高考生物一轮复习 现代生物科技专题 2 细胞工程（2）课件 新人教版选修3.ppt

高考总复习 第1轮 生物 现代生物科技专题 第2讲细胞工程 选修3 考点3动物细胞培养和核移植技术例3 2016 南京检测 某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性 准备对某种动物的肝肿瘤细胞 甲 和正常肝细胞 乙 进行动物细胞培养 下列有关说法正确的是a 在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时 可用胃蛋白酶处理b 细胞培养应在co2培养箱中进行 co2的作用是作为细胞代谢原料c 取甲细胞进行培养 传至10代 50代就会完全停止d 乙细胞在原代培养过程中 最终会出现停止增殖的现象解析 a错 胃蛋白酶的最适ph大约为2 这一环境下细胞往往会受到破坏 不利于培养 所以一般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶处理细胞 b错 培养液中co2的作用是调节培养液的ph c错 肝肿瘤细胞可以无限增殖 d对 正常肝细胞在原代培养过程中会出现接触抑制现象 停止增殖 答案 d 提升一 动物细胞培养1 结果 动物细胞培养不能培养成生物体 传代培养至10 50代左右时 部分细胞核型可能发生变化 继续传代培养时 少部分突变细胞朝着癌细胞的方向发展 因此目前使用的超低温 液氮或冷冻保存的正常细胞通常在10代以内 以保持细胞正常的二倍体核型 2 代培养和传代培养 通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养 贴壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理 分散后分瓶继续培养 让细胞继续增殖 这样的培养即为传代培养 3 动物细胞培养与植物组织培养的比较 续表 提醒 1 与植物组织培养基比较 动物细胞培养液的独特之处在于 液体培养基 其成分中有动物血清 2 为了保证细胞培养时满足其营养物质和生长因子的供给 培养基中需添加一定量的血清 因为血清中含有蛋白质 氨基酸 葡萄糖 激素等及一些未知的营养物质 提升二 动物体细胞核移植技术和克隆动物1 原理 动物体细胞核的全能性 2 过程 3 克隆动物 1 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 2 广义的克隆是指所有的无性繁殖 在生物学领域中 有分子 细胞 个体三个水平的不同含义 分子克隆 即dna扩增 其含义是将某一特定的dna片段通过重组dna技术插入到一个载体 如质粒或病毒等 中 并在宿主细胞中自我复制得到的大量完全相同的该dna片段群体 细胞克隆 是指一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的细胞株 其中每一个细胞的基因都是相同 如低等生物的分裂生殖 动 植物的细胞培养等 个体克隆 在个体水平上 克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的群体 如胚胎分割移植 同卵双胞胎也属于克隆 3 狭义的克隆是指动物通过的核移植由重组细胞发育成新个体的过程 如 多利 羊的培育 变式3 2016 海淀区检测 下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述不正确的是 a 该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植b 通常采用减数第二次分裂期的卵母细胞作为受体细胞c 可通过显微操作法除去卵母细胞核d 克隆动物是对提供体细胞的动物进行了完全复制解析 克隆动物细胞核中的遗传物质来自提供细胞核的动物 其细胞质中的遗传物质来自提供卵母细胞的动物 因而克隆动物的性状主要与提供细胞核的亲本相同 而不是对提供体细胞的动物的完全复制 故选项d错 动物体细胞分化程度高 恢复其全能性十分困难 因而哺乳动物体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植 由于m 期的卵母细胞含有能促进细胞分裂的物质 因此通常采用减数第二次分裂中期的卵母细胞作为核移植的受体细胞 通过显微操作法用微型吸管将卵母细胞核和第一极体一并吸出 d 克隆动物并非是对体细胞供体动物的100 的复制克隆动物绝大部分dna来自供体细胞核 但其核外还有少量的dna 即线粒体中的dna是来自受体卵母细胞 所以 用教材中所述的方法克隆的动物不是供核动物完全相同的复制 此外 即便动物的遗传基础完全相同 但动物的一些行为 习性的形成与其所处的环境有很大的关系 核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同 其形成的行为 习性也不可能和核供体动物完全相同 从这一角度看 克隆动物也不会是核供体动物100 的复制 拓展 考点4动物细胞融合与单克隆抗体例4 