作用的进行 3 植物组织培养与植物体细胞杂交的比较 清错破疑 植物细胞工程几个注意点 1 植物体细胞杂交获得的杂种细胞的类型有三种 以上图为例 aa型 bb型 ab型 符合要求的只有ab型 需要进行筛选 2 杂种细胞形成的标志 新的细胞壁的生成 3 杂种植株遗传物质的变化 杂种植株的变异类型属于染色体变异 杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和 杂种植株属于异源多倍体 角度植物组织培养的过程及应用1 2016 湖南师大附中质检 下图是细胞融合示意图 请据图回答 1 过程 应使用 处理细胞 以去除植物细胞壁 2 过程 叫做 该过程常用的诱导方法是 3 过程 是细胞壁的再生过程 与此过程密切相关的细胞器是 4 过程中进行的细胞分裂方式是 该过程先诱导细胞分裂形成 再由它分化形成杂种植物幼苗 5 若番茄细胞内含a个染色体 马铃薯细胞内含b个染色体 则番茄 马铃薯细胞内含 个染色体 若对番茄和马铃薯采用杂交育种方法能成功的话 得到的后代应含 个染色体 若要得到可育的番茄 马铃薯 必须用 来处理幼苗 这两种方法相比 体细胞杂交方法的优点是 解析 1 过程 表示用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁 2 过程 是诱导去壁后得到的原生质体融合 3 植物细胞壁的形成与高尔基体有关 4 过程表示先脱分化形成愈伤组织 然后再分化形成试管苗 5 植物体细胞杂交得到的番茄 马铃薯细胞内含有的染色体数是两种植物染色体数之和即a b 番茄和马铃薯有性杂交得到的后代的染色体数是a 2 b 2 此后代不可育 必须用秋水仙素处理幼苗 答案 1 纤维素酶和果胶酶 2 原生质体融合物理和化学法 电激 聚乙二醇诱导 3 高尔基体 4 有丝分裂愈伤组织 5 a b a b 2秋水仙素克服远缘杂交不亲和的障碍 2 育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验 请据图回答问题 1 图 过程由番茄韧皮部细胞形成幼苗a的过程需要经过 两个关键步骤 该过程依据的原理是 2 植物组织培养除了需要提供一定的营养 温度和光照外 还必须在 的条件下进行 3 已知番茄的红果 y 对黄果 y 为显性 少室 m 对多室 m 为显性 控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上 用红果多室 yymm 番茄植株的花粉 进行 有关实验 则 过程中 从花粉形成幼苗b所进行的细胞分裂方式是 过程中植物体c的基因型为 细胞a为两两融合细胞 4 图 过程中需要去除细胞壁 获得具有活力的 5 在图中 过程中 经过鉴别和筛选后 通常植物体d能表现出两个亲本的遗传性状 根本原因是 解析 1 图1中植物组织培养过程 需要经过脱分化和再分化两个关键步骤 其原理是植物细胞的全能性 2 植物组织培养除了需要提供一定的营养 植物激素 生长素 细胞分裂素 温度和光照外 还必须在无菌的条件下进行 3 过程中 从花粉形成幼苗b所进行的细胞分裂方式是有丝分裂 红果多室 yymm 番茄植株产生的花粉基因型为ym ym 故 过程中植物体c的基因型为yymm yymm或yymm 4 植物体细胞杂交时 要用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁 获得 原生质体 5 图 中经植物体细胞杂交获得的植株具有两个亲本的遗传物质 能表现出两个亲本的遗传性状 答案 1 脱分化和再分化植物细胞全能性 2 植物激素 生长素 细胞分裂素 无菌 3 有丝分裂yymm或yymm或yymm 4 原生质体 5 具有两个亲本的遗传物质 1 比较动物细胞培养 核移植与动物细胞融合 考点二动物细胞工程 清错破疑 细胞贴壁和接触抑制悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上 称为细胞贴壁 细胞数目不断增多 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时 细胞就会停止分裂增殖 这种现象称为细胞的接触抑制 2 植物体细胞杂交与动物细胞融合 单克隆抗体的制备 的比较 单克隆抗体制备过程的几个问题分析 1 对动物免疫的原因 b淋巴细胞要经过免疫过程 即接触抗原 增殖分化为有特异性免疫功能的b淋巴细胞 才能产生相应的抗体 所以 与骨髓瘤细胞融合的b淋巴细胞实际上是浆细胞 2 在单克隆抗体制备过程中 一般认为有两次筛选过程 第一次是筛选出杂交瘤细胞 用选择培养基 第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞 3 杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质 不仅具有浆细胞产生特异性抗体的能力 还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力 从而可以克服单纯b淋巴细胞不能无限增殖的缺点 而大量生产单克隆抗体 角度一动物细胞培养与体细胞克隆3 2016 深圳外国语学校模拟 下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究 据图回答相关问题 1 x y z细胞的名称分别是 2 过程类似于植物组织培养技术中的 过程 与纤维母细胞相比 诱导干细胞的全能性较 过程的实质是 3 过程中需用到的生物诱导剂是 4 处需要筛选 其目的是 5 用32p标记的核苷酸的培养基培养z细胞 细胞质中能测到32p的细胞器有 和 解析 1 x y z细胞的名称分别是骨髓瘤细胞 抗原刺激过的b细胞 杂交瘤细胞 2 过程是将甲小鼠的纤维母细胞诱导成诱导干细胞 相当于植物组织培养技术中的脱分化过程 与纤维母细胞相比诱导干细胞的全能性较高 过程是诱导干细胞分化成各种体细胞 细胞分化的实质是基因选择性表达 3 诱导动物细胞融合 需用到的生物诱导剂是灭活的病毒 5 核苷酸是核酸的基本组成单位 动物细胞中线粒体含有少量dna 核糖体是由蛋白质和rrna构成的 