【步步高】高考生物-动物细胞工程精选课件.ppt

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1、第第4444课时课时 动物细胞工程动物细胞工程高频考点突破高频考点突破考点一考点一 动物细胞培养技术动物细胞培养技术1.1.动物细胞培养的操作流程动物细胞培养的操作流程2.2.考点解读考点解读 (1)(1)培养条件培养条件 无菌、无毒的环境无菌、无毒的环境无菌处理、加抗生素杀无菌处理、加抗生素杀 菌、定期更换培养液。菌、定期更换培养液。第一页，编辑于星期五：四点 四十二分。营养营养葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机 盐和微量元素盐和微量元素+血清或血浆等天然成分。血清或血浆等天然成分。温度和温度和pH(36.50.5)pH(36.50.5)和和(7.2(7.27.

2、4)7.4)。气体环境气体环境95%95%空气空气+5%CO+5%CO2 2。提醒提醒 CO CO2 2作用作用调节培养基调节培养基pH;pH;空气中空气中O O2 2作用作用细胞有氧呼吸细胞有氧呼吸;所用装置所用装置COCO2 2培养箱。培养箱。(2)(2)原理：细胞增殖。原理：细胞增殖。(3 3)动动 物物 细细 胞胞 培培 养养 时时,一一 般般 选选 取取 幼幼 龄龄 动动 物物 的的 组组 织织、器器 官官,其其 细细 胞胞 的的 分分 化化 程程 序序 较较 低低,增增 殖殖 能能 力力 强强,有有 丝丝 分分 裂旺盛裂旺盛,容易培养。容易培养。第二页，编辑于星期五：四点 四十二分

3、。(4)(4)在动物细胞培养过程中在动物细胞培养过程中,一般情况下一般情况下1010代以前代以前 的细胞核型不变的细胞核型不变,10,10代以后有些细胞核型发生改代以后有些细胞核型发生改 变变,50,50代以后的细胞可能发生癌变。代以后的细胞可能发生癌变。(5)(5)胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将胰蛋白酶在动物细胞培养过程中的作用包括将 组织分散成单个细胞组织分散成单个细胞,以及将贴壁细胞从瓶壁上分以及将贴壁细胞从瓶壁上分 离下来离下来,这样做的目的是防止动物细胞的接触抑制这样做的目的是防止动物细胞的接触抑制 现象。现象。第三页，编辑于星期五：四点 四十二分。3.3.应用应用 (1)

4、(1)生产细胞产品：干扰素、疫苗、单克隆抗体。生产细胞产品：干扰素、疫苗、单克隆抗体。(2)(2)检测并判断某毒性物质毒性的大小。检测并判断某毒性物质毒性的大小。(3)(3)临床医学研究。临床医学研究。拓展提升拓展提升 动物细胞培养与植物组织培养的比较动物细胞培养与植物组织培养的比较项目项目动物细胞培养动物细胞培养植物组织培养植物组织培养相同点相同点都需无菌条件都需无菌条件;都进行有丝分裂都进行有丝分裂不不同同点点原理原理细胞的增殖细胞的增殖细胞的全能性细胞的全能性培养基培养基液体培养基液体培养基,动物动物血清及其他营养血清及其他营养物质物质固体培养基固体培养基,激素激素及其他营养物质及其他营

5、养物质目的目的获得细胞或细胞获得细胞或细胞产物等产物等快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植株等无病毒植株等第四页，编辑于星期五：四点 四十二分。对位训练对位训练1.1.关于动物细胞培养的有关表达，正确的选项是关于动物细胞培养的有关表达，正确的选项是()()A.A.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡 过程中过程中 B.B.动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等无机盐、生长素和动物血清等 C.C.动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌 蛋白蛋白

6、 D.D.动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶 处理处理D第五页，编辑于星期五：四点 四十二分。2.2.答复以下有关动物细胞培养的问题：答复以下有关动物细胞培养的问题：1 1在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长 到细胞外表到细胞外表 时，细胞会停止分裂增殖，这时，细胞会停止分裂增殖，这 种现象称为细胞的种现象称为细胞的 。此时，瓶壁上形成的。此时，瓶壁上形成的 细胞层数是细胞层数是 。要使贴壁的细胞从瓶。要使贴壁的细胞从瓶 壁上别离下来，需要用酶处理，可用的酶是壁上别离下来，需要用酶处理，可用的酶是 。2

7、2随着细胞传代次数的增多，绝大局部细胞分裂随着细胞传代次数的增多，绝大局部细胞分裂 停止，进而出现停止，进而出现 的现象；但极少数细的现象；但极少数细 胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生胞可以连续增殖，其中有些细胞会因遗传物质发生 改变而变成改变而变成 细胞，该种细胞的黏着性降低细胞，该种细胞的黏着性降低,细胞膜外表蛋白质糖蛋白的量细胞膜外表蛋白质糖蛋白的量 。相互接触相互接触接触抑制接触抑制单层或一层单层或一层胰蛋白胰蛋白酶酶衰老甚至死亡衰老甚至死亡不死性不死性减少减少第六页，编辑于星期五：四点 四十二分。3 3现用某种大分子染料，对细胞进行染色时，观现用某种大分子染料，对细胞进行