2016 枣庄检测 下图是单克隆抗体制备过程示意图 其中 过程注射的物质和a细胞的名称分别是 a 抗体 t淋巴细胞b 抗原 t淋巴细胞c 抗体 b淋巴细胞d 抗原 b淋巴细胞解析 单克隆抗体技术首先应该获得能产生单一抗体的b淋巴细胞 所以应该给小鼠注射单一抗原 刺激小鼠产生相应b淋巴细胞 并产生单一抗体 所以图中 过程注射的是抗原 a细胞是b淋巴细胞 答案 d 提升一 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较 提升二 单克隆抗体的制备1 概念 由单个b淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一 特异性强的抗体 2 特点 化学性质单一 特异性强 灵敏度高 可大量制备 3 过程 4 需注意的几个问题 1 首先要注射特定的抗原蛋白免疫小鼠 对小鼠免疫的原因 b淋巴细胞要经过免疫过程 接触抗原 增殖分化为有特异性免疫功能的效应b细胞 才能产生相应的抗体 所以 与骨髓瘤细胞融合的b淋巴细胞实际上是效应b淋巴细胞 2 融合后可以得到多种细胞 包括未融合的b淋巴细胞和骨髓瘤细胞 相互融合的b淋巴细胞 相互融合的骨髓瘤细胞 各种杂交瘤细胞 而所需的细胞是专一抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞 3 整个制备过程中要经过两次筛选 第一次筛选得到杂交瘤细胞 去掉未杂交的细胞及自身融合的细胞 第二次需先在多孔培养板上培养 在每孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养 然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群 4 杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质 不仅具有效应b淋巴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 而大量产生单克隆抗体 变式4 2016 大庆检测 利用细胞工程 以sars病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体 下列叙述正确的是 a 用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内 产生的血清抗体为单克隆抗体b 体外培养单个浆细胞可以获得大量针对sars病毒的单克隆抗体c 将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合 经peg诱导融合后的细胞一定为杂交瘤细胞d 用该单克隆抗体与sars病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出sars病毒感染者 d 解析 单克隆抗体是由免疫的b淋巴细胞即浆细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞产生的 其制备过程是先用sars病毒核衣壳蛋白刺激机体产生相应的浆细胞 将浆细胞 不能无限增殖但能产生专一性抗体 与骨髓瘤细胞 能无限增殖但不能产生专一性抗体 相融合 经过筛选 去掉相同的融合体 再经抗原 抗体检测 得到既能无限增殖又能产生专一抗体的杂交瘤细胞 经体内培养或体外培养就可获得相应的单克隆抗体 通过单克隆抗体与病毒特异性结合可诊断是否被病毒感染 制备单克隆抗体时 选用b淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原因哺乳动物感染抗原后 其体内会形成相应的效应b淋巴细胞 效应b淋巴细胞能分泌相应的抗体凝聚或杀死这些抗原 动物在免疫反应的过程中 每一种效应b淋巴细胞能分泌一种特异性抗体 要想获得大量的特异性抗体 必须使能分泌该单一抗体的效应b淋巴细胞大量增殖 效应b淋巴细胞具有产生单一抗体的能力 但不能在体外增殖 骨髓瘤细胞能在体外培养条件下无限增殖 但不能产生抗体 因此 把一种效应b淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合 产生杂交瘤细胞 它会兼有两个亲本细胞的特性 在体外培养条件下能不断增殖 同时能产生出某种特异性的抗体 拓展 误区1植物细胞工程 1 通过 人工种子 繁殖后代属于无性繁殖 2 在植物组织培养过程中 因为培养细胞一直处于不断的分生状态 容易在培养条件和外界压力改变的条件下产生突变 3 细胞产物的生产是将植物细胞培养到愈伤组织阶段 误区2动物细胞融合与受精作用的区别 1 受精作用是在同种生物之间进行的 精子与卵细胞的融合不需要任何诱导剂 就能形成受精卵 受精卵内具备同种生物的两个亲本的遗传物质 2 动物细胞融合是在不同物种间进行的细胞融合 由于物种间存在生殖隔离 所以自然条件下不能融合成杂交细胞 必须有诱导剂作用才能融合 形成的杂交细胞具备两个亲本细胞的遗传物质 从而体现两个亲本的遗传特性 