高考生物（江蘇版）配套課件 第44課時　動物細(xì)胞工程

1、江蘇版 生物第44課時動物細(xì)胞工程考綱內(nèi)容要求命題特點(diǎn)備考指南(1)動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆A考查內(nèi)容:動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù);動物體細(xì)胞核移植和克隆動物;動物細(xì)胞融合的方法;單克隆抗體的制備原理和方法考查形式:以選擇題的形式考查動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植及單克隆抗體的制備的知識1.聯(lián)系內(nèi)環(huán)境和培養(yǎng)基的有關(guān)知識,掌握動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)的條件、過程和應(yīng)用等2.用列表比較法,比較動物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合3.聯(lián)系細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞全能性知識,結(jié)合畜牧業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,理解細(xì)胞核移植與動物體細(xì)胞克隆的原理和過程等4.聯(lián)系免疫有關(guān)知識,結(jié)合圖示和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的具體事例,掌握單克隆抗體的

2、有關(guān)概念及制備原理、過程和意義等(2)細(xì)胞融合與單克隆抗體A考綱導(dǎo)學(xué)考點(diǎn)一動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)1.概念:動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)是指在體外模擬動物體內(nèi)環(huán)境,將動物細(xì)胞或組織在 、 、 等條件下培養(yǎng),使其繼續(xù)生長、增殖并維持原有結(jié)構(gòu)和功能的技術(shù)過程。2.材料:大多取自動物 或出生后不久的 的器官或組織,如腎、肺、肌肉等。3.條件:動物細(xì)胞培養(yǎng)需要嚴(yán)格的環(huán)境條件,包括溫度、 、 和營養(yǎng)物質(zhì)等。教材研讀溫度適宜營養(yǎng)充足無菌胚胎幼齡動物pH氣體4.動物細(xì)胞培養(yǎng)與動物組織培養(yǎng)的主要區(qū)別:動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中需要用 等使組織塊中的細(xì)胞離散,而動物組織培養(yǎng)過程中不需要使細(xì)胞離散開。(1)原代培養(yǎng):是指從供體獲取細(xì)胞與

3、組織后的 培養(yǎng)。這一階段培養(yǎng)的細(xì)胞很適合用于 、基因表達(dá)等實(shí)驗(yàn)研究。(2)傳代培養(yǎng):是將 的細(xì)胞分離稀釋后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。一般情況下,傳代培養(yǎng) 次后,細(xì)胞增殖會明顯緩慢,甚至完全停止。胰蛋白酶初次藥物測試原代培養(yǎng)1050考點(diǎn)二動物體細(xì)胞克隆和細(xì)胞核移植(1)概念:克隆已不僅僅是無性繁殖,還包括遺傳上完全相同的分子、細(xì)胞或來自同一祖先的生物個體的 群體。用 技術(shù)進(jìn)行的克隆稱為體細(xì)胞克隆。這一過程需要將供體體細(xì)胞的細(xì)胞核注入受體 中,經(jīng)過培養(yǎng)能發(fā)育成胚胎,進(jìn)而形成動物個體。(2)關(guān)鍵技術(shù): 技術(shù)。(3)原理:動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有 。無性繁殖體細(xì)胞核移植去核卵細(xì)胞細(xì)胞核移植全能性(1)概念

4、:細(xì)胞核移植是一種利用 技術(shù)等將某種動物細(xì)胞的 移入同種或異種動物的去除細(xì)胞核的 內(nèi)的技術(shù)。(2)過程: 幼體。(1)意義:在克服動物 繁殖障礙、創(chuàng)造 等方面具有重要的科學(xué)意義和潛在的經(jīng)濟(jì)價值。(2)應(yīng)用:利用克隆技術(shù)大量復(fù)制實(shí)驗(yàn)動物,減少 ;利用異種顯微操作細(xì)胞核成熟卵細(xì)胞重組細(xì)胞胚胎代孕母體子宮種間雜交新物種實(shí)驗(yàn)誤差動物 拯救珍稀瀕危動物;利用患者 培育新的組織或器官以治療疾病等。借腹妊娠自身的細(xì)胞考點(diǎn)三動物細(xì)胞融合和單克隆抗體(1)概念:動物細(xì)胞融合是指在一定的條件下將兩個或多個細(xì)胞融合為 的過程。(2)原理:細(xì)胞膜的 。(3)結(jié)果:形成 。(4)誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的方法:主要有 (如電場

