高考生物一轮复习 第十四单元 细胞工程、胚胎工程（第44课时）动物细胞工程课件.ppt

江苏版生物 第44课时动物细胞工程 考点一动物细胞与组织培养1 概念 动物细胞与组织培养是指在体外模拟动物体内环境 将动物细胞或组织在 等条件下培养 使其继续生长 增殖并维持原有结构和功能的技术过程 2 材料 大多取自动物 或出生后不久的 的器官或组织 如肾 肺 肌肉等 3 条件 动物细胞培养需要严格的环境条件 包括温度 和营养物质等 温度适宜 营养充足 无菌 胚胎 幼龄动物 ph 气体 4 动物细胞培养与动物组织培养的主要区别 动物细胞培养过程中需要用 等使组织块中的细胞离散 而动物组织培养过程中不需要使细胞离散开 5 原代培养和传代培养 1 原代培养 是指从供体获取细胞与组织后的 培养 这一阶段培养的细胞很适合用于 基因表达等实验研究 2 传代培养 是将的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养 一般情况下 传代培养次后 细胞增殖会明显缓慢 甚至完全停止 胰蛋白酶 初次 药物测试 原代培养 10 50 考点二动物体细胞克隆和细胞核移植1 动物体细胞克隆 1 概念 克隆已不仅仅是无性繁殖 还包括遗传上完全相同的分子 细胞或来自同一祖先的生物个体的 群体 用 技术进行的克隆称为体细胞克隆 这一过程需要将供体体细胞的细胞核注入受体 中 经过培养能发育成胚胎 进而形成动物个体 2 关键技术 技术 3 原理 动物细胞的细胞核具有 无性繁殖 体细胞核移植 去核卵细胞 细胞核移植 全能性 1 概念 细胞核移植是一种利用 技术等将某种动物细胞的 移入同种或异种动物的去除细胞核的 内的技术 2 过程 幼体 3 克隆技术的意义和应用 1 意义 在克服动物繁殖障碍 创造等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值 2 应用 利用克隆技术大量复制实验动物 减少 利用异种 2 细胞核移植 显微操作 细胞核 成熟卵细胞 重组细胞 胚胎 代孕母体子宫 种间杂交 新物种 实验误差 动物拯救珍稀濒危动物 利用患者培育新的组织或器官以治疗疾病等 借腹妊娠 自身的细胞 考点三动物细胞融合和单克隆抗体1 动物细胞融合 1 概念 动物细胞融合是指在一定的条件下将两个或多个细胞融合为 的过程 2 原理 细胞膜的 3 结果 形成 4 诱导动物细胞融合的方法 主要有 如电场法 化学法 如用 作为诱导剂 和生物法 如用灭活的 作为诱导剂 目前应用 进行细胞融合的效率较高 且对细胞伤害小 易操作 控制和观察 一个细胞 流动性 杂种细胞 物理法 聚乙二醇 仙台病毒 物理法 5 应用 动物细胞融合技术已广泛应用于细胞学 遗传学 免疫学及生物新品种培育等领域 但此技术的最重要的用途之一是制备 2 单克隆抗体 1 原理 单个的b淋巴细胞只能产生 抗体 骨髓瘤细胞具有 的能力 若将小鼠的b淋巴细胞与骨髓瘤细胞相融合 首先形成杂交细胞 随后该细胞通过多次增殖形成一群细胞 这些细胞即可产生大量的单克隆抗体 单克隆抗体 一种 无限增殖 产生特定抗体的细胞群 3 特点 化学性质 特异性 灵敏度 并能大量制备 4 应用 目前 单克隆抗体主要用于治疗各种 如大肠癌 淋巴瘤 白血病等 此外 还可以用于治疗由于免疫系统紊乱导致的疾病 如类风湿性关节炎 牛皮癣 系统性红斑狼疮 哮喘 过敏性鼻炎等 2 制备过程 杂交瘤细胞 单一 强 高 肿瘤 1 2015江苏单科 3a 乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养 2 2015江苏单科 3b 细胞核移植主要在同种动物 同种组织的细胞之间进行 3 动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育 4 体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和一些抗生素 5 单克隆抗体制备技术和植物体细胞杂交技术均依据细胞的全能性原理 6 动物细胞培养液中需添加胰蛋白酶和胶原蛋白酶 7 为了保证细胞培养所需的无毒环境 需大量添加各种抗生素 8 筛选产生抗体的杂交瘤细胞需要使用特定的选择培养基 9 细胞培养应在含5 co2的恒温培养箱中进行 co2的作用是刺激细胞呼吸 