高三生物一輪復習課件：323動物細胞工程蘇教版必修

第三節(jié)動物細胞工程1教學ppt一、動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆1.概念與操作流程2教學ppt2.條件(1)無菌、無毒：_________________________無菌處理，添加__________，定期更換培養(yǎng)液以清除代謝產物。(2)營養(yǎng)：除正常的有機和無機營養(yǎng)外，加入____________。(3)適宜的溫度和pH：溫度為__________(哺乳動物)，pH為____________。(4)氣體環(huán)境：含_____的空氣加______的混合氣體。3.應用生物制品的生產、檢測__________、醫(yī)學研究。對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具抗生素動物血清37℃左右7.2～7.495%5%CO2有毒物質3教學ppt【點撥】(1)胰蛋白酶作用對象主要是細胞間質，以得到單個的細胞。另外不能用胃蛋白酶替代的原因主要是胃蛋白酶的最適pH與細胞培養(yǎng)液的pH相差太大。(2)細胞培養(yǎng)液中添加動物血清的目的是彌補缺少的營養(yǎng)，因為對細胞所需的營養(yǎng)物質還沒有完全搞清楚，用血清來模擬體內的細胞生活環(huán)境。4教學ppt4.細胞核移植與動物體細胞克隆(1)克?。褐高z傳上完全相同的分子、細胞或來自同一祖先的_________的_________群體。(2)體細胞克隆：將供體體細胞的________與受體去核卵細胞的________進行人工組合，借助于卵細胞的發(fā)育能力，經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育成胚胎進而形成個體的技術。其關鍵是______________。(3)細胞核移植：利用__________技術等將某種動物細胞的_________移入同種或異種動物的去除細胞核的成熟_________內的技術。生物個體無性繁殖細胞核細胞質細胞核移植技術顯微操作胞核細卵細胞5教學ppt(4)克隆動物過程：(5)克隆技術的意義：在克服動物______雜交繁殖障礙、創(chuàng)造_______等方面具有重要的科學意義和潛在的__________。體細胞融合的細胞種間新物種經(jīng)濟價值6教學ppt二、細胞融合和單克隆抗體1.細胞融合(1)含義：在一定的條件下將_____或_____細胞融合為一個細胞的過程。a._________：如電場法(2)融合方法b.化學法：如__________法c.生物法：如___________法(3)應用：制備____________。物理法聚乙二醇仙臺病毒單克隆抗體2個多個7教學ppt2.單克隆抗體技術(1)制備過程：脾臟雜交瘤細胞同種細胞雜交細胞單克隆8教學ppt(2)單克隆抗體的優(yōu)點：________強，純度高，_______高，產量大，容易標準化生產等。(3)單克隆抗體的應用：①用于治療腫瘤；②治療免疫系統(tǒng)紊亂引起的疾??；③用于器官移植。特異性靈敏度9教學ppt【點撥】(1)植物細胞融合獲得的雜種細胞可形成雜種植株，而動物細胞融合獲得的雜交細胞不會發(fā)育成個體。(2)制備單克隆抗體時，需進行兩次篩選，第一次是為了選出雜交瘤細胞，第二次是為了獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。10教學ppt植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)和核移植的比較植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)核移植過程外植體?愈傷組織根、芽或胚狀體試管苗脫分化再分化動物組織塊細胞懸液原代培養(yǎng)(細胞貼壁生長)胰蛋白酶處理，分瓶繼續(xù)培養(yǎng)?傳代培養(yǎng)?少數(shù)細胞獲得不死性(癌細胞)剪碎、胰蛋白酶處理放入培養(yǎng)瓶接觸抑制10～50代供體受體體細胞核卵母細胞重組細胞早期胚胎個體導入去核胚胎移植11教學ppt植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)核移植結果關鍵環(huán)節(jié)與外植體完全相同的個體相同分化程度的細胞群與供體基本相同的個體細胞的脫分化、再分化、分化細胞分化、細胞癌變核融合、細胞分化12教學ppt【高考警示鐘】1.