5、法)、化學(xué)法(如用 作為誘導(dǎo)劑)和生物法(如用滅活的 作為誘導(dǎo)劑)。目前應(yīng)用 進(jìn)行細(xì)胞融合的效率較高,且對細(xì)胞傷害小,易操作、控制和觀察。一個細(xì)胞流動性雜種細(xì)胞物理法聚乙二醇仙臺病毒物理法(5)應(yīng)用:動物細(xì)胞融合技術(shù)已廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)及生物新品種培育等領(lǐng)域,但此技術(shù)的最重要的用途之一是制備 。(1)原理:單個的B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生 抗體,骨髓瘤細(xì)胞具有 的能力,若將小鼠的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞相融合,首先形成雜交細(xì)胞,隨后該細(xì)胞通過多次增殖形成一群細(xì)胞,這些細(xì)胞即可產(chǎn)生大量的單克隆抗體。單克隆抗體一種無限增殖 產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞群(3)特點(diǎn):化學(xué)性質(zhì) 、特異性 、靈敏度 ,并能大

6、量制備。(4)應(yīng)用:目前,單克隆抗體主要用于治療各種 ,如大腸癌、淋巴瘤、白血病等。此外,還可以用于治療由于免疫系統(tǒng)紊亂導(dǎo)致的疾病,如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、哮喘、過敏性鼻炎等。(2)制備過程:雜交瘤細(xì)胞單一強(qiáng)高腫瘤1.(2015江蘇單科,3A)乳腺細(xì)胞比乳腺癌細(xì)胞更容易進(jìn)行離體培養(yǎng)。( )2.(2015江蘇單科,3B)細(xì)胞核移植主要在同種動物、同種組織的細(xì)胞之間進(jìn)行。( )3.動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可用于轉(zhuǎn)基因動物的培育。( )4.體外培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞需要在培養(yǎng)液中添加動物血清和一些抗生素。( )理。( )6.動物細(xì)胞培養(yǎng)液中需添加胰蛋白酶和膠原蛋白酶。( )7.為了保證細(xì)胞培養(yǎng)所需

7、的無毒環(huán)境,需大量添加各種抗生素。( )8.篩選產(chǎn)生抗體的雜交瘤細(xì)胞需要使用特定的選擇培養(yǎng)基。( )9.細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是刺激細(xì)胞呼吸。( )10.單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。( )突破一動物細(xì)胞培養(yǎng)(1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng)可有兩種表述:a.細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng),沒有分瓶培養(yǎng)培養(yǎng)。兩種表述沒有本質(zhì)區(qū)別。傳代培養(yǎng)同樣有兩種表述:a.細(xì)胞懸液培養(yǎng)一段時間后,分瓶再進(jìn)行的細(xì)胞培養(yǎng);b.傳10代以后的細(xì)胞培養(yǎng),統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng)。(2)細(xì)胞株和細(xì)胞系考點(diǎn)突破細(xì)胞株原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右會出現(xiàn)生長停滯,衰老死亡,少數(shù)度過“危機(jī)”的細(xì)胞

8、能傳50代左右,形成細(xì)胞株。細(xì)胞株的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。細(xì)胞系細(xì)胞株傳至50代以后,會出現(xiàn)第二次危機(jī),少數(shù)度過第二次危機(jī)的細(xì)胞能夠無限傳代下去,形成細(xì)胞系。細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,帶有癌變細(xì)胞的特點(diǎn)。(1)動物細(xì)胞培養(yǎng)時加入CO2和O2的作用:CO2的作用是調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH;O2的作用是促進(jìn)細(xì)胞有氧呼吸。(2)動物細(xì)胞培養(yǎng)時選用幼齡動物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的原因:幼齡動物組織或胚胎的細(xì)胞分化程度低,增殖能力很強(qiáng),更易于培養(yǎng)。(3)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中兩次用到的胰蛋白酶的作用:第一次是將剪碎的組織分散成單個細(xì)胞;第二次是將貼壁細(xì)胞從瓶壁上分離下來,目的是避免動物細(xì)胞的接觸抑制現(xiàn)象。辨析比

9、較植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)基類型固體或半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基成分水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、促生長因子、動物血清等取材植物幼嫩部位或花藥等動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織過程結(jié)果新的組織或植株個體,可以體現(xiàn)全能性新的細(xì)胞系或細(xì)胞株,不形成個體,不體現(xiàn)全能性應(yīng)用植株快速繁殖脫毒植株的培育人工種子生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等轉(zhuǎn)基因植物的培育蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮膚移植材料的培育檢測有毒物質(zhì)生理、病理、藥理學(xué)研究相同點(diǎn)(1)兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進(jìn)行有絲分裂,都是無性繁殖,都可稱為克隆,

