高三生物一輪復(fù)習(xí)生物微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞工程課件

第52講動(dòng)物細(xì)胞工程1目

錄動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)23動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物4關(guān)鍵·真題必刷基礎(chǔ)·精細(xì)梳理典例·精心深研考點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理：細(xì)胞增殖 (1)地位動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、______________等。其中______________是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)培養(yǎng)條件一般用液體培養(yǎng)基血清培養(yǎng)液36.5±0.5℃7.2～7.4維持培養(yǎng)液的pH(3)培養(yǎng)過(guò)程傳代(1)區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對(duì)象和是否分瓶。①分瓶前，第一次用胰蛋白酶對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行處理后的培養(yǎng)是原代培養(yǎng)。

②第二次用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)，分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)為傳代培養(yǎng)。(2)細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。2.干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用骨髓

任何一種類型成體神經(jīng)干細(xì)胞特定的細(xì)胞或組織胚胎干細(xì)胞(1)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)充足時(shí)，傳代培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞不會(huì)發(fā)生接觸抑制。(2023·海南卷，7A)(

)會(huì)發(fā)生接觸抑制。(2)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，血清應(yīng)經(jīng)過(guò)高溫處理后加入培養(yǎng)基。(2022·湖北卷，7C)(

)高溫會(huì)使血清含有的促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)失活，而使培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)緩慢等。(3)培養(yǎng)心肌細(xì)胞的時(shí)候既需要氧氣也需要二氧化碳。(2022·江蘇卷，14B)(

)××√考點(diǎn)速覽動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較重點(diǎn)透析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較考向1

結(jié)合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，考查社會(huì)觀念1.(2024·西安高新一中質(zhì)檢)如圖為實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚組織進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程，下列敘述正確的是(

)DA.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性B.乙過(guò)程對(duì)皮膚組織可用胃蛋白酶處理C.丙過(guò)程為原代培養(yǎng)，遺傳物質(zhì)一定不變D.丁過(guò)程中某些細(xì)胞可能會(huì)無(wú)限增殖B考向2結(jié)合干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用，考查生命觀念、社會(huì)責(zé)任2.(2024·山東煙臺(tái)模擬)科研人員利用如圖所示的流程，將小鼠多能干細(xì)胞(PSC)誘導(dǎo)成為精子，并使其成功與卵細(xì)胞受精，得到正常后代，這項(xiàng)研究給男性無(wú)精癥導(dǎo)致的不孕不育帶來(lái)了福音。下列分析不合理的是(

)A.PSC誘導(dǎo)形成精子的過(guò)程中，會(huì)發(fā)生細(xì)胞染色體數(shù)目的變化B.步驟④只能加入一個(gè)分化出的精子，以避免多個(gè)精子和卵細(xì)胞融合C.步驟⑤受精卵在體外培養(yǎng)時(shí)需提供95%空氣和5%CO2的混合氣體環(huán)境D.上述流程利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體外受精和胚胎移植等生物技術(shù)3.(2023·重慶卷，16)妊娠與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的功能密切相關(guān)。某研究小組通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程獲得子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞，以期用于妊娠相關(guān)疾病的研究。(1)手術(shù)獲得的皮膚組織需在低溫下運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，低溫對(duì)細(xì)胞中各種蛋白質(zhì)的作用為_(kāi)____________________________________________________________。抑制酶的活性(降低蛋白質(zhì)或酶的活性)，防止蛋白質(zhì)變性(2)過(guò)程①中，誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞時(shí)，需提高成纖維細(xì)胞中4個(gè)基因的表達(dá)量，可采用________________技術(shù)將這些基因?qū)朐摷?xì)胞。這4個(gè)基因的主要作用為：M基因促進(jìn)增殖，S基因和C基因控制干細(xì)胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。若成纖維細(xì)胞形成腫瘤細(xì)胞，最有可能的基因是________基因過(guò)量表達(dá)。轉(zhuǎn)基因M(3)培養(yǎng)iPS細(xì)胞時(shí)，應(yīng)對(duì)所處環(huán)境定期消毒以降低細(xì)胞被污染風(fēng)險(xiǎn)?？捎米贤饩€進(jìn)行消毒的是________。A.培養(yǎng)基 B.培養(yǎng)瓶C.細(xì)胞培養(yǎng)室 D.CO2培養(yǎng)箱CD(4)過(guò)程②中，iPS細(xì)胞經(jīng)歷的生命歷程為_(kāi)_______。PCR技術(shù)可用于檢測(cè)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的mRNA水平。mRNA經(jīng)過(guò)______________才能作為PCR擴(kuò)增的模板。增殖分化逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄基礎(chǔ)·精細(xì)梳理典例·精心深研考點(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體1.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)PEG融合法電融合流動(dòng)性有性雜交2.單克隆抗體及其應(yīng)用

