高考一轮生物复习选修(1).ppt

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1、2.2动物细胞工程考考纲纲考情考情三年三年1616考高考指数考高考指数:1.1.动动物的物的细细胞培养与体胞培养与体细细胞克隆胞克隆2.2.细细胞融合与胞融合与单单克隆抗体克隆抗体【知识梳理知识梳理】一、动物细胞培养一、动物细胞培养1.1.原理原理:细胞增殖。细胞增殖。2.2.操作流程操作流程:胰蛋白酶胰蛋白酶细胞悬液细胞悬液原代培养原代培养胰蛋白酶胰蛋白酶3.3.动动物物细细胞培养的条件胞培养的条件:(1)(1)无菌、无毒的无菌、无毒的环环境境:_:_杀杀菌消毒菌消毒,培养培养过过程加一定量的程加一定量的_杀杀菌菌,定期更定期更换换培养液培养液,清除代清除代谢产谢产物。物。(2)(2)充足的

2、充足的营营养供养供给给:微量元素、无机微量元素、无机盐盐、糖、氨基酸、促生、糖、氨基酸、促生长长因子、因子、_等。等。(3)(3)适宜的温度适宜的温度:_:_。(4)(4)适宜的适宜的pH:_pH:_。培养液和培养用具培养液和培养用具抗生素抗生素血清、血血清、血浆浆36.536.50.50.57.27.27.47.495%95%5%5%二、动物体细胞核移植技术和克隆动物二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.1.原理原理:动物细胞核的动物细胞核的_。2.2.供体和受体供体和受体:(1)(1)供体细胞供体细胞:一般选优良动物的传代一般选优良动物的传代_以内的细胞。以内的细胞。(2)(2)受体细胞受

3、体细胞:去核的去核的_。全能性全能性1010代代减数第二次分裂中期的卵母细胞减数第二次分裂中期的卵母细胞3.3.过程过程:细胞培养细胞培养重组细胞重组细胞去核去核供体供体三、三、动动物物细细胞融合和胞融合和单单克隆抗体克隆抗体1.1.动动物物细细胞融合胞融合:(1)(1)原理原理:_:_。(2)(2)融合方法融合方法:_:_、_、电电激等。激等。(3)(3)意意义义:突破了突破了_的局限的局限,克服了不同生物克服了不同生物_的障碍的障碍,成成为为研究研究细细胞胞遗传遗传、细细胞免疫、胞免疫、肿肿瘤和生物新品瘤和生物新品种培育的重要手段。种培育的重要手段。细细胞膜的流胞膜的流动动性性聚乙二醇聚乙

4、二醇(PEG)(PEG)灭灭活的病毒活的病毒有性有性杂杂交方法交方法远缘远缘杂杂交交2.2.单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备:杂交瘤细胞杂交瘤细胞单克隆抗体单克隆抗体【盲点判断盲点判断】1.1.与植物与植物细细胞一胞一样样,动动物物细细胞也可培养成一个胞也可培养成一个动动物体。物体。()()2.2.二倍体二倍体细细胞的胞的传传代培养次数通常是无限的。代培养次数通常是无限的。()()3.3.动动物物细细胞培养技胞培养技术术可用于可用于转转基因基因动动物的培育。物的培育。()()4.4.克隆克隆动动物的性状与供体物的性状与供体动动物完全相同。物完全相同。()()5.(20105.(2010浙江高考

5、浙江高考T4B)T4B)克隆培养法培养克隆培养法培养过过程中多数程中多数细细胞的基胞的基因型会因型会发发生改生改变变。()()6.(20106.(2010广广东东高考高考T24B)T24B)技技术术(或或仪仪器器)与与应应用匹配正确的是用匹配正确的是杂杂交瘤技交瘤技术术制制备单备单克隆抗体。克隆抗体。()()【盲点判断点拨盲点判断点拨】1.1.动物细胞的细胞核动物细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,重组并发育成胚胎重组并发育成胚胎,才能发育为一个动物体。才能发育为一个动物体。2.2.二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的二倍体细胞的传代培养次数通常

6、是有限的,只有少数细胞遗只有少数细胞遗传物质发生改变传物质发生改变,才能无限增殖。才能无限增殖。3.3.目的基因导入受体细胞后需通过动物细胞培养技术获得早期目的基因导入受体细胞后需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎胚胎,才能进一步培育成转基因动物。才能进一步培育成转基因动物。4.4.克隆动物的性状主要由提供细胞核的供体动物决定克隆动物的性状主要由提供细胞核的供体动物决定,但由细但由细胞质基因决定的性状则由受体细胞决定。胞质基因决定的性状则由受体细胞决定。5.5.克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而得到的克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而得到的,所以细胞的基因型相同所以细胞的基因

7、型相同,多数不会发生改变。多数不会发生改变。6.6.杂交瘤技术是指将小鼠的具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞与杂交瘤技术是指将小鼠的具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞与特定特定B B淋巴细胞结合淋巴细胞结合,产生大量的单克隆抗体的技术。产生大量的单克隆抗体的技术。【网络概览网络概览】考点一考点一 植物组织培养、动物细胞培养和核移植的比较植物组织培养、动物细胞培养和核移植的比较1.1.区别区别:植物植物组织组织培养培养动动物物细细胞培养胞培养核移植核移植过过程程植物植物组织组织培养培养动动物物细细胞培养胞培养核移植核移植结结果果与提供外植体植株与提供外植体植株完全相同的个体完全相同的个体相同分化程度的相同分