10 单克隆抗体具有特异性强 灵敏度高等优点 突破一动物细胞培养1 有关动物细胞培养的几个概念 1 原代培养和传代培养 原代培养可有两种表述 a 细胞悬液第一次在瓶中培养 没有分瓶培养之前的细胞培养 b 第1代细胞的培养与传10代以内的细胞培养统称为原代培养 两种表述没有本质区别 传代培养同样有两种表述 a 细胞悬液培养一段时间后 分瓶再进行的细胞培养 b 传10代以后的细胞培养 统称为传代培养 2 细胞株和细胞系 细胞株原代培养的细胞一般传至10代左右会出现生长停滞 衰老死亡 少数度过 危机 的细胞能传50代左右 形成细胞株 细胞株的遗传物质并没有发生改变 细胞系细胞株传至50代以后 会出现第二次危机 少数度过第二次危机的细胞能够无限传代下去 形成细胞系 细胞系的遗传物质发生了改变 带有癌变细胞的特点 2 动物细胞培养过程中有关操作的分析 1 动物细胞培养时加入co2和o2的作用 co2的作用是调节培养基ph o2的作用是促进细胞有氧呼吸 2 动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养的原因 幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低 增殖能力很强 更易于培养 3 在动物细胞培养过程中两次用到的胰蛋白酶的作用 第一次是将剪碎的组织分散成单个细胞 第二次是将贴壁细胞从瓶壁上分离下来 目的是避免动物细胞的接触抑制现象 辨析比较植物组织培养和动物细胞培养的比较 考向以选择题的形式考查动物细胞培养的知识1 2015江苏淮安第五次模拟 24 3分 下列关于对某种动物的肝肿瘤细胞进行培养的叙述中 正确的 多选 a 制备肝肿瘤细胞悬液时 可用胰蛋白酶处理肿瘤组织块b 培养基中通常需加入适量的抗生素 血清或血浆等成分c 体外培养时肿瘤细胞可能失去接触抑制现象而互相堆积d 细胞培养应在含5 co2的恒温培养箱中进行 co2的作用是刺激细胞呼吸 答案abc制备动物细胞悬液时 可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块使细胞分散开 故a正确 在培养基中要加入适量抗生素以避免其他微生物的污染导致培养失败 加入血清或血浆等成分以提供一些未知营养成分 故b正确 体外培养时肿瘤细胞失去接触抑制现象 则细胞可持续增殖而互相堆积 故c正确 培养液中通入co2的作用是维持培养液的ph 故d错误 2 下列关于动物细胞培养的叙述 错误的是 a 动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养相同b 传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞c 癌细胞在培养瓶中培养不会出现接触抑制现象d 动物细胞培养时需要添加抗生素以防止杂菌污染 答案a动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养不同 这主要是因为它们的代谢类型不同 在动物细胞培养过程中 对贴壁生长的细胞若继续培养 则需要用胰蛋白酶处理 使细胞相互分离开来 癌细胞已失去贴壁生长的特性 抗生素可杀灭细菌 可用来防止细菌等污染 1 细胞核移植选用去核卵母细胞的原因 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 而卵母细胞比较大 容易操作 卵母细胞的细胞质多 营养丰富 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母细胞内 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 发育成为一个新的个体 2 在体细胞的细胞核移植到作为受体的卵母细胞之前 必须先要去掉受体卵母细胞的核 目的是使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的细胞核 突破二动物体细胞核移植和体细胞克隆1 对动物体细胞核移植的全面理解 3 与克隆动物有关的亲本遗传关系 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 卵母细胞细胞质供体 