制備過(guò)程

原理：細(xì)胞膜的

流動(dòng)性和細(xì)胞增殖脾選擇雜交瘤PEG2.單克隆抗體及其應(yīng)用克隆化培養(yǎng)

抗體檢測(cè)①獲取小鼠經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞的部位：脾。②兩次篩選的目的：第一次是在誘導(dǎo)融合之后，利用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞。第二次是對(duì)上述雜交瘤細(xì)胞進(jìn)行篩選，利用96孔板培養(yǎng)，采用專一抗體檢測(cè)的方法篩選出能產(chǎn)生所需特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。③雜交瘤細(xì)胞的抗體檢測(cè)和克隆化培養(yǎng)：融合后的細(xì)胞經(jīng)選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)后，能存活的細(xì)胞就是雜交瘤細(xì)胞。但這些雜交瘤細(xì)胞并非都是能分泌所需抗體的細(xì)胞，通常用“有限稀釋法”來(lái)選擇，直至確信每個(gè)孔中增殖的細(xì)胞為單克隆細(xì)胞。該過(guò)程即為雜交瘤細(xì)胞的克隆化培養(yǎng)。

1.單克隆抗體的制備中需要給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的B淋巴細(xì)胞。2.單克隆抗體被廣泛用作診斷試劑的原因是什么？單克隆抗體能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。情境推理3.請(qǐng)根據(jù)以下信息，設(shè)計(jì)一方法(不考慮機(jī)械方法)，從培養(yǎng)液中篩選出雜交瘤細(xì)胞，并寫(xiě)出其依據(jù)的原理。已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管只有D途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加入聚乙二醇促融，獲得雜交細(xì)胞。為了篩選出雜交瘤細(xì)胞，除去其他細(xì)胞，可向培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集能無(wú)限增殖的細(xì)胞，因?yàn)榧尤氚被堰屎螅笵合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，而人的淋巴細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞不能無(wú)限增殖，但人的淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜交細(xì)胞可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA且無(wú)限增殖?？枷?/p>

圍繞動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體，考查科學(xué)思維1.(2024·江蘇泰州模擬)人乳頭瘤病毒(HPV)是一種DNA病毒，可誘發(fā)細(xì)胞癌變?？笻PV的單克隆抗體可以準(zhǔn)確檢測(cè)出HPV，從而及時(shí)監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生。以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過(guò)程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)DA.在HAT培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細(xì)胞既能無(wú)限增殖又可以分泌抗體B.單克隆抗體的特點(diǎn)是能準(zhǔn)確地識(shí)別抗原的細(xì)微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備C.可用HPV衣殼蛋白檢測(cè)篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞D.單克隆抗體制備過(guò)程涉及的生物學(xué)原理有細(xì)胞增殖和細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性C2.(2024·廣東珠海調(diào)研)下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過(guò)程，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.圖中實(shí)驗(yàn)小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原B.利用PEG融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法和電融合法等方法可誘導(dǎo)細(xì)胞融合獲得乙C.用特定的選擇培養(yǎng)基對(duì)乙進(jìn)行篩選，融合細(xì)胞均能生長(zhǎng)，未融合細(xì)胞均不能生長(zhǎng)D.丙需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁D3.(2024·廣東七校聯(lián)考)單克隆抗體以其特異性強(qiáng)、靈敏度高、純度高、可大量制備等優(yōu)點(diǎn)，自產(chǎn)生以來(lái)迅速得到廣泛利用。下列關(guān)于單克隆抗體制備和應(yīng)用的敘述正確的是(

) A.在體外培養(yǎng)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞時(shí)需要置于含有95%O2和5%CO2的混合氣體的環(huán)境中 B.制備單克隆抗體過(guò)程中需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行至少兩次的篩選，第一次篩選過(guò)程中能在特定選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的是融合細(xì)胞 C.制備鼠—鼠雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體時(shí)，最后一般從細(xì)胞培養(yǎng)液或小鼠脾臟中獲取單克隆抗體 D.利用單克隆抗體制備的抗體—藥物偶聯(lián)物，通過(guò)抗體的靶向作用和藥物的殺傷作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷基礎(chǔ)·精細(xì)梳理典例·精心深研考點(diǎn)三動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物1.動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)細(xì)胞核卵母細(xì)胞新胚胎細(xì)胞核胚胎動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對(duì)容易；而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難。因此動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。

2.體細(xì)胞核移植的過(guò)程MⅡ2.體細(xì)胞核移植的過(guò)程2.體細(xì)胞核移植的過(guò)程電融合

細(xì)胞分裂和發(fā)育3.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問(wèn)題遺傳改良生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物胚胎干細(xì)胞非常低健康遺傳和生理缺陷1.通過(guò)體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，不是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制，原因是____________________________________________________ _________________________________________________________________。