8、染色时，观 察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是 。4 4检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目，最好选用细胞分裂到最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。期的细胞用显微镜进行观察。由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细由于活细胞的膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色或由于死细胞的膜丧失了选择透胞内，故活细胞不能着色或由于死细胞的膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色中中第七页，编辑于星期五：四点 四十二分。5 5

9、在细胞培养过程中，通常在在细胞培养过程中，通常在 条件下保存细胞。因为在这种条件下，细条件下保存细胞。因为在这种条件下，细 胞中胞中 的活性降低，细胞的活性降低，细胞 的速率降低。的速率降低。6 6给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后，发 生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤组织当 作作 进行攻击。进行攻击。冷冻或超低温、冷冻或超低温、液氮液氮酶酶新陈代谢新陈代谢抗原抗原第八页，编辑于星期五：四点 四十二分。考点二考点二 动物细胞融合与单克隆抗体动物细胞融合与单克隆抗体1.1.单克隆抗体的操作流程单克隆抗体的

10、操作流程第九页，编辑于星期五：四点 四十二分。2.2.考点解读考点解读 (1)(1)诱导融合的诱导融合的2 2种细胞名称及作用种细胞名称及作用 免疫过的免疫过的B B淋巴细胞淋巴细胞(浆细胞浆细胞)产生抗体产生抗体;骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞无限增殖。无限增殖。(2)(2)诱导融合与原生质融合的不同方法诱导融合与原生质融合的不同方法 动动 物物 细细 胞胞 诱诱 导导 融融 合合 的的 特特 有有 方方 法法 灭灭 活活 病病 毒毒 诱诱 导导。(3)2 (3)2次筛选的目的及方法次筛选的目的及方法 在在特特定定的的选选择择性性培培养养基基上上,未未融融合合的的亲亲本本细细胞胞 (浆浆细细胞胞和和骨

11、骨髓髓瘤瘤细细胞胞)和和融融合合的的具具有有同同种种核核的的细细 胞胞(B BB B融融合合细细胞胞、瘤瘤瘤瘤融融合合细细胞胞)都都会会死死亡亡,只只 有有 融融第十页，编辑于星期五：四点 四十二分。合合 的的 杂杂 种种 细细 胞胞(杂杂 交交 瘤瘤 细细 胞胞)才才 能能 生生 长长。这这 种种 杂杂 种种 细细 胞胞 的的 特特 点点 是是 既既 能能 迅迅 速速 大大 量量 繁繁 殖殖,又又 能能 产产 生生 单单 一一 的的 特特异异性性抗抗体体。经经 选选 择择 性性 培培 养养 的的 杂杂 交交 瘤瘤 细细 胞胞 并并 非非 都都 是是 能能 分分 泌泌 所所 需需 抗抗 体体

12、的的 细细 胞胞(很很 多多 种种 杂杂 交交 瘤瘤 细细 胞胞),需需 经经 克克 隆隆 化化 培培 养养 和和 抗抗 体体 检检 测测,经经 屡屡 次次 筛筛 选选 后后 就就 可可 获获 得得 足足 够够 数数 量量 的的 能能分分泌泌所所需需抗抗体体的的细细胞胞。(4 4)2 2个个培培养养提提取取场场所所 体体外外培培养养培培养养液液提提取取。体体 内内 小小 鼠鼠 腹腹 腔腔 中中 培培 养养 小小 鼠鼠 腹腹 水水 中中 提提 取取。第十一页，编辑于星期五：四点 四十二分。提醒提醒 取相应取相应B B细胞前必需先注射相应抗原细胞前必需先注射相应抗原,形象形象 地说先地说先“打针打

13、针,否那么失败。否那么失败。(5)(5)原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。原理：细胞膜的流动性和细胞增殖。拓展提升拓展提升 植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备的比较植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞融合动物细胞融合(单克隆抗体单克隆抗体的制备的制备)理论基础理论基础(原理原理)细胞膜的流动性、细胞的细胞膜的流动性、细胞的 全能性全能性细胞膜的流动性、细胞增殖细胞膜的流动性、细胞增殖融合前融合前处理处理酶解法去除细胞壁酶解法去除细胞壁(纤维素纤维素酶、果胶酶酶、果胶酶)注射特定抗原注射特定抗原,免疫处理正免疫处理正 常小鼠常小鼠促融方法促融方法(1)(1)物理