植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)過程都存在細胞的培養(yǎng)過程，但植物細胞可以先分裂再分化，而動物細胞不分化只分裂。2.區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關鍵是是否分瓶培養(yǎng)。貼壁生長到一定程度需要用胰蛋白酶處理，然后再分瓶培養(yǎng)，原代培養(yǎng)結束，開始了傳代培養(yǎng)。3.植物組織培養(yǎng)成的植株與提供外植體的植株完全相同，而動物細胞核移植形成的個體與供體大部分性狀相同，也有部分性狀與受體相同。13教學ppt【典例訓練1】(2012·靖江模擬)人的血清白蛋白(HAS)在臨床上需求量很大，通常從血液中提取。但由于艾滋病病毒等的威脅與日俱增，使人們對血液制品的使用顧慮重重。如果應用現(xiàn)代生物科學技術，將人的血清白蛋白基因導入奶牛細胞中，那么利用牛的乳汁生產血清白蛋白就會安全、高效地滿足人類需求。如圖是利用奶牛乳汁生產人類血清白蛋白的圖解，根據(jù)圖示回答：14教學ppt(1)以上過程涉及的現(xiàn)代生物技術中，屬于細胞工程的有____________________________________________________。(2)在基因工程中，我們稱①為目的基因，請舉出獲取目的基因的主要方法：__________________________________________(至少答兩種)。在①進入③之前要構建基因表達載體，這是基因工程的核心，除目的基因外，基因表達載體還必須含有______________________，將①導入③的常用方法是_________。15教學ppt(3)圖中②一般經(jīng)過________________處理可以得到③，從③到④的過程中一般利用未受精的卵母細胞去核后作為受體細胞，對卵母細胞的去核處理一般選擇在_________________________期進行。(4)用④細胞進行培養(yǎng)發(fā)育成胚胎時，一般不超過_______代，原因是_______________________________________________，此培養(yǎng)過程與植物細胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基有何不同？_____________________________________________________。16教學ppt【解題指南】1.考查實質：動物細胞核移植過程、基因工程操作過程。2.解題關鍵：(1)明確①→③過程是將目的基因導入受體細胞，④的形成過程為核移植；(2)明確細胞培養(yǎng)在10代以內，細胞核型不會發(fā)生變化。17教學ppt【解析】(1)圖中形成④的過程為核移植，由重組細胞發(fā)育成⑤的過程需經(jīng)動物細胞培養(yǎng)。(2)獲取目的基因的方法主要有PCR擴增技術、人工合成法和從基因文庫中提取法，獲取的目的基因導入動物細胞常用顯微注射法。(3)動物組織分散成單個細胞常用胰蛋白酶處理，對卵母細胞的去核處理一般選擇在MⅡ時期。(4)動物細胞培養(yǎng)時，一般不超過10代，超過10代后細胞的核型可能會發(fā)生變化。18教學ppt答案：(1)核移植技術、動物細胞培養(yǎng)(2)基因文庫中提取、PCR技術擴增、人工化學合成(兩種即可)復制區(qū)、復制原點、標記基因顯微注射法(3)胰蛋白酶MⅡ(或減數(shù)第二次分裂中)(4)10 10代以內的細胞，細胞核型不發(fā)生變化此培養(yǎng)基中加入動物血清、血漿等19教學ppt【變式備選】(2012·淮安模擬)某同學在學習“細胞工程”時，列表比較了動植物細胞工程的有關內容，你認為有幾處錯誤()A．0 B．1 C．2 D．3植物細胞工程動物細胞工程技術手段植物組織培養(yǎng)，植物體細胞雜交動物細胞培養(yǎng)和融合單克隆抗體的制備等特殊處理酶解法去除細胞壁胃蛋白酶處理制細胞懸浮液融合方法物理方法、化學方法、生物方法物理方法、化學方法、生物方法典型應用無病毒植物的培育、人工種子、種子植物雜交等單克隆抗體的制備等培養(yǎng)基