此外，動(dòng)物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系。

克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞核，但線粒體中的DNA來(lái)自受體卵母細(xì)胞情境推理2.某國(guó)批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請(qǐng)，其培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線。(1)探究“三親嬰兒”的性狀表現(xiàn)與三個(gè)親本的關(guān)系并分析原因。①因基因型與母親(卵母細(xì)胞核供體)和父親(精子細(xì)胞核供體)的核基因有關(guān)，大多數(shù)性狀由母親和父親共同決定。②少數(shù)性狀(受質(zhì)基因控制的性狀)與捐獻(xiàn)者(卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體)相同。2.某國(guó)批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請(qǐng)，其培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線。(2)所謂的“三親嬰兒”中遺傳學(xué)上的母親應(yīng)是哪一個(gè)？該技術(shù)主要是為了避免什么疾??？提示

“三親嬰兒”中遺傳學(xué)上的母親應(yīng)是提供卵母細(xì)胞核的個(gè)體。該技術(shù)主要是為了避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。2.某國(guó)批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請(qǐng)，其培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線。(3)據(jù)圖分析，該技術(shù)涉及了哪些技術(shù)操作？該技術(shù)涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體外受精、細(xì)胞核移植、胚胎移植等操作。(4)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？動(dòng)物細(xì)胞核的全能性?？枷?/p>

結(jié)合動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)，考查實(shí)踐能力1.(2024·北京海淀模擬)科研人員用電融合的方法誘導(dǎo)母羊的乳腺上皮細(xì)胞與另一只羊的去核卵母細(xì)胞融合，然后將重構(gòu)胚移植到代孕母羊的體內(nèi)，最終培育出了克隆羊多莉。下表是科學(xué)家獲得的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下列相關(guān)敘述，不合理的是(

)C實(shí)驗(yàn)組別序號(hào)①②核供體細(xì)胞6歲母羊的乳腺上皮細(xì)胞發(fā)育到第9天的早期胚胎細(xì)胞融合成功細(xì)胞數(shù)277385早期發(fā)育成功胚胎數(shù)2990移植后成功懷孕母羊數(shù)/代孕母羊數(shù)1/1314/27出生并成活羔羊數(shù)1(多莉)4A.兩組羔羊性狀主要與核供體母羊相同B.②組比①組成功率高，可能因?yàn)榕咛ゼ?xì)胞分化程度低C.本實(shí)驗(yàn)涉及細(xì)胞培養(yǎng)、核移植和胚胎分割技術(shù)D.克隆技術(shù)應(yīng)用于人類，可能存在一定的倫理風(fēng)險(xiǎn)D2.(2024·廣東茂名調(diào)研)如圖為體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”的培育流程，為建立人類疾病的動(dòng)物模型、研究疾病機(jī)理帶來(lái)光明前景。下列敘述正確的是(

)A.過(guò)程①將成纖維細(xì)胞注射到去核的卵母細(xì)胞中，體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性B.過(guò)程②在培養(yǎng)基中加入的動(dòng)物血清含有激發(fā)成纖維細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)C.進(jìn)行同期發(fā)情處理，可降低代孕母猴對(duì)“中中”“華華”的免疫排斥反應(yīng)D.與模型小鼠相比，模型猴更適合于研究人類疾病的發(fā)病機(jī)理、研發(fā)診治藥物關(guān)鍵·真題必刷1.(2023·北京卷，12)甲狀旁腺激素(PTH)水平是人類多種疾病的重要診斷指標(biāo)。研究者制備單克隆抗體用于快速檢測(cè)PTH，有關(guān)制備過(guò)程的敘述錯(cuò)誤的是(

)A.需要使用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)B.需要制備用PTH免疫的小鼠C.利用抗原—抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細(xì)胞D.篩選能分泌多種抗體的單個(gè)雜交瘤細(xì)胞DA2.(2022·北京卷，11)將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部分細(xì)胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠(Mc)。據(jù)此分析，下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.獲得Mc的生物技術(shù)屬于核移植B.Mc表皮中有兩種基因型的細(xì)胞C.注射入的細(xì)胞會(huì)分化成Mc的多種組織D.將接受注射的囊胚均分為二，可發(fā)育成兩只幼鼠3.(2023·海南卷，7)某團(tuán)隊(duì)通過(guò)多代細(xì)胞培養(yǎng)，將小鼠胚胎干細(xì)胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)一系列處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)充足時(shí)，傳代培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞不會(huì)發(fā)生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細(xì)胞的過(guò)程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.XO胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣?xì)胞的過(guò)程發(fā)生了細(xì)胞分化D.若某瀕危哺乳動(dòng)物僅存在雄性個(gè)體，可用該法獲得有功能的卵母細(xì)胞用于繁育A4.(2022·遼寧卷，24)某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過(guò)程中，需要表達(dá)N蛋白胞