10、都不涉及減數(shù)分裂(2)均為無菌操作,需要適宜的溫度、pH等條件考向以選擇題的形式考查動物細(xì)胞培養(yǎng)的知識1.(2015江蘇淮安第五次模擬,24,3分)下列關(guān)于對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)的敘述中,正確的(多選)()A.制備肝腫瘤細(xì)胞懸液時,可用胰蛋白酶處理腫瘤組織塊B.培養(yǎng)基中通常需加入適量的抗生素、血清或血漿等成分D.細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行,CO2的作用是刺激細(xì)胞呼吸答案ABC制備動物細(xì)胞懸液時,可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理組織塊使細(xì)胞分散開,故A正確;在培養(yǎng)基中要加入適量抗生素以避免其他微生物的污染導(dǎo)致培養(yǎng)失敗,加入血清或血漿等成分以提供一些未知營養(yǎng)成分,故B正確;體外

11、培養(yǎng)時腫瘤細(xì)胞失去接觸抑制現(xiàn)象,則細(xì)胞可持續(xù)增殖而互相堆積,故C正確;培養(yǎng)液中通入CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH,故D錯誤。2.下列關(guān)于動物細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,錯誤的是()答案A動物細(xì)胞培養(yǎng)所需的營養(yǎng)物質(zhì)與植物細(xì)胞培養(yǎng)不同,這主要是因?yàn)樗鼈兊拇x類型不同;在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,對貼壁生長的細(xì)胞若繼續(xù)培養(yǎng),則需要用胰蛋白酶處理,使細(xì)胞相互分離開來;癌細(xì)胞已失去貼壁生長的特性;抗生素可殺滅細(xì)菌,可用來防止細(xì)菌等污染。(1)細(xì)胞核移植選用去核卵母細(xì)胞的原因:雖然細(xì)胞核內(nèi)具有發(fā)展成為一個完整個體所需的全套基因,但動物體細(xì)胞分化程度較高,因此很難表達(dá)全能性。而卵母細(xì)胞比較大,容易操作;卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)多,營

12、養(yǎng)豐富,含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。將體細(xì)胞核移植入去核卵母細(xì)胞內(nèi),既保證了重組細(xì)胞的完整性,又能刺激體細(xì)胞核表達(dá)其全能性,發(fā)育成為一個新的個體。(2)在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到作為受體的卵母細(xì)胞之前,必須先要去掉受體卵母細(xì)胞的核,目的是使核移植的胚胎或動物的遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的細(xì)胞核。突破二動物體細(xì)胞核移植和體細(xì)胞克隆(3)與克隆動物有關(guān)的親本遺傳關(guān)系:動物體細(xì)胞核移植產(chǎn)生的新個體的親本有三個:體細(xì)胞核供體、卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體、代孕母體。新個體細(xì)胞核基因型與體細(xì)胞核供體完全一樣,因此新個體性狀與體細(xì)胞核供體基本相同。卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中也有少量的 DNA,新個體性

13、狀與卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體有一些地方相同。代孕母體沒有為新個體提供遺傳物質(zhì),新個體性狀與代孕母體基本沒有聯(lián)系。 動物細(xì)胞培養(yǎng)動物體細(xì)胞核移植原理細(xì)胞增殖動物細(xì)胞核的全能性過程動物組織塊細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)(細(xì)胞貼壁生長)胰蛋白酶處理,分瓶繼續(xù)培養(yǎng)傳代培養(yǎng)少數(shù)細(xì)胞獲得不死性(癌細(xì)胞)結(jié)果獲得相同分化程度的細(xì)胞群獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個體應(yīng)用生產(chǎn)生物制品用于基因工程檢測有毒物質(zhì)加速家畜遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)良種繁育保護(hù)瀕危物種生產(chǎn)醫(yī)用蛋白提供克隆器官、組織等辨析比較克隆與組織培養(yǎng)、試管動物(嬰兒)的區(qū)分 克隆組織培養(yǎng)試管動物(嬰兒)生殖方式無性無性有性遺傳物質(zhì)來源2個親本1個親本2個親本性別決定提供核親