因此用32p标记的核苷酸的培养基培养z细胞 则在线粒体和核糖体中能检测到32p 答案 1 骨髓瘤细胞抗原刺激过的 效应 b细胞杂交瘤细胞 2 脱分化高基因的选择性表达 3 灭活的病毒 4 筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞 5 核糖体线粒体 4 2014 课标全国 卷 某研究者用抗原 a 分别免疫3只同种小鼠 x y和z 每只小鼠免疫5次 每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价 能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数 结果如下图所示 若要制备杂交瘤细胞 需取免疫后小鼠的b淋巴细胞 染色体数目40条 并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞 染色体数目60条 按一定比例加入试管中 再加入聚乙二醇诱导细胞融合 经筛选培养及抗体检测 得到不断分泌抗a抗体的杂交瘤细胞 回答下列问题 1 制备融合所需的b淋巴细胞时 所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上 则小鼠最少需要经过 次免疫后才能有符合要求的 达到要求后的 x y z这3只免疫小鼠中 最适合用于制备b淋巴细胞的是 小鼠 理由是 2 细胞融合实验完成后 融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外 可能还有 体系中出现多种类型细胞的原因是 3 杂交瘤细胞中有 个细胞核 染色体数目最多是 条 4 未融合的b淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活 原因是 解析 1 据图分析 第4次免疫后x y z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上 小鼠y的b淋巴细胞产生抗体效价最高 最适合用于制备单克隆抗体 2 融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外 还有骨髓瘤细胞和b淋巴细胞的自身融合产物 由于细胞膜具有流动性 且诱导之后的细胞融合不具有特异性 故体系中会出现多种类型的细胞 3 杂交瘤细胞形成后 小鼠的b淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核 小鼠的b淋巴细胞 染色体数目40条 和骨 髓瘤细胞 染色体数目60条 融合后 染色体可达100条 在有丝分裂后期染色体加倍为200条 4 未融合的b淋巴细胞经多次传代培养后 仍然不是能无限增殖的细胞 同时正常细胞的分裂次数是有限的 答案 1 4yy小鼠的血清抗体效价最高 2 b淋巴细胞相互融合形成的细胞 骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的 且融合率达不到100 3 1200 4 不能无限增殖 角度二动物细胞融合与单克隆抗体的制备5 2015 重庆卷 2014年埃博拉病在非洲蔓延 我国派出医疗队首次在境外组建医院 帮助非洲防控埃博拉疫情 1 研究表明 埃博拉病毒侵入机体后 通过靶向感染 破坏吞噬细胞等 使其不能暴露该病毒的 以致感染信息不能呈递给 从而无法正常激活细胞免疫和体液免疫应答过程 导致机体对该病毒的 免疫功能下降 因此病毒在体内快速增殖 致病 2 对志愿者接种埃博拉试验疫苗后 机体免疫系统能产生相应的抗体 还能产生的免疫细胞有 3 用埃博拉病毒的某种蛋白免疫小鼠 通过 技术获得杂交瘤细胞 用于生产单克隆抗体治疗该病 解析 1 正常情况下 抗原侵入机体后被吞噬细胞吞噬处理暴露抗原的抗原肽 mhc复合物 继而完成信号传递 而埃博拉病毒能阻止该过程 阻止吞噬细胞将抗原的信号呈递给t细胞 进而影响机体的特异性免疫 2 注射疫苗后 机体能产生一系列的免疫细胞 如记忆细胞 效应t细胞等 3 制备单克隆抗体时需利用细胞融合或细胞杂交技术先获得杂交瘤细胞 再生产相关药物 答案 1 特有抗原或抗原肽 mhct细胞特异性 2 记忆细胞 效应t细胞 3 细胞融合或细胞杂交 6 单纯疱疹病毒 型 hsv 1 可引起水泡性口唇炎 利用杂交瘤技术制备出抗hsv 1的单克隆抗体可快速检测hsv 1 回答下列问题 1 在制备抗hsv 1的单克隆抗体的过程中 先给小鼠注射一种纯化的hsv 1蛋白 一段时间后 若小鼠血清中抗 的抗体检测呈阳性 说明小鼠体内产生了 反应 再从小鼠的 中获取b淋巴细胞 将该b淋巴细胞与小鼠的 细胞融合 再经过筛选 检测 最终可获得所需的杂交瘤细胞 该细胞具有的特点是 2 若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体 可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的 中使其增殖 再从 中提取 纯化获得 3 通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种hsv 1蛋白 其原因是该抗体具有 和 等特性 解析 1 制备单克隆抗体时 需要先给小鼠注射特定抗原 hsv 1蛋白 当小鼠血清中抗hsv 1蛋白的抗体检测呈阳性时 就可从小鼠脾脏中获取b淋巴细胞 将b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 经过筛选和克隆化培养 最终获得既能无限增殖又能产生专一抗体的杂交瘤细胞 2 单克隆抗体的获取有两条途径 一是从体外细胞培养液中提纯获得 二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖 再从腹水中提取 纯化获得 3 单克隆抗体具有特异性强 灵敏度高 纯度高等特点 答案 1 hsv 1蛋白体液免疫脾脏 其他合理答案也可 骨髓瘤无限增殖且产生专一抗体 其他合理答案也可 2 腹腔腹水 3 纯度高特异性强 其他