區(qū)別所用的糖必須為纖維素所用的糖為葡萄糖且動物血清不可缺少20教學ppt【解析】選D。動物的組織塊剪碎后只能用胰蛋白酶處理，而不能用胃蛋白酶處理；植物的原生質體的促融方法可用物理法或化學法，而不用生物法；植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中所用的糖是蔗糖，有時也加葡萄糖和果糖。21教學ppt動物細胞融合與單克隆抗體1.植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交動物細胞融合原理細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性過程細胞A、B

原生質體A、B

融合的原生質體雜種細胞雜種植株細胞A、B雜交細胞多個相同

雜交細胞去壁融合植物組織培養(yǎng)有絲分裂融合22教學ppt植物體細胞雜交動物細胞融合相關酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶融合方法物理法:電場誘導法；化學法:聚乙二醇等試劑誘導除物理法和化學法外還可以用滅活的病毒誘導結果雜種植株雜交細胞意義克服了遠源雜交的不親和性,獲得雜種植株突破了有性雜交方法的局限,使遠源雜交成為可能23教學ppt2.單克隆抗體制備的關鍵環(huán)節(jié)(1)取相應B淋巴細胞前必須先注射相應抗原，否則不能獲得單克隆抗體。(2)細胞融合后需經(jīng)二次篩選：第一次：在特定的選擇性培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞(B淋巴細胞和骨髓瘤細胞)和融合的具有同種核的細胞(BB融合細胞、瘤瘤融合細胞)都會死亡，只有融合的雜種細胞(雜交瘤細胞)才能生長。這種雜種細胞的特點是既能迅速大量繁殖，又能產生單一的特異性抗體。24教學ppt第二次：經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞(很多種雜交瘤細胞)，需經(jīng)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)篩選后才可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞。25教學ppt【高考警示鐘】1.植物體細胞雜交與動物細胞融合中酶的作用對象不同，纖維素酶和果膠酶作用于細胞壁，而胰蛋白酶等作用于細胞間質。2.滅活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。3.植物雜交細胞在激素誘導下能表達出全能性，但動物雜交細胞的全能性不能表達。26教學ppt【典例訓練2】有性生殖的生物產生后代需進行受精作用，植物體細胞雜交要進行原生質體的融合，單克隆抗體的制備需進行動物細胞融合，可見細胞的融合技術有著廣泛的應用。下列為細胞融合的簡略過程，據(jù)圖回答相關問題：27教學ppt(1)若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr兩個煙草品種的花粉，且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。由于受一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強度大于800lx時都不能生長。要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，較為簡便的篩選方法是______________________________。(2)若a、b表示兩種植物體細胞，則由d細胞形成雜種植株的原理是_________________________，這種育種方法的優(yōu)點是________________________________________。28教學ppt(3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和B淋巴細胞，則d細胞特點是_______________________。由d細胞產生的抗體與普通血清抗體相比較，具有_________________________的特點。生產上一般不能通過直接培養(yǎng)B淋巴細胞的方法生產單克隆抗體的主要原因是____________________________。(4)下列各圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解，請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來：______________________________。29教學ppt30教學ppt【解題指南】1.考查實質：植物體細胞雜交與單克隆抗體的制備。2.解題關鍵：(1)hr是a、b產生配子中相同的配子，另外兩種配子分別是Hr、hR。(2)兩個不同的細胞形成的雜種細胞發(fā)育成植株。(3)骨髓瘤細胞特點、B淋巴細胞特點與融合后的細胞具備的特點之間的關系。(4)單克隆抗體產生的過程由細胞融合和雜交細胞的培養(yǎng)兩部分組成。31教學ppt【解析】(1)a的花粉基因型為Hr和hr，b的花粉基因型為hR和hr，只有HhRr的基因組合方式?jīng)]有隱性純合基因，所以雜種細胞HhRr能在光照強度大于800lx時生長。(2)植物體細胞雜交形成植株，是植物細胞全能性的表現(xiàn)，克服了自然條件下物種之間的生殖隔離。(3)在單克隆抗體產生過程中細胞d是雜交瘤細胞，具備了融合前兩種細胞的優(yōu)點，能無限增殖且產生特定抗體。而且反復篩選的細胞d產生的抗體品質優(yōu)良。B淋巴細胞能產生特定抗體，但不能無限增殖，無法得到大量的抗體。32教學ppt(4)只能注射特定抗原后才能得到特定的B淋巴細胞，再與骨髓瘤細胞融合，經(jīng)篩選后可體內培養(yǎng)也可體外培養(yǎng)以得到大量單克隆抗體。33教學ppt答案：(1)給予大于800lx的光照(2)植物細胞的全能性克服了遠源雜交不親和的障礙(3)既能無限增殖，又能產生特定抗體特異性強、靈敏度高、化學性質單一B淋巴細胞不能無限增殖(4)