14、法：离心、振动、物理法：离心、振动、电刺激等电刺激等(2)(2)化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)(PEG)(1)(1)物、化法：与植物细胞物、化法：与植物细胞 融合相同融合相同(2)(2)生物法：灭活的病毒生物法：灭活的病毒第十二页，编辑于星期五：四点 四十二分。过过程程第第一一步步原生质体的制备原生质体的制备(酶解法酶解法)正常小鼠正常小鼠免疫处理免疫处理第第二二步步原生质体的融合原生质体的融合(物、化法物、化法)动物细胞的动物细胞的融合融合(物、物、化、生法化、生法)第第三三步步杂种细胞的杂种细胞的筛选和培养筛选和培养杂交瘤细胞杂交瘤细胞的筛选与培的筛选与培养养第第四四步步杂种植

15、株的杂种植株的诱导与鉴定诱导与鉴定单克隆抗体单克隆抗体的提纯的提纯第十三页，编辑于星期五：四点 四十二分。意意义义和和用用途途(1)(1)克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围大大扩展杂交的亲本组合范围(2)(2)克服有性杂交的母系遗传现克服有性杂交的母系遗传现象象、获得细胞质基因的杂合子获得细胞质基因的杂合子、研究细胞质遗传研究细胞质遗传(1)(1)制备单克隆抗体制备单克隆抗体(2)(2)诊断诊断、治疗治疗、预防预防疾病。例如疾病。例如:单抗诊断单抗诊断盒盒、“生物导弹生物导弹”治治 疗癌症疗癌症第十四页，编辑于星期五：四点 四十二分。对位训练对位训练3

16、.3.利用细胞工程方法，以利用细胞工程方法，以SARSSARS病毒核衣壳蛋白为抗病毒核衣壳蛋白为抗 原制备出单克隆抗体。以下相关表达正确的选项是原制备出单克隆抗体。以下相关表达正确的选项是 A.A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产 生的血清抗体为单克隆抗体生的血清抗体为单克隆抗体 B.B.体外培养单个体外培养单个B B淋巴细胞可以获得大量针对淋巴细胞可以获得大量针对SARSSARS 病毒的单克隆抗体病毒的单克隆抗体 C.C.将等量将等量B B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经PEGPEG诱诱 导融合后的细胞均为杂交瘤细胞导融

17、合后的细胞均为杂交瘤细胞 D.D.利用该单克隆抗体与利用该单克隆抗体与SARSSARS病毒核衣壳蛋白特异病毒核衣壳蛋白特异 性结合的方法可诊断出病毒感染者性结合的方法可诊断出病毒感染者D第十五页，编辑于星期五：四点 四十二分。考点三考点三 动物体细胞核移植技术与克隆动物动物体细胞核移植技术与克隆动物1.1.动物体细胞核移植技术操作流程动物体细胞核移植技术操作流程2.2.考点解读考点解读(1)(1)原理：动物细胞核的全能性原理：动物细胞核的全能性(不能说动物细胞不能说动物细胞 全能性全能性)。(2)(2)卵母细胞选择时期及原因卵母细胞选择时期及原因 减减中期的卵母细胞中期的卵母细胞,此时具备受精

18、能力此时具备受精能力,细胞质细胞质第十六页，编辑于星期五：四点 四十二分。中中合合成成与与分分裂裂分分化化有有关关的的物物质质能能刺刺激激融融合合后后重重组组 细细 胞胞 进进 行行 分分 裂裂 分分 化化,形形 成成 重重 组组 胚胚 胎胎。(3 3)选选卵卵细细胞胞做做受受体体细细胞胞原原因因 大大,易易 于于 操操 作作;卵卵 黄黄 多多,营营 养养 丰丰 富富,为为 发发 育育 提提 供供 充充 足足 的的 营营 养养;激激 发发 重重 组组 细细 胞胞 分分 裂裂 分分 化化。(4 4)供供体体细细胞胞：取取供供体体动动物物的的体体细细胞胞培培养养,一一 般般 选选 用用 传传 代代

19、1 10 0代代以以内内的的细细胞胞,因因 为为1 10 0代代以以内内的的细细胞胞一一般般 能能保保持持正正常常的的二二倍倍体体核核型型,保保证证了了供供体体细细胞胞正正常常的的 遗遗传传根根底底。(5 5)动动物物体体细细胞胞不不能能经经培培养养直直接接发发育育成成完完整整个个体体,第十七页，编辑于星期五：四点 四十二分。原原 因因 是是 动动 物物 体体 细细 胞胞 的的 全全 能能 性性 受受 到到 限限 制制。用用 体体 细细 胞胞 核核 移移 植植 技技 术术 能能 够够 得得 到到 克克 隆隆 动动 物物,说说 明明 动动 物物 体体 细细 胞胞 的的 细胞核具有全能性。细胞核具

20、有全能性。(6 6)该该过过程程用用到到的的技技术术手手段段：动动物物细细胞胞培培养养、动动物物 细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。(7 7)核核移移植植产产生生的的克克隆隆动动物物与与提提供供细细胞胞核核的的亲亲本本不不 同原因同原因 克克隆隆动动物物细细胞胞质质基基因因来来源源于于另另一一个个亲亲本本。所所以以 与与植植物物组组织织培培养养不不同同(只只来来自自于于一一个个亲亲本本),克克隆隆动动 物遗传物质来自物遗传物质来自2 2个亲本。个亲本。第十八页，编辑于星期五：四点 四十二分。在在发发育育过过程程中中可可能能发发生生基基因因突突变变,染染色色体体

