浙科版选修3 动物的克隆(Ⅱ) 课件（49张）.pptx

第6课时动物的克隆 第二章克隆技术 考试要求 一 动物的细胞融合技术及其应用 二 动物的克隆繁殖 内容索引 当堂检测 一 动物的细胞融合技术及其应用 基础梳理 1 细胞融合与细胞杂交 1 细胞融合 含义 指融合成一个细胞的现象 促融方法 灭活的 介导 电融合技术等 2 细胞杂交 的细胞间的融合 两个或多个细胞 仙台病毒 聚乙二醇 基因型不同 2 单克隆抗体的制备 1 过程 b淋巴 细胞 骨 髓瘤细胞 产生特定抗体的杂交细胞 提取抗体 2 杂交瘤细胞的特点 产生 3 单克隆抗体的优点 其识别抗原部位的专一性 比一般抗血清 原因是一般抗血清中的抗体是 4 单克隆抗体的应用 单抗可作为 研究相应抗原蛋白的 及其 无限增殖 单克隆抗体 优越得多 一群识别不同抗原部位的抗体混合物 特异探针 结构 细胞学分布 功能 问题探究 1 下列是a细胞与b细胞融合杂交的过程图解 思考回答相关问题 1 a细胞与b细胞融合的原理是 2 a细胞与b细胞诱导融合的方法有哪些 答案 物理方法和化学方法 电融合技术 聚乙二醇等 生物方法 灭活的病毒 如仙台病毒 3 a细胞与b细胞融合成功的标志 重组细胞的特点 杂交细胞具有的遗传信息 能表现的性状 答案 细胞膜的流动性 杂交细胞进行有丝分裂 两个细胞 两个亲本 2 下列是制备单抗的基本方法步骤 请完善右图并思考回答相关问题 答案 骨髓瘤 杂交细胞 杂交瘤细胞 体外培养 1 制备单克隆抗体的关键思路是什么 答案 克隆单一的b淋巴细胞 形成细胞群 将b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合 获得杂交瘤细胞 2 用b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因是什么 答案 每一个b淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体 不同种类的b淋巴细胞分泌的抗体不同 b淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖 骨髓瘤细胞能够无限增殖 3 杂交瘤技术制备单克隆抗体的最大优点 可以从特异抗原成分比例极少的抗原混合物中获得 4 制备单克隆抗体过程中的几种细胞的特点 免疫的b淋巴细胞 能产生 但不能无限增殖 骨髓瘤细胞 能 不能产生抗体 杂交瘤细胞 既能产生 又能在培养条件下进行 答案 单抗 单一抗体 无限增殖 特定的抗体 无限增殖 答案 5 单克隆抗体制备过程中有两次筛选 其目的分别是什么 答案第一次筛选是在b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后 筛选出只有b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交细胞 第二次筛选需先在多孔培养皿上培养 在每个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 6 获取单克隆抗体的场所 若在培养基中进行杂交瘤细胞培养 则从中提取 若在小鼠或其他动物腹腔中培养 则从中提取 培养液 腹水 1 单克隆抗体制备过程中 骨髓瘤细胞和b淋巴细胞诱导融合后 要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞 在这种培养基上不能存活增殖的细胞是 b淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞 b淋巴细胞自身融合细胞 小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞a b c d 活学活用 答案 解析 解析单克隆抗体的制备过程中 骨髓瘤细胞和b淋巴细胞融合时 发生了以下三种情况 未发生融合的细胞 b淋巴细胞 小鼠骨髓瘤细胞 自身融合的细胞 b淋巴细胞自身融合 小鼠骨髓瘤细胞自身融合 骨髓瘤细胞与单个b淋巴细胞融合的杂交瘤细胞 杂交瘤细胞是制备单克隆抗体必需的 因此要将其筛选出来 2 右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a 是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应细胞毒性t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 答案 解析 解析 是获得已经免疫的b淋巴细胞 a项错误 胰蛋白酶使得组织块分散为单个细胞 b项错误 同时具有b淋巴细胞和骨髓瘤细胞的特性 c项错误 经筛选后能够获得分泌特异性抗体的杂交瘤细胞 d项正确 用a表示骨髓瘤细胞 b表示b淋巴细胞 则细胞融合过程中两次筛选的目的分别为a a aa ab bb b a aa ab ab细胞b a aa ab bb b ab bb b ab细胞c a aa ab bb b ab 产生特定抗体的ab细胞d a aa ab bb b aa 