高考生物一轮总复习 第五十课时 动物细胞工程课件 新人教版选修3.ppt

第五十课时动物细胞工程 组织 单个细胞 培养基 生长和增殖 单个细胞 细胞悬液 原代 传代 贴附在瓶壁上 细胞贴壁 相互接触 停止分裂增殖 细胞的接触抑制 无菌 无毒的环境 无菌 抗生素 营养 血清 血浆 温度和ph 36 5 0 5 7 2 7 4 气体环境 空气 co2 细胞代谢 维持培养液的ph c 解析 考查动物细胞的非克隆条件下的培养 动物细胞培养要求在无菌条件下 因此 需要对实验小鼠进行消毒获得皮肤组织 加入胰蛋白酶消化组织中的胶原纤维和细胞外的其他成分 可获得单个皮肤细胞 皮肤细胞原代培养时 丙过程 遗传物质不发生变化 细胞能保持正常的二倍体核型 皮肤细胞传代培养时 丁过程 从原代培养物或细胞系中可获得具有特殊性质的细胞 具有异质性 考点二动物体细胞核移植技术 回扣教材 1 动物核移植是将动物的一个细胞的 移入一个已经去掉细胞核的 中 使其重组并发育成一个新的 这个新的胚胎最终发育为 用核移植的方法得到的是 2 动物细胞核移植可以分为 核移植 比较容易 和 核移植 比较难 动物体细胞核移植选用去核卵 母 细胞的原因 卵 母 细胞 卵 母 细胞 细胞核 卵母细胞 胚胎 动物个体 克隆动物 胚胎细胞 体细胞 比较大 容易操作 细胞质多 营养丰富 良种动物 医用蛋白 细胞 组织 器官 知识拓展 动物体细胞移植的特点 动物体细胞移植依据的原理是细胞核的全能性 与植物组织培养一样属于无性生殖 虽然细胞核内具有发展成为一个完整个体所需的全套基因 但动物体细胞分化程度较高 因此很难表达全能性 卵细胞体积大 易于操作 含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件 将体细胞核移植入去核卵细胞内 既保证了重组细胞的完整性 又能刺激体细胞核表达其全能性 发展成为一个新的个体 动物体细胞核移植产生的新个体的亲本有三个 体细胞核供体 卵细胞细胞质供体 代孕母体 新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样 因此新个体性状与体细胞核供体基本相同 卵细胞细胞质中也有少量的dna 新个体性状与卵细胞细胞质供体有一些地方相同 代孕母体没有为新个体提供遗传物质 新个体性状与代孕母体基本没有联系 d 2 小羊a 小羊b 小羊c的性状表现相同 原因是 3 要检测产奶羊n的细胞中染色体dna上是否插入了牛乳蛋白基因 通常采用 技术 4 当重组细胞发育至形态正常的桑椹胚或囊胚时 方可进行胚胎分割 原因是 若小羊a为雌性 可采用体外受精的方法使小羊a在一年内繁殖数千头自己的后代 该方法主要包括 受精等几个主要步骤 三只小羊是由同一个重组细胞发育而成的 dna分子杂交 基因探针 全能性高 该时期的细胞分化程度低 卵母细胞的采集 精子的获取 考查类型 本题主要考查了动物细胞核移植技术 解析 该图涉及的生物技术有基因工程 动物体细胞核移植及胚胎移植等 由于小羊a 小羊b 小羊c是由胚胎分割而来的 具有相同的遗传物质 性状表现也相同 方法归纳 本题有较强的综合性 包括了基因工程 动物体细胞核移植及胚胎移植等现代生物技术 在复习时要有意识地找出有联系的知识点 通过比较学习才能对知识有进一步的巩固 考点三动物细胞融合与单克隆抗体 回扣教材 1 动物细胞融合 1 动物细胞融合也称 是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程 融合后形成的具有原来 细胞遗传信息的单核细胞 称为 2 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同 诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似 常用的诱导因素有 等 细胞杂交 两个或多个 杂交细胞 电激 聚乙二醇 peg 灭活的病毒 3 动物细胞融合的意义 突破了有性杂交方法的局限 克服了 成为研究细胞遗传 细胞免疫 肿瘤和生物新品种培育的重要手段 2 单克隆抗体 1 单克隆抗体 一个b淋巴细胞只分泌一种 要想获得大量的单一抗体 必须克隆单一的b淋巴细胞 形成细胞群 其产生的抗体就是单克隆抗体 传统方法从血清中分离出的抗体 2 杂交瘤细胞的特点 既能大量 又能产生 3 单克隆抗体的优点 不同生物远缘杂交的障碍 特异性抗体 特异性差 产量低 纯度低 繁殖 专一的抗体 能大量制备 特异性强 灵敏度高 并 4 单克隆抗体的应用 作为诊断试剂 具备 的优点 用于治疗疾病和运载药物 如用于癌症的治疗 单抗药物可单独使用 也可与 药物结合使用 制成 生物导弹 准确 高效 简易 快速 同位素 毒素 知识拓展 植物体细胞杂交和动物细胞融合的拓展分析 1 植物a b是二倍体 体细胞中的染色体数是2n 则杂种细胞c就是4n 称为异源四倍体 2 利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中 其遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传规律 因为生物在进行有性生殖时才遵循孟德尔的遗传规律 而植物体细胞杂交的过程不属于有性生殖 3 动物细胞融合后获得的杂种细胞 目前还没有办法让其发育成一个个体 它不同于 克隆 也不同于植物体细胞杂交 4 两者在融合过程中都会发生多种融合方式 如a a b b a b 因此要进行筛选 5 两者都要用到细胞融合和细胞培养两个技术手段 6 动物细胞培养中用选择性培养基先后选择出杂交瘤细胞和能产生特定抗体的细胞群 7 植物体细胞杂交的终点不是杂种细胞 而是杂种植株 