21、变变异异导导 致致性性状状改改变变。外外界界环环境境条条件件的的影影响响引引起起不不可可遗遗传传的的变变异异。3 3.应应用用及及存存在在问问题题 (1 1)应应用用：加加速速家家畜畜遗遗传传改改进进进进程程、促促进进优优良良畜畜群群 繁繁育育、保保护护濒濒危危物物种种、克克隆隆器器官官用用于于移移植植等等。(2 2)存存在在问问题题 成成活活率率低低;克克隆隆动动物物的的健健康康问问题题;克克隆隆动动物物 食食品品的的平平安安性性问问题题。第十九页，编辑于星期五：四点 四十二分。对位训练对位训练4.以下哪项不属于体细胞核移植技术的应用以下哪项不属于体细胞核移植技术的应用 A.加速家畜遗传改进

22、进程，促进优良畜群繁育加速家畜遗传改进进程，促进优良畜群繁育 B.保护濒危物种保护濒危物种 C.获得组织器官异体移植的供体获得组织器官异体移植的供体 D.大量产生紫杉醇大量产生紫杉醇D第二十页，编辑于星期五：四点 四十二分。5.5.以下有关体细胞核移植技术的说法，不正确的选项是以下有关体细胞核移植技术的说法，不正确的选项是 A.A.体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高成功率非常高 B.B.克隆技术的各个环节有待于进一步改进克隆技术的各个环节有待于进一步改进 C.C.大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类大多数克隆动物还存在一些遗传和生理

23、缺陷类 的健康问题的健康问题 D.D.克隆动物食品的平安性问题仍然存在争议克隆动物食品的平安性问题仍然存在争议A第二十一页，编辑于星期五：四点 四十二分。解题思路探究解题思路探究思维误区警示思维误区警示易错分析易错分析对克隆与组织培养、试管动物对克隆与组织培养、试管动物(婴儿婴儿)区分不清区分不清克隆克隆组织培养组织培养试管动物试管动物(婴儿婴儿)生殖方式生殖方式无性无性无性无性有性有性遗传物质遗传物质来源来源2 2个亲本个亲本1 1个亲本个亲本2 2个亲本个亲本性别决定性别决定提供核亲本提供核亲本一般没有一般没有精子类型精子类型用途用途优良种畜快优良种畜快速繁育速繁育,可可选择性别选择性别快

24、速繁殖无快速繁殖无病毒植株病毒植株解决不孕不育解决不孕不育第二十二页，编辑于星期五：四点 四十二分。纠正训练纠正训练 试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代 生物科技的杰出成果生物科技的杰出成果,以下对其生物学原理及技术以下对其生物学原理及技术 的表达的表达,正确的选项是正确的选项是 ()()A.A.都属于无性生殖都属于无性生殖 B.B.都利用了细胞工程的某些技术都利用了细胞工程的某些技术 C.C.都不会发生基因重组都不会发生基因重组 D.D.都表达了已分化的细胞具有全能性都表达了已分化的细胞具有全能性第二十三页，编辑于星期五：四点 四十二分。解解

25、析析 试试管管婴婴儿儿的的原原理理为为有有性性生生殖殖,但但该该过过程程需需要要 动动物物细细胞胞培培养养和和胚胚胎胎移移植植等等技技术术;试试管管苗苗是是植植物物组组 织织培培养养的的结结果果,表表达达了了细细胞胞的的全全能能性性;克克隆隆羊羊利利用用 了了核核移移植植技技术术,表表达达了了动动物物细细胞胞核核的的全全能能性性。在在三三 项项成成果果中中,试试管管婴婴儿儿培培育育的的第第一一步步是是体体外外授授精精,而而 参参与与受受精精的的精精子子和和卵卵细细胞胞在在经经减减数数分分裂裂形形成成的的过过 程程中中会会发发生生基基因因重重组组,综综合合以以上上分分析析,只只有有B B项项表表

26、达达 正正确确。答答案案 B B第二十四页，编辑于星期五：四点 四十二分。知识综合应用知识综合应用重点提示重点提示 1.通过通过“动物细胞培养在实践上的应用动物细胞培养在实践上的应用检检测某有毒物质毒性的大小的考查测某有毒物质毒性的大小的考查,提升提升“具有对具有对一一些生物学问题进行初步探究的能力。些生物学问题进行初步探究的能力。典例分析典例分析1.(2021江苏卷江苏卷,32)动物器官的体外培养技术对动物器官的体外培养技术对于于 研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。以以以下图是一个新生小鼠以以以下图是一个新生小鼠 的肝脏小块培养装置的肝脏小块