8、化程度的细细胞群胞群与供体基本相与供体基本相同的个体同的个体关关键键环环节节细细胞的脱分化、再胞的脱分化、再分化分化细细胞增殖、胞增殖、细细胞癌胞癌变变核融合、核融合、细细胞胞分化分化2.2.联系联系:三项技术都利用到细胞的培养三项技术都利用到细胞的培养,涉及有丝分裂涉及有丝分裂,植物组植物组织培养和核移植获得新个体本质上都属无性繁殖。织培养和核移植获得新个体本质上都属无性繁殖。3.3.相关概念相关概念:(1)(1)细胞贴壁细胞贴壁:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。(2)(2)接触抑制接触抑制:细胞数目不断增多细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面当

9、贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象。细胞就会停止分裂增殖的现象。(3)(3)原代培养原代培养:动物组织通过酶或机械方法分散成单个细胞后进动物组织通过酶或机械方法分散成单个细胞后进行的初次培养。行的初次培养。(4)(4)传代培养传代培养:用胰蛋白酶等处理后进行的分瓶扩大培养。用胰蛋白酶等处理后进行的分瓶扩大培养。【高考警示高考警示】植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养(1)(1)植物组织培养和动物细胞培养都存在细胞的培养过程植物组织培养和动物细胞培养都存在细胞的培养过程,但植但植物细胞可以先分裂再分化物细胞可以先分裂再分化,而动物细胞只分裂不分化。

10、而动物细胞只分裂不分化。(2)(2)植物组织培养可以培养成新个体植物组织培养可以培养成新个体,动物细胞培养只能培养出动物细胞培养只能培养出一团细胞一团细胞,不能培养成一个新个体。不能培养成一个新个体。【通关通关题组题组】1.(1.(动动物物细细胞培养的胞培养的过过程程)(2014)(2014亳州模亳州模拟拟)下列关于下列关于动动物物细细胞工胞工程的叙述程的叙述,正确的是正确的是()A.PEGA.PEG诱导动诱导动物物细细胞融合形成的胞融合形成的杂杂种种细细胞胞,经动经动物物细细胞培养能得胞培养能得到到优优良良动动物个体物个体B.B.使用冷使用冷冻冻保存的正常保存的正常细细胞通常胞通常为为101

11、0代以内代以内,以保持以保持细细胞正常的胞正常的二倍体核型二倍体核型C.C.在高倍在高倍显显微微镜镜下下观观察察发发生基因突生基因突变变的的细细胞比例可推知某化学胞比例可推知某化学药药品的毒性品的毒性D.D.用胰蛋白用胰蛋白酶酶处处理理动动物物组织组织后后,可用无菌水稀可用无菌水稀释释制成制成细细胞胞悬悬浮液浮液【解题指南解题指南】解答本题需关注以下两点解答本题需关注以下两点:(1)(1)动物细胞培养的结果是获得细胞群。动物细胞培养的结果是获得细胞群。(2)(2)区别原代培养和传代培养。区别原代培养和传代培养。【解析解析】选选B B。PEGPEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞诱导动物细胞融合形

12、成的杂种细胞,经动物经动物细胞培养能得到细胞群细胞培养能得到细胞群;为保持细胞正常的二倍体核型为保持细胞正常的二倍体核型,使用冷使用冷冻保存的正常细胞通常为冻保存的正常细胞通常为1010代以内代以内;细胞的基因突变不能在高细胞的基因突变不能在高倍显微镜下观察到倍显微镜下观察到;用胰蛋白酶处理动物组织后用胰蛋白酶处理动物组织后,要用特制的培要用特制的培养液稀释制成细胞悬浮液。养液稀释制成细胞悬浮液。2.(2.(动物细胞培养与核移植过程动物细胞培养与核移植过程)不同类型的细胞表达不同的基不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套

13、基因吗?科学家科学家进行了如图所示的克隆研究。进行了如图所示的克隆研究。代表有关过程代表有关过程,a,ah h代表代表有关结构或个体。有关结构或个体。(1)a(1)a细胞的名称是细胞的名称是。过程。过程取出的细胞取出的细胞f f是是,该细胞经过该细胞经过过程分化成何种过程分化成何种h h细胞取决于细胞取决于培养基中加入的培养基中加入的。(2)(2)对对b b的操作方法通常是的操作方法通常是。若。若g g是能产生人生是能产生人生长激素的羊长激素的羊,则培育则培育g g时时,应将人生长激素基因导入应将人生长激素基因导入_。让。让g g进行有性生殖会丢失目的基因进行有性生殖会丢失目的基因,为了尽快获

14、得为了尽快获得大量的生长激素大量的生长激素,你将通过你将通过技术来实现。技术来实现。(3)(3)如果图中的细胞均是人体细胞如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的则获得的h h细胞或器官可用细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植于供体本人组织器官的移植,其优点是其优点是_ 。(4)(4)上述过程中用到的生物技术有上述过程中用到的生物技术有_ (列举两项列举两项)。【解题指南解题指南】解答本题需注意以下三点解答本题需注意以下三点:(1)(1)认真识图认真识图,分清分清a a图是去核卵母细胞图是去核卵母细胞(小黑点代表细胞核小黑点代表细胞核)。(2)(2)明确胚胎干细胞在不同的分化诱导因子的作用下明确

15、胚胎干细胞在不同的分化诱导因子的作用下,会向不同会向不同的方向分化。的方向分化。(3)(3)识记将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术。识记将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术。【解析解析】(1)(1)图中图中a a细胞是去核卵母细胞。过程细胞是去核卵母细胞。过程取出的细胞取出的细胞f f是胚胎干细胞是胚胎干细胞,胚胎干细胞具有分化的全能性胚胎干细胞具有分化的全能性,但经过但经过过程分过程分化成何种化成何种h h细胞取决于培养基中加入的不同的分化诱导因子。细胞取决于培养基中加入的不同的分化诱导因子。(2)(2)将供体细胞核注入去核的卵母细胞将供体细胞核注入去