所以其原理有两个 一是细胞的全能性 二是细胞膜的流动性 动物细胞融合是形成杂交瘤细胞 不是形成新个体 所以其原理只有一个 即体现细胞膜的流动性 典例精析 例3 2013重庆 下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图 下列有关叙述 正确的是 d a 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应t淋巴细胞b 中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成c 同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性d 是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群 解析 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的b淋巴细胞 胰蛋白酶可用于动物组织细胞的分离 中使用胰蛋白酶则不利于杂交细胞的融合 为杂交融合细胞 其中包括b淋巴细胞与b淋巴细胞的融合细胞 鼠骨髓瘤细胞与鼠骨髓瘤细胞的融合细胞 而这两类细胞不可能同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性 是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群 d对 课时练习五十一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 下列叙述中 正确的是 a 培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞b 克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变c 二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的d 恶性细胞系的细胞可进行传代培养 d 解析 培养的细胞在培养瓶壁上发生接触抑制时只有单层细胞 此时若要继续培养 则需用胰蛋白酶处理后进行传代培养 a错误 克隆培养法培养过程中多数细胞的增殖会停止 只有部分细胞的基因型会发生改变 b c错误 恶性细胞系的细胞已经发生突变 获得不死性 可进行传代培养 2 下列人体细胞中分化程度最低的是 a 胚胎干细胞b 造血干细胞c 胰腺细胞d 肌肉细胞 解析 胰腺细胞和肌肉细胞都是高度分化的细胞 分化程度越高的 全能性越低 胚胎干细胞和造血干细胞都是可以进行分裂分化的细胞 但胚胎干细胞分化程度比造血干细胞低 a 3 下列关于动物细胞培养的叙述 正确的是 a 培养中的人效应t细胞能产生单克隆抗体b 培养中的人b细胞能够无限增殖c 人的成熟红细胞经过培养能形成细胞群d 用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞 解析 效应b细胞与骨髓瘤细胞融合后可以产生单克隆抗体 单独的b细胞是不能无限增殖的 a b错误 人的成熟红细胞没有细胞核 不能继续增殖培养 c错误 d c c c 进行细胞核移植时 受体细胞宜采用m 期的卵母细胞d 在 过程培养重组细胞时需添加动物血清 抗生素等物质 解析 a正确 pcr技术是一项在生物体外复制特定dna片段的核酸合成技术 b正确 过程是构建重组dna分子 通常用同一种限制性内切酶切割目的基因和运载体 c错误 细胞核移植技术中 受体卵母细胞处于m 期 减数第二次分裂中期 d正确 进行动物细胞培养时 加入动物血清为细胞提供必须的营养 加入抗生素杀菌以创设无菌环境 6 单克隆抗体与血清抗体相比 优越之处主要在于 a 单克隆抗体能够制成 生物导弹 b 单克隆抗体可以在体外制备c 单克隆抗体的特异性强 灵敏度高 产量也大大高于血清抗体d 单克隆抗体的制备过程简单 解析 血清抗体虽然容易获得 但由于含有多种抗体 所以应用范围比较窄 c 7 关于动物细胞培养的叙述错误的是 a 用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞b 将所取的组织先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理使其分散成单个细胞 再稀释制成细胞悬液培养c 在培养瓶中要定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理 然后分瓶继续培养 让细胞继续增殖d 传代培养的细胞在传至10 50代左右时 增殖会逐渐减慢 以至于完全停止 所培养的细胞全部衰老死亡 解析 d错 细胞传至10 50代时 部分细胞的细胞核型发生变化 当继续传代培养时 少部分细胞会克服细胞寿命的极限获得不死性 这些细胞已发生突变 朝癌细胞方向发展 d 8 通过细胞工程生产单克隆抗体时 要涉及到以下三个筛选过程 这三个过程的先后顺序是 在特定培养基中筛选出杂交瘤细胞 选出能产生抗体的b淋巴细胞 选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群a b c d 解析 生产单克隆抗体时 经抗原处理后 先选出能产生抗体的b淋巴细胞 将这些b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 融合的结果可能出现亲本核相互融合的细胞和杂交瘤细胞 所以先在特定培养基上选出杂交瘤细胞 再选出能产生特定抗体并能大量增殖的细胞群 c 9 动物细胞融合的目的中最重要的是 a 克服远缘杂交不亲和b 制备单克隆抗体c 培育新物种d 生产杂种细胞 解析 动物细胞融合获得的是杂种细胞 目前还没有办法让其发育成一个个体 它不同于克隆和植物体细胞杂交 所以动物细胞融合的最重要目的是生产杂种细胞 d 10 动物细胞体外培养一般需要满足以下条件 无毒的环境 无菌的环境 合成培养基需加血浆 温度与动物体温相近 需要o2 不需要co2 co2能调节培养液pha b c d 解析 中不需co2错误 细胞培养所需气体环境主要有o2和co2 o2是细胞代谢必需的 co2能维持培养液的ph d 11 分化中的两栖类细胞核中 rna的合成非常旺盛 但移植到去核卵细胞后 rna的合成立即停止 下列对这一实验现象的分析中 合理的解释是 a 移植的核基因结构改变了b 卵细胞内含有阻抑基因表达的物质c 卵细胞内缺少合成rna聚合酶的细胞器d 实验中丢失了rna合成的模板 b 12 动物细胞培养和植物组织培养的主要区别是 a 动物细胞培养所用的培养基的成分与植物的不同b 动物细胞培养是培养单个细胞 植物组织培养是培养组织c 动物细胞培养可以传代培养 而植物组织培养不能传代培养d 动物细胞培养过程中可发生遗传物质的改变 而植物组织培养不能 解析 动物细胞的液体培养基中添加了葡萄糖和血浆等 植物细胞的培养基添加的是蔗糖 并需要加入琼脂形成固态 a 13 某小鼠生活过程中被多种病原体感染过 科学家以该小鼠为实验材料 利用单克隆抗体技术 获得了抗某种病原体的高纯度单克隆抗体 下列叙述不正确的是 a 被多种病原体感染过的小鼠体内会产生多种效应b细胞b 经细胞融合后形成的单个杂交瘤细胞可分泌多种特异性抗体c 用 抗原 抗体检测法 可筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞d 单克隆抗体的制备过程中使用了细胞培养和细胞融合技术 b 动物细胞培养 细胞核移植 脑垂体 垂体 f 具有全能性 乳腺细胞的细胞核 无性生殖 4 若a b分别是基因型为hhrr hhrr两个烟草品种的花粉 且这两对基因分别位于两对同源染色体上 由于一对隐性纯合基因 rr或hh 的作用 在光照强度大于800lx时都不能生长 要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为hhrr的杂种细胞 较为简便的筛选方法是 5 若a b表示两种植物体细胞 则由d细胞形成杂种植株的原理是 6 若a b分别为骨髓瘤细胞和b淋巴细胞 则d细胞特点是 由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较 具有 的特点 至少写出两点 生产上一般不能通过直接培养b淋巴细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是 大于800lx光照 植物细胞的全能性 既能无限繁殖 又能产生特定的抗体 学性质单一 灵敏度高 特异性强 化 未经免疫的b淋巴细胞不能产生抗体 动物细胞融合 胰蛋白酶 2 a细胞的特点是 经选择性培养的杂交瘤细胞 还需进行 和抗体检测 经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞 进行体内或体外培养 3 单克隆抗体与常规抗体相比 具有 的特点 4 过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植 移植后的胚胎能在受体子宫中存活 其生理基础是 5 若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛 可对 中囊胚进行 操作过程需要特别注意的问题是 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 无限增殖和产生特定抗体 克隆化培养 特异性强 灵 敏度高 受体对移 入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 胚胎分割移植 或胚胎分割 注意将囊胚的内细胞团进行 均等分割 浆细胞不能无限增殖 抗原 3 在单克隆抗体制备过程中之所以选用b淋巴细胞和骨髓瘤细胞 是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有 的特性 4 单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手段 5 动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖 氨基酸 无机盐 抗生素 维生素等 与植物细胞培养基有所不同的是 还含有 6 在动物细胞融合过程中 需要将所选取的组织细胞离散开 以利于细胞融合 可用 处理离体组织细胞使之分散开 在体外大量繁殖 产生特异性抗体 动物细胞融合 动物细胞培养 动物血清 胰蛋白酶 或胶原 蛋白酶 7 鼠源杂交瘤抗体与普通血清抗体相比较 具有 的特点 8 改造鼠源杂交瘤抗体 生产鼠 人嵌合抗体 属于 生物工程 的范畴 图示过程是根据预期的 设计 最终必须对 进行操作 9 经过改造的鼠 人嵌合抗体 与鼠源杂交瘤抗体相比较 突出的优点是 特异性强 灵敏度高 蛋白质工程 嵌合抗体功能 嵌合抗体的结构 基因 对人体的不良反应 或过敏反应 等副作用 减少 解析 1 由于浆细胞没有无限增殖的能力 因此不能通过培养浆细胞生产单克隆抗体 2 单克隆抗体制备时 需要先把抗原注入小鼠的体内 刺激其产生浆细胞 然后从小鼠的脾脏中把浆细胞分离出来 与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