27、培养装置 示意图。请答复以下示意图。请答复以下 问题。问题。第二十五页，编辑于星期五：四点 四十二分。(1 1)肝肝 脏脏 切切 成成 小小 薄薄 片片,这这 有有 利利 于于 肝肝 脏脏 细细 胞胞 。(2 2)气气 室室 中中 充充 入入5 5 C C O O 2 2气气 体体 的的 主主 要要 作作 用用 是是 。(3 3)培培养养液液中中添添加加抗抗生生素素是是为为了了抑抑制制细细菌菌生生长长,但但 要要注注意意选选择择抗抗生生素素的的 ,以以 保保 证证 抗抗 生生 素素对对肝肝脏脏无无害害。(4 4)有有 机机 物物X X有有 毒毒 性性,可可诱诱发发染染色色体体断断裂裂。利利用用

28、上上图图 所所示示装装置置和和提提供供的的以以下下材材料料用用具具,探探究究肝肝脏脏小小块块对对 有有机机物物X X 是是否否具具有有解解毒毒作作用用。材材料料用用具具：第二十六页，编辑于星期五：四点 四十二分。肝肝脏脏小小块块,外外周周血血淋淋巴巴细细胞胞,淋淋巴巴细细胞胞培培养养液液,植植物物 凝凝集集素素(刺刺激激淋淋巴巴细细胞胞分分裂裂);显显微微镜镜,载载玻玻片片,盖盖玻玻 片片,玻玻璃璃皿皿,滴滴 管管;吉吉姆姆萨萨染染液液(使使染染色色体体着着色色),有有 机机物物X X溶溶液液等等。实实验验过过程程：在在淋淋巴巴细细胞胞培培养养液液中中参参加加植植物物凝凝集集素素培培养养淋淋巴

29、巴 细细胞胞,取取4 4 等等份份,备备用用。利利用用甲甲、乙乙、丙丙、丁丁4 4组组上上图图所所示示装装置置,按按下下表表 步步 骤骤 操操 作作(“表表 示示 已已 完完 成成 的的 步步 骤骤)。第二十七页，编辑于星期五：四点 四十二分。上表中还需进行的操作是上表中还需进行的操作是 。培养一段时间后培养一段时间后,取取4 4组装置中的等量培养液组装置中的等量培养液,分分 别添加到别添加到4 4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显 微镜下观察微镜下观察 ,并比照分析。假设丙组并比

30、照分析。假设丙组淋淋 巴细胞出现异常巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常而甲组的淋巴细胞正常,那么说明那么说明 。甲甲乙乙丙丙丁丁步骤一：加入肝脏培养液步骤一：加入肝脏培养液步骤二：加入有机物步骤二：加入有机物X X溶液溶液步骤三：放置肝脏小块步骤三：放置肝脏小块第二十八页，编辑于星期五：四点 四十二分。解解析析 肝肝脏脏是是动动物物体体内内最最大大的的消消化化腺腺,还还有有造造血血和和 解解毒毒功功能能。将将肝肝脏脏切切成成小小薄薄片片,可可使使肝肝细细胞胞直直接接接接 触触培培养养液液,有有利利于于肝肝细细胞胞吸吸收收氧氧气气和和营营养养物物质质、排排 出出代代谢谢废废物物。向向培培养养液

31、液中中充充入入5 5%C CO O2 2,有有利利于于维维持持 培培养养液液的的p pH H。添添加加抗抗生生素素可可抑抑制制细细菌菌生生长长,但但不不能能 用用 错错、用用 多多,否否 那那 么么 会会 伤伤 害害 甚甚 至至 杀杀 死死 肝肝 细细 胞胞。答答 案案 (1 1)吸吸收收氧氧气气和和营营养养物物质质、排排出出代代谢谢废废物物 (2 2)维维持持培培养养液液适适宜宜的的p pH H (3 3)种种类类和和剂剂量量 (4 4)向向乙乙(或或丁丁)组组装装置置中中放放置置肝肝脏脏小小块块 染染色色 体体形形态态和和数数量量 肝肝脏脏小小块块对对有有机机物物X X具具有有解解毒毒作作

32、用用第二十九页，编辑于星期五：四点 四十二分。重点提示重点提示 2.2.通过通过“基因工程和细胞工程有机结合的考查基因工程和细胞工程有机结合的考查,提提升升“把握所学知识的要点和知识点之间内在联系的能力。把握所学知识的要点和知识点之间内在联系的能力。典例分析典例分析2.(20212.(2021山东理综山东理综,35),35)人类在预防与诊疗传染性疾病过人类在预防与诊疗传染性疾病过 程中程中,经常使用疫苗和抗体。某传染性疾病的病原经常使用疫苗和抗体。某传染性疾病的病原 体为体为RNARNA病毒病毒,该病毒外表的该病毒外表的A A蛋白为主要抗原蛋白为主要抗原,其疫苗生其疫苗生 产和抗体制备的流程之