14、本一般沒有精子類型主要用途優(yōu)良種畜快速繁育,可選擇性別快速繁殖無病毒植株解決不孕不育考向以選擇題的形式考查動物體細(xì)胞核移植1.如圖示哺乳動物生殖過程,其中b為卵細(xì)胞,c為體細(xì)胞。下列敘述不正確的是()A.形成的過程分別屬于有性生殖和無性生殖B.產(chǎn)生的過程中可以發(fā)生基因突變、基因重組等C.的產(chǎn)生表明動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性D.abc三種細(xì)胞的形成過程,僅c為有絲分裂答案B動物由受精卵發(fā)育而來屬于有性生殖,動物沒有經(jīng)過受精作用,由體細(xì)胞的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)重組形成的重組細(xì)胞發(fā)育而來,屬于無性生殖,A正確;基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,產(chǎn)生的過程中不進(jìn)行減數(shù)分裂,B錯誤;體細(xì)胞的細(xì)胞核與卵細(xì)胞

15、的細(xì)胞質(zhì)重組形成的重組細(xì)胞能發(fā)育成個體,說明動物細(xì)胞核具有全能性,C正確;a、b是生殖細(xì)胞,由減數(shù)分裂產(chǎn)生,c是體細(xì)胞,由有絲分裂產(chǎn)生,D正確。2.(2016江蘇揚(yáng)州中學(xué)摸底,16,2分)生物技術(shù)的發(fā)展速度很快,滅絕生物的復(fù)生已不是神話。如果世界上最后一只白鰭豚剛死亡,以下提供的復(fù)生白鰭豚的方法較易成功的是()A.將白鰭豚的體細(xì)胞取出,利用動物細(xì)胞培養(yǎng),培育成新個體B.將白鰭豚的體細(xì)胞兩兩融合,再經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植培育成新個體 C.取出白鰭豚的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵母細(xì)胞中,再經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植培育成新個體D.將白鰭豚的基因?qū)爰殷H的受精卵中,再經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植培育成

16、新個體 答案C動物體細(xì)胞的全能性受到限制,因此利用動物細(xì)胞培養(yǎng)不能形成新個體,A錯誤;動物細(xì)胞融合技術(shù)還不能形成新的動物個體,況且細(xì)胞融合后會導(dǎo)致遺傳物質(zhì)加倍,B錯誤;將白鰭豚的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵母細(xì)胞中,可以克隆形成白鰭豚,C正確;將白鰭豚的基因?qū)爰殷H的受精卵中,屬于基因工程,可培育成具有新性狀的家驢,但不能復(fù)生白鰭豚,D錯誤。突破三單克隆抗體的制備名稱產(chǎn)生特點(diǎn)血清抗體由漿細(xì)胞分泌一般從血清中分離,產(chǎn)量低、純度低、特異性差單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌特異性強(qiáng),靈敏度高,能大量制備項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)胞,另外還有未融合的細(xì)胞由于小鼠在生活中還受到其

17、他抗原的刺激,所以經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選:未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞都會死亡,只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng),在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群篩選目的得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞特別提醒(1)取相應(yīng)B淋巴細(xì)胞前必須先注射相應(yīng)抗原,否則不能獲得單克隆抗體。(2)誘導(dǎo)融合的兩種細(xì)胞名稱及作用:免疫過的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)的作用是產(chǎn)生抗體;骨髓瘤細(xì)胞能無限增殖。比較項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合(單克隆抗體制備)理論基礎(chǔ)細(xì)胞的全能性、

18、細(xì)胞膜的流動性細(xì)胞膜的流動性、細(xì)胞增殖融合前的處理纖維素酶、果膠酶除去細(xì)胞壁注射特定抗原免疫處理正常小鼠促融方法(1)物理法:離心、振動、電激;(2)化學(xué)法:聚乙二醇(1)物理法:離心、振動、電激;(2)化學(xué)法:聚乙二醇;(3)生物法:滅活的病毒過程意義和用途(1)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,大大擴(kuò)展雜交的親本組合范圍(2)應(yīng)用:如白菜甘藍(lán)雜種植株(1)制備單克隆抗體(2)診斷、治療、預(yù)防疾病,例如:單抗診斷盒、“生物導(dǎo)彈”治療癌癥相同點(diǎn)都利用了細(xì)胞膜的流動性原理;都能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,獲得含有兩個親本的遺傳物質(zhì)考向以選擇題的形式考查單克隆抗體的制備過程1.(2015江蘇鹽城中學(xué)月考,25,3分)下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程,有關(guān)敘述正確的是(多選)()B.利用聚