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 卵母细胞细胞质中也有少量的dna 新个体性状与卵母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 2 动物细胞培养与动物体细胞核移植的比较 辨析比较克隆与组织培养 试管动物 婴儿 的区分 考向以选择题的形式考查动物体细胞核移植1 如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 的过程分别属于有性生殖和无性生殖b 产生 的过程中可以发生基因突变 基因重组等c 的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性d abc三种细胞的形成过程 仅c为有丝分裂 答案b动物 由受精卵发育而来属于有性生殖 动物 没有经过受精作用 由体细胞的细胞核与卵细胞的细胞质重组形成的重组细胞发育而来 属于无性生殖 a正确 基因重组发生在减数分裂过程中 产生 的过程中不进行减数分裂 b错误 体细胞的细胞核与卵细胞的细胞质重组形成的重组细胞能发育成个体 说明动物细胞核具有全能性 c正确 a b是生殖细胞 由减数分裂产生 c是体细胞 由有丝分裂产生 d正确 2 2016江苏扬州中学摸底 16 2分 生物技术的发展速度很快 灭绝生物的复生已不是神话 如果世界上最后一只白鳍豚刚死亡 以下提供的复生白鳍豚的方法较易成功的是 a 将白鳍豚的体细胞取出 利用动物细胞培养 培育成新个体b 将白鳍豚的体细胞两两融合 再经早期胚胎培养 胚胎移植培育成新个体 c 取出白鳍豚的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中 再经早期胚胎培养 胚胎移植培育成新个体d 将白鳍豚的基因导入家驴的受精卵中 再经早期胚胎培养 胚胎移植培育成新个体答案c动物体细胞的全能性受到限制 因此利用动物细胞培养不能形成新个体 a错误 动物细胞融合技术还不能形成新的动物个体 况且细胞融合后会导致遗传物质加倍 b错误 将白鳍豚的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中 可以克隆形成白鳍豚 c正确 将白鳍豚的基因导入家驴的受精卵中 属于基因工程 可培育成具有新性状的家驴 但不能复生白鳍豚 d错误 突破三单克隆抗体的制备1 血清抗体与单克隆抗体 2 制备过程 3 制备单克隆抗体过程中的两次筛选 特别提醒 1 取相应b淋巴细胞前必须先注射相应抗原 否则不能获得单克隆抗体 2 诱导融合的两种细胞名称及作用 免疫过的b淋巴细胞 浆细胞 的作用是产生抗体 骨髓瘤细胞能无限增殖 4 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 考向以选择题的形式考查单克隆抗体的制备过程1 2015江苏盐城中学月考 25 3分 下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程 有关叙述正确的是 多选 a 图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原b 利用聚乙二醇 灭活的病毒和电激等方法均可诱导细胞融合获得乙c 用特定的选择培养基对乙筛选 融合细胞均能增殖 未融合细胞均不能增殖d 丙需进行克隆化培养和抗体检测 经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁 答案abd与骨髓瘤细胞融合的细胞必须是能产生特定抗体的b淋巴细胞 因为是人体胃癌的单克隆抗体的制备 所以实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原 故a正确 诱导动物细胞融合的方法有物理法 如离心 振动 电激等 化学法 如聚乙二醇 和生物法 如灭活的病毒 故b正确 乙细胞中两两融合的细胞有三种 b淋巴细胞与b淋巴细胞融合的细胞 骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的细胞 杂交瘤细胞 其中b淋巴细胞与b淋巴细胞融合的细胞不能增殖 未融合细胞有b淋巴细胞和骨髓瘤细胞 其中骨髓瘤细胞能增殖 故c错误 丙需进行克隆化培养