33、一如以以以下图：产和抗体制备的流程之一如以以以下图：第三十页，编辑于星期五：四点 四十二分。请答复：请答复：(1)(1)过程过程代表的是代表的是 。(2)(2)过程过程构建构建A A基因表达载体时基因表达载体时,必须使用必须使用 和和 两种工具酶。两种工具酶。(3)(3)过程过程采用的实验技术是采用的实验技术是 ,获得的获得的X X 是是 。(4)(4)对健康人进行该传染病免疫预防时对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图可选用图 中基因工程生产的中基因工程生产的 所制备的疫苗。所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时对该传染病疑似患者确诊时,可从疑似患者体内分可从疑似患者体内分 离病毒离病毒,

34、与病毒进行与病毒进行 比较比较;或用图或用图 中的中的 进行特异性结合检测。进行特异性结合检测。第三十一页，编辑于星期五：四点 四十二分。解析解析 (1)(1)中心法那么中中心法那么中,对于少数的以对于少数的以RNARNA为遗传物为遗传物 质的病毒质的病毒,其遗传信息的传递过程需要补充的过程其遗传信息的传递过程需要补充的过程 有有RNARNA的逆转录和的逆转录和RNARNA的复制的过程的复制的过程,图中过程图中过程正正 代表的是逆转录的过程。代表的是逆转录的过程。(2)(2)基因工程的步骤是：目的基因的提取基因工程的步骤是：目的基因的提取 构建构建 基因表达载体基因表达载体 导入受体细胞导入受

35、体细胞 目的基因的目的基因的 检测和表达检测和表达,其中构建基因表达载体中需要限制酶其中构建基因表达载体中需要限制酶 来切割以获取目的基因来切割以获取目的基因,同时需要相同的限制酶切同时需要相同的限制酶切 割载体以获取与目的基因相同的黏性末端割载体以获取与目的基因相同的黏性末端,再通过再通过 DNA DNA连接酶连接目的基因和载体。连接酶连接目的基因和载体。第三十二页，编辑于星期五：四点 四十二分。(3 3)过过 程程 是是将将骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞与与 B B淋淋巴巴细细胞胞融融合合的的过过 程程,获获得得的的叫叫杂杂交交瘤瘤细细胞胞,其其具具备备了了瘤瘤细细胞胞的的无无限限 增增殖殖的的特特

36、性性和和 B B淋淋巴巴细细胞胞的的产产生生抗抗体体的的特特性性,从从 而而 制制备备单单克克隆隆抗抗体体。(4 4)此此题题考考查查了了免免疫疫预预防防的的操操作作过过程程,以以及及欲欲确确诊诊 疑疑似似患患者者而而采采取取的的方方法法。此此题题中中提提示示该该 R RN NA A 病病 毒毒 表表 面面 的的 A A蛋蛋白白为为主主要要的的抗抗原原,故故而而可可选选用用通通过过基基因因工工 程程 生生 产产 的的 A A蛋蛋白白制制备备疫疫苗苗;确确诊诊时时为为判判断断该该病病毒毒是是 否否为为题题目目中中的的 R RN NA A 病病 毒毒,可可以以进进行行核核酸酸序序列列的的比比对对,

37、也也可可以以利利用用单单克克隆隆抗抗体体具具备备特特异异性性,利利 用用 抗抗 A A蛋蛋 白白第三十三页，编辑于星期五：四点 四十二分。的特异性单克隆抗体通过能否特异性结合判断,病 毒外表是否有A蛋白的存在,进一步进行检测是否 为目的RNA病毒。答案 (1)逆(反)转录 (2)限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶(两空 可以互换)(3)细胞融合 杂交瘤细胞 (4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆 抗体第三十四页，编辑于星期五：四点 四十二分。定时检测定时检测组题说明组题说明特别推荐特别推荐 学科内综合题学科内综合题1 1、7 7；实验探究题；实验探究题 6 6。考点考点题号题号动

38、物细胞培养动物细胞培养2 2、4 4、6 6单克隆抗体制备单克隆抗体制备1 1、3 3、5 5核移植核移植7 7第三十五页，编辑于星期五：四点 四十二分。1.1.以下各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解以下各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请据图答复以下问题：请据图答复以下问题：(1)(1)请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体制 备过程的顺序连接起来。备过程的顺序连接起来。第三十六页，编辑于星期五：四点 四十二分。(2 2)在在 单单 克克 隆隆 抗抗 体体 制制 备备 过过 程程 中中,之之 所所 以以 选选 用用B B淋淋 巴巴 细细 胞胞