34教學ppt【互動探究】(1)若a、b表示兩種植物體細胞，則融合前需進行什么操作？提示：利用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁。分析：細胞融合是利用細胞膜的流動性，細胞壁如果存在無法進行融合。(2)植物體細胞雜交與單克隆抗體產生過程中，a、b融合的方法相同嗎？提示：植物細胞可用物理法如電場誘導等，化學法如用PEG誘導；動物細胞除物理法和化學法外還可以用滅活的病毒誘導。35教學ppt1.(2012·佛山模擬)下列不屬于細胞工程基本技術的是()A．細胞培養(yǎng)技術 B．細胞融合技術C．細胞核移植技術 D．轉基因技術【解析】選D。D項屬于基因工程。細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的方法，通過某種工程學手段，在細胞水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質，從而獲得新型生物或特種細胞產品或產物的一門綜合性科學技術。36教學ppt2.用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是()A．都需用CO2培養(yǎng)箱B．都需用液體培養(yǎng)基C．都要在無菌條件下進行D．都可體現(xiàn)細胞的全能性【解析】選C。植物細胞培養(yǎng)用固體培養(yǎng)基，不需用CO2培養(yǎng)箱；植物細胞培養(yǎng)可得到完整的植物個體，體現(xiàn)了細胞的全能性，動物細胞培養(yǎng)獲得的是動物細胞或代謝產物，未體現(xiàn)細胞的全能性；植物細胞培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)均需要在無菌條件下進行。

37教學ppt3.(2012·江蘇聯(lián)考)如圖是科學家新研發(fā)的制備單克隆抗體的過程，相關敘述錯誤的是()38教學pptA．該過程涉及基因工程和動物細胞融合技術B．經(jīng)酶A處理后的Ⅰ與質粒具有相同的黏性末端C．若供體DNA提供了prG基因(無限增殖調控基因)，則該過程中的Ⅱ是已免疫的B細胞D．通過檢測和篩選得到的Ⅲ既能無限增殖又能分泌特異性抗體【解析】選A。該過程涉及基因工程，但沒有涉及動物細胞融合技術。39教學ppt4.我國科學家在山東萊陽農學院培養(yǎng)出了克隆?！翱悼怠焙汀半p雙”，其過程如圖所示：40教學ppt下列敘述中正確的是(多選)()A.該過程利用了動物細胞核的全能性B.A母牛和B母牛與“康康”“雙雙”之間不存在真正意義上的親子代關系C.該過程體現(xiàn)的方法為拯救瀕危動物提供了一種新思路D.“康康”、“雙雙”之間若進行器官移植，則會發(fā)生免疫排斥反應41教學ppt【解析】選A、B、C。細胞核移植技術產生動物個體的原理是利用動物細胞核的全能性；因為A、B母牛并沒有將遺傳物質傳遞給“康康”、“雙雙”，故從遺傳學角度來說，它們之間并沒親子代關系；細胞核移植(克隆)技術的應用之一是拯救瀕危物種，擴大其種群數(shù)量；“康康”、“雙雙”的核遺傳物質并沒有差別，若進行器官移植不會發(fā)生免疫排斥反應。42教學ppt5.(2009·江蘇高考)動物器官的體外培養(yǎng)技術對于研究器官的生理、病理過程及其機制意義重大。如圖是一個新生小鼠的肝臟小塊培養(yǎng)裝置示意圖。請回答下列問題。43教學ppt(1)肝臟切成小薄片，這有利于肝臟細胞______________。(2)氣室中充入5%CO2氣體的主要作用是_______________。(3)培養(yǎng)液中添加抗生素是為了抑制細菌生長，但要注意選擇抗生素的________________，以保證抗生素對肝臟無害。(4)有機物X有毒性，可誘發(fā)染色體斷裂。利用上圖所示裝置和提供的下列材料用具，探究肝臟小塊對有機物X是否具有解毒作用。44教學ppt材料用具：肝臟小塊，外周血淋巴細胞，淋巴細胞培養(yǎng)液，