能无限增殖的aa细胞解析第一次筛选是获得杂交瘤细胞 即ab 第二次筛选是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 答案 解析 二 动物的克隆繁殖 基础梳理 1 不同的动物细胞及全能性的表现程度 1 受精卵 具有使后代细胞形成的潜能 2 二分裂球 具有 每一个细胞都可以发育为完整的个体 可形成个体 3 多能细胞 具有分化为的潜能 4 单能细胞 只能分化为 5 已分化的细胞 为其他细胞 甚至终生不再分裂 完整个体 全能性 同卵孪生 多种组织细胞 一种细胞 不再分化 2 动物难以克隆的根本原因 来自动物的体细胞均已发生了分化 基因组中基因的活动 不能像受精卵那样发挥细胞的全能性 以此为起点进行动物克隆 难度很大 很不完全 3 细胞核移植 1 概念 利用一个细胞的 供体核 来取代另一细胞中的 形成一个重建的 合子 2 实例 胚胎细胞核移植 1952年 罗伯特 布里格斯 过程 豹蛙 囊胚细胞核 去核的 发育成蝌蚪 体细胞核移植 1978年 童第周 过程 黑斑蛙 核 去核未受精卵 发育成蝌蚪 细胞核 细胞核 卵母细胞 成体红细胞 4 动物体细胞克隆原理和主要技术 利用的全能性进行 将动物的一个细胞的细胞核移入另一个已经去掉细胞核的中 使其重组并发育成为一个新的胚胎 这个新的胚胎最终发育为动物个体 克隆动物 细胞核 核移植 卵细胞 小贴士 动物细胞全能性的理解 1 动物体细胞由于发生了分化 基因组中的基因活动不完全 即有的基因开放 有的基因关闭 细胞全能性受到限制 很难表达 2 由于细胞核中含有该物种的完整基因组 若给予促进细胞核表达全能性的物质和营养条件 动物细胞的细胞核仍可表现出全能性 问题探究 1 连线几种动物细胞的全能性 多能细胞a 单能造血干细胞 单能细胞b 高度分化的神经细胞 已分化的细胞c 多能造血干细胞2 克隆植物体细胞与克隆动物体细胞相比较而言 哪个较为容易获得成功呢 为什么 答案克隆植物体细胞容易成功 植物体细胞具有全能性 在一定条件下能表现出来 而动物体细胞全能性变小 但是细胞核内含有全套遗传物质 仍然具有全能性 答案 小贴士 动物细胞全能性判定及表达条件 1 卵细胞的分化程度高 全能性也高 未受精的卵细胞也能发育成新个体 2 哺乳动物成熟红细胞的细胞核退化 失去细胞的完整性 不具有全能性 3 细胞核全能性表达的条件是必须提供促进细胞核表达全能性的物质和营养 3 动物克隆繁殖 1 完成绵羊 多莉 克隆流程图 细胞核 核移植 早期 子宫 2 体细胞羊的克隆成功证明 高度分化的细胞经过一定技术处理 可以回复到类似时期的功能 在胚胎和个体发育中 细胞质具有调控发育的作用 受精卵 细胞核 答案 3 克隆动植物的应用 为的治疗 优良品种的培育等提供了重要途径 对物种的优化 的保存和转基因动物的扩群有重要意义 丰富了人们的物质生活 可降低畜牧业的成本 缩短 提高生产效率 答案 遗传疾病 濒危动物 育种年限 答案 4 为什么选择卵细胞作为受体细胞 受体细胞去核的原因是什么 答案一方面卵细胞大 易于操作 且卵黄多 营养丰富 为发育提供充足的营养 另一方面此时具备受精能力 细胞质中含有能刺激融合后重组细胞进行分裂 分化并形成重组胚胎的物质 受体细胞去核的原因是保证克隆动物的遗传物质最大程度地来自有重要利用价值的动物 5 为什么核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同 答案 克隆动物绝大部分dna来自于供体细胞核 但其核外线粒体中的dna来自于受体卵母细胞 性状是基因与环境共同作用的结果 供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同 其性状也不可能和供核动物完全相同 在个体发育过程中有可能发生基因突变 产生供核动物没有的性状 6 动物体细胞核移植属于哪种生殖方式 为什么 答案无性生殖 因为动物体细胞核移植最终得到的个体的细胞核中遗传物质完全来自一个个体 不是精卵受精得到的 因此属于无性生殖 答案 活学活用 3 下列关于动物体细胞克隆的叙述中 错误的是a 供体为体细胞的细胞核b 受体为去核卵细胞c 细胞核移植是动物克隆的关键步骤d 克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致解析经体细胞核移植形成的克隆动物 遗传物质主要由供体细胞核提供 但也含有受体细胞质中的遗传物质 因此克隆动物与供体的遗传物质不完全相同 在相同条件下其表现型也不完全相同 答案 解析 4 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 答案 解析 hsv 1蛋白 体液免疫 脾脏 骨髓瘤 无限增殖且产生 专一抗体 解析给小鼠注射hsv 1后 小鼠体内发生体液免疫 小鼠血清中产生抗hsv 1蛋白的抗体 b淋巴细胞是从小鼠的淋巴器官中 如脾 骨髓 扁桃体 胸腺等 获取 杂交瘤细胞由b淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而来 具有两个亲本细胞的特性 既能无限增殖 