39、和和骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞,是是因因为为它它们们融融合合后后的的杂杂交交瘤瘤细细胞胞 具具 有有 、的的 特特 性性。(3 3)由由图图示示可可看看出出,单单克克隆隆抗抗体体的的制制备备过过程程运运用用了了 和和 等等动动物物细细胞胞工工 程技术手段。程技术手段。解解 析析 首首先先把把小小鼠鼠骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞与与经经特特定定抗抗原原免免疫疫过过 的的 小小 鼠鼠 B B淋淋巴巴细细胞胞进进行行融融合合获获得得杂杂交交瘤瘤细细胞胞,然然 后后 筛筛 选选出出能能产产生生特特异异性性抗抗体体的的杂杂交交瘤瘤细细胞胞,最最 后后 分分 别别 在在 体体 外外 或或 体体 内内 培培 养养 杂杂

40、交交 瘤瘤 细细 胞胞,即即 可可 获获 得得 单单 克克 隆隆 抗抗 体体。第三十七页，编辑于星期五：四点 四十二分。答案答案 (1)(1)(2)(2)能迅速大量地繁殖能迅速大量地繁殖 产生特异性抗体产生特异性抗体 (3)(3)动物细胞融合动物细胞融合 动物细胞培养动物细胞培养第三十八页，编辑于星期五：四点 四十二分。2 2.2 20 00 07 7年年诺诺贝贝尔尔生生理理学学或或医医学学奖奖分分别别授授予予美美国国人人马马 里里 奥奥卡卡佩佩基基、奥奥利利弗弗史史密密斯斯和和英英国国人人马马 丁丁埃埃文文斯斯。3 3位位科科学学家家的的获获奖奖原原因因是是其其研研究究为为 “基基因因靶靶向

41、向技技术术的的开开展展奠奠定定了了基基 础础。所所谓谓“基基 因因靶靶向向技技术术(人人们们大大都都称称之之为为基基因因“敲敲除除技技术术)是是指指利利用用细细胞胞脱脱氧氧核核糖糖核核酸酸(D DN NA A)可可与与外外源源性性D DN NA A 同同源源序序列列发发生生同同源源重重组组的的性性质质,定定向向改改造造生生物物某某一一 基基因因的的技技术术。借借助助这这一一从从上上世世纪纪8 80 0年年代代开开展展起起来来 的的技技术术,人人们们得得以以按按照照预预先先设设计计的的方方式式对对生生物物遗遗传传 信信息息进进行行精精细细改改造造。有有了了“基基因因靶靶向向这这一一高高精精第三十

42、九页，编辑于星期五：四点 四十二分。度瞄准镜度瞄准镜,科学家就可以精确瞄准任何一个基因科学家就可以精确瞄准任何一个基因,使其失去活性使其失去活性,进而研究该基因的功能。请答复下进而研究该基因的功能。请答复下 列问题：列问题：(1)“(1)“敲除一种基因需要分两步来完成：第一步敲除一种基因需要分两步来完成：第一步 是利用化学是利用化学“剪刀剪刀,例如用某种酶切除哺乳动物例如用某种酶切除哺乳动物 染色体中有某种功能的基因。第二步是用修改正染色体中有某种功能的基因。第二步是用修改正 的基因取代原有基因。这里的的基因取代原有基因。这里的“某种酶应该是某种酶应该是 酶。用修改正的基因取代原有基酶。用修改

43、正的基因取代原有基 因时还需要因时还需要 酶。酶。(2)(2)假设要假设要“敲除小鼠的胰岛素基因敲除小鼠的胰岛素基因,请设计出请设计出 实验步骤实验步骤 。第四十页，编辑于星期五：四点 四十二分。给给 出出 一一 种种 检检 验验 胰胰 岛岛 素素 基基 因因 是是 否否 被被“敲敲 除除 的的 方方 法法 。(3 3)利利用用细细胞胞工工程程也也可可获获得得可可供供老老鼠鼠移移植植之之用用的的“敲敲 除除排排斥斥基基因因的的老老鼠鼠,其其过过程程大大致致如如以以以以以以下下图图所所示示：促促 进进 卵卵 细细 胞胞 融融 合合 最最 常常 用用 的的 试试 剂剂 是是 。第四十一页，编辑于星

44、期五：四点 四十二分。重 组 细 胞 培 养 成 胚 胎 的 过 程 所 用 的 培 养 基,从 物 理 性 质 上 看 属 于 ,培 养 基 中 至 少 要 参 加 水、无 机 盐、葡 萄 糖、氨 基 酸、维 生 素、促 生 长 因 子、微 量 元 素 和 等 物 质,同 时 要 创 造 适 宜 温 度、p H和 无 菌 条 件,其 中 需要无菌环境的原因是 。第四十二页，编辑于星期五：四点 四十二分。解解析析 (1 1)限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶是是基基因因“剪剪刀刀,D DN NA A 连连接接酶酶是是基基因因“针针线线。(2 2)“敲敲除除一一种种基基因因需需 要要分分两两步步来