走出误区 考点1植物细胞工程的基本技术1 以下不能说明细胞全能性的实验是 a 菊花花瓣细胞培育出菊花新植株b 紫色糯性玉米种子培育出植株c 转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株d 番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株解析 细胞全能性是细胞发育成完整生物体的潜能 种子本身就是一个幼体 种子培育成植株 是幼体生长 发育的过程 课堂检测 b 2 2016 南京模拟 白菜 甘蓝 是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种 它具有生长期短 耐热性强和易储存等优点 下图是 白菜 甘蓝 培育过程示意图 请完成下列问题 1 由杂种细胞d培育成 白菜 甘蓝 植株 采用的技术手段是 该过程说明植物细胞具有 2 要制备 白菜 甘蓝 的人工种子 要在d步骤选取具有生根发芽能力的结构 包裹上人造种皮即可 植物组织培养 全能性 胚状体 3 在d过程培养中 培养基的成分通常包括水 有机营养和等 同时 在培养过程中 除必要的温度 光照和氧气等外界条件外 另一个成功的关键是操作过程中必须保证 4 在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是 融合依据的原理是 无机营养 植物激素 无菌 聚乙二醇 peg 细胞膜的流动性 考点2植物细胞工程的应用3 下图表示一人工种子 下列与人工种子培育生产过程有关的叙述 不正确的是 a 人工种子一般用离体的植物细胞通过组织培养技术获得b 胚状体是由愈伤组织分化而成 离体细胞只有形成愈伤组织才能表现出全能性c 同一批次的人工种子可以保证具有相同的基因型d 胚状体是由未分化的 具有分裂能力的细胞构成的解析 胚状体是由愈伤组织分化而成的 一般具有芽 根的明显分化 植物组织培养过程进行的是有丝分裂 所以每个细胞所含的遗传物质是相同的 因此同一批次的种子可以保证具有相同的基因型 d 4 2016 嘉兴检测 下面为番茄植物组织培养过程的流程图解 以下相关叙述不正确的是 a 脱分化发生在b步骤 形成愈伤组织 在此过程中植物激素发挥了重要作用b 再分化发生在d步骤 是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程c 从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性d 人工种子可以解决某些作物品种繁殖能力差 结子困难或发芽率低等问题 b 解析 由愈伤组织形成胚状结构的过程叫再分化 发生在c过程 故选项b错 b过程是指植物组织形成愈伤组织的过程 叫脱分化 脱分化 再分化都是由于培养基中不同激素及其浓度配比决定的 植物组织培养技术的原理即植物细胞的全能性 人工种子的优点是可以解决某些作物品种繁殖能力差 结子困难或发芽率低等问题 考点3动物细胞培养和核移植技术5 下列关于动物细胞培养液的叙述 不正确的是 a 为了防止培养过程中出现细菌污染 可以在培养液中添加抗生素b 细胞培养液中必须有糖 氨基酸等化合物以及动物血清等天然成分c 空气中再混入5 的co2主要作用是维持培养液的phd 培养液应该定期更换 防止代谢产物积累对细胞自身造成危害解析 动物细胞培养液通常需要加入动物血清 血浆 有时候也采用无血清培养 b 6 2016 山东模拟 右图示哺乳动物生殖过程 其中b为卵细胞 c为体细胞 下列叙述不正确的是 a 形成动物 的过程分别属于有性生殖和无性生殖b 产生动物 的过程中可发生基因突变 基因重组等c 动物 的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性d a b c细胞的形成过程 仅c细胞为有丝分裂解析 图中动物 通过受精作用形成 属于有性生殖 动物 通过细胞核移植技术形成 利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性 形成动物 的过程属于无性生殖 不会发生基因重组 a b细胞分别是精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成的 c细胞是体细胞 通过有丝分裂形成 b 考点4动物细胞融合与单克隆抗体7 2016 肇庆模拟 右图是科学家研发的制备单克隆抗体的过程 相关叙述错误的是 a 该过程涉及基因工程和动物细胞融合技术b 经酶a处理后的 与质粒具有相同的黏性末端c 若供体dna提供了prg基因 无限增殖调控基因 则该过程中的 是已免疫的b淋巴细胞d 通过检测和筛选得到的 细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体解析 由图可知 该过程涉及基因工程 但未涉及动物细胞融合技术 a 8 2016 江苏模拟 下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程 有关叙