又能产生特异性抗体 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 解析若想获得大量单克隆抗体 通常有两种方法 一是将杂交瘤细胞在动物细胞培养液中培养 然后从动物细胞培养液中筛选分离出单克隆抗体 二是将杂交瘤细胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖 然后从小鼠的腹水中提取纯化获得 答案 腹腔 腹水 解析 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 解析单克隆抗体具有 特异性强 纯度高的特点 答案 纯度高 特异性强 解析 判断正误 1 动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整 2 多莉 绵羊的性状与供核绵羊不完全相同 3 细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 4 将雄羊的体细胞核移入雌羊的卵细胞中 产生的克隆羊发育成熟后分泌雌激素 答案 课堂小结 流动性 聚乙二醇 电融合 全能性 当堂检测 1 美国食品和药物管理局2008年1月15日宣布 经过克隆的牛 猪和山羊以及它们的后代均可以安全食用 克隆牛产的奶也可安全食用 除个体水平的克隆外 还有分子 细胞 器官等水平的克隆 下列不属于克隆技术的是a 从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系b 使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达c 农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯d 将单个b淋巴细胞进行无性繁殖 2 3 4 5 1 答案 解析 2 3 4 5 1 解析a d属于细胞水平的克隆 c项是指营养生殖 也属于克隆 b项属于转基因技术 2 在 神舟 宇宙飞船上 科学家进行了空间动物细胞融合实验 该实验所依据的原理和促进细胞融合的方法分别是a 细胞的全能性 灭活病毒诱导融合b 细胞的全能性 电融合c 细胞膜的流动性 灭活病毒诱导融合d 细胞膜的流动性 电融合解析细胞融合的理论基础是细胞膜的流动性 在 神舟 飞船上进行动物细胞融合所用融合方法是电融合 答案 解析 2 3 4 1 5 3 美国杜克大学医疗中心的一个研究小组在 科学 杂志上撰文透露 他们利用成年猪的动脉血管细胞和能够模拟胚胎环境的新型生物反应器 成功地在实验室培育出新的动脉血管 这种血管的外形和功能都与真的血管一样 这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展 下列关于以上技术的叙述中 不正确的是a 以上技术属于 克隆 b 这项技术中可能要利用去核卵细胞c 这项技术的关键是要激发血管细胞的全能性d 这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能 答案 解析 2 3 4 1 5 2 3 4 1 5 解析细胞的全能性是指已经分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 但题干信息显示 只是将动脉血管细胞培养成了新的动脉血管 即激发了细胞发育成某种器官的潜能 由于高度分化的动物细胞全能性受到了严格限制 因此 要实现分化细胞的脱分化 目前常用的方法是借助于去核卵细胞 故这项技术可能要利用去核卵细胞 这项技术是将动脉血管细胞再培育为动脉血管 属于无性生殖范畴 所以属于克隆 4 如图为某哺乳动物的生殖过程图 正确的叙述是a 个体2为克隆动物 c为高度分化的体细胞b 个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同c 产生动物个体2的生殖方式为有性生殖d e细胞为完成减数分裂的卵细胞 解析 2 3 4 1 答案 5 2 3 4 1 5 解析通过克隆技术培育的动物称为克隆动物 提供细胞核的是高度分化的体细胞 a项正确 b项考虑细胞质基因 应该是 有相同之处 动物的克隆实际上是无性生殖过程 c项错误 e细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞 并没有完全完成减数分裂 d项错误 5 下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图 据图回答下列问题 1 技术是单克隆抗体制备技术的基础 解析动物细胞培养技术是单克隆抗体制备技术的基础 答案 2 3 4 1 5 解析 动物细胞培养 2 根据培养基的用途分类 图中hat培养基属于培养基 解析根据培养基的用途分类 题图中hat培养基属于选择培养基 能够把需要的细胞类型选出来 答案 2 3 4 1 5 解析 选择 3 单克隆抗体与常规的血清抗体相比 最大的优越性是 解析单克隆抗体与常规的血清抗体相比 最大的优越性是专一性强 可以识别抗原分子的特殊部位 答案 2 3 4 1