45、来完完成成：第第一一步步是是利利用用限限制制性性核核酸酸内内切切 酶酶切切除除哺哺乳乳动动物物染染色色体体中中有有某某种种功功能能的的基基因因。第第 二二步步是是用用修修改改正正的的基基因因取取代代原原有有基基因因。基基因因探探针针 可可检检验验目目的的基基因因。(3 3)灭灭活活的的病病毒毒或或聚聚乙乙二二醇醇是是动动 物物细细胞胞融融合合最最常常用用的的试试剂剂。动动物物细细胞胞培培养养基基的的成成 分分有有水水、无无机机盐盐、葡葡萄萄糖糖、氨氨基基酸酸、维维生生素素、动动 物物血血清清等等,需需 在在 无无 菌菌 条条 件件 下下 进进 行行。第四十三页，编辑于星期五：四点 四十二分。答

46、案答案 (1)(1)限制性核酸内切限制性核酸内切 DNA DNA连接连接 (2)(2)用限制性核酸内切酶切除小鼠胚胎干细胞中的用限制性核酸内切酶切除小鼠胚胎干细胞中的 胰岛素基因胰岛素基因,用修改正的基因取代胰岛素基因用修改正的基因取代胰岛素基因 用用 胰岛素基因探针检验胰岛素基因是否被胰岛素基因探针检验胰岛素基因是否被“敲除敲除 (3)(3)灭活的病毒或聚乙二醇灭活的病毒或聚乙二醇 液体培养基液体培养基 动动 物血清物血清 细菌等微生物生长繁殖快细菌等微生物生长繁殖快,消耗营养物质消耗营养物质 多多,同时产生有害代谢产物同时产生有害代谢产物,毒害动物细胞毒害动物细胞第四十四页，编辑于星期五：

47、四点 四十二分。3.3.如图表示用于预防和治疗禽流感的单克隆抗体生如图表示用于预防和治疗禽流感的单克隆抗体生 产过程产过程,请答复以下问题：请答复以下问题：(1)(1)假设假设A A细胞是小鼠的骨髓瘤细胞细胞是小鼠的骨髓瘤细胞,那么那么B B细胞取自细胞取自 体内的体内的B B淋巴细胞淋巴细胞,促进促进d d过程的过程的 诱导剂是诱导剂是 。(2)(2)假设仅考虑两个细胞的融合假设仅考虑两个细胞的融合,那么可形成那么可形成 种种 类型的类型的C C细胞细胞,因此需用因此需用 筛选出筛选出第四十五页，编辑于星期五：四点 四十二分。具具有有 特特点点的的D D细细胞胞用用于于 培培 养养。D D细

48、细胞胞的的名名称称是是 。(3 3)在在细细胞胞培培养养所所用用的的培培养养基基中中除除需需要要参参加加糖糖、氨氨 基基酸酸、促促生生长长因因子子、无无机机盐盐和和微微量量元元素素外外,通通常常还还 需需 参参 加加 等等一一些些天天然然成成分分。(4 4)目目前前注注射射禽禽流流感感疫疫苗苗是是预预防防禽禽流流感感的的一一种种措措 施施。决决定定禽禽流流感感病病毒毒在在人人体体细细胞胞中中增增殖殖变变化化的的物物 质质 是是 ,而而决决定定其其抗抗原原特特异异性性的的 物物 质质 位位 于于 病病 毒毒 的的 上上。第四十六页，编辑于星期五：四点 四十二分。解解 析析 解解 答答 此此 题题

49、 的的 关关 键键 是是 正正 确确 理理 解解 单单 克克 隆隆 抗抗 体体 的的 制制 备备 过过 程程 和和 原原 理理,结结 合合 体体 液液 免免 疫疫 的的 原原 理理,认认 识识 到到 只只 有有 能能 分分 泌泌 抗抗 体体 的的B B淋淋 巴巴 细细 胞胞 与与 骨骨 髓髓 瘤瘤 细细 胞胞 结结 合合 后后 得得 到到 的的 杂杂 交交 瘤瘤 细细 胞胞 才才 能能 产产 生生 抗抗 体体,B B淋淋 巴巴 细细 胞胞 与与 骨骨 髓髓 瘤瘤 细细 胞胞 融融 合合 得得 到到 的的 细细 胞胞 不不 一一 定定 都都 能能 产产 生生 抗抗 体体。决决 定定 某某 一一

50、生生 物物 具具 有有 某某 一一 性性 状状 的的 根根 本本 因因 素素 是是 该该 生生 物物 的的 遗遗 传传 物物 质质(D DN NA A或或 R RN NA A)。由由 单单 个个 杂杂 交交 瘤瘤 细细 胞胞 经经 过过 克克 隆隆(无无 性性 繁繁 殖殖)形形 成成 细细 胞胞 群群,再再 由由 细细 胞胞 群群 产产 生生 化化 学学 性性 质质 单单 一一、特特 异异 性性 强强 的的 抗抗 体体,即即 单单 克克 隆隆 抗抗 体体。当当 骨骨 髓髓 瘤瘤 细细 胞胞 与与B B淋淋 巴巴 细细 胞胞 进进 行行 融融 合合 后后,两两 两两 融融 合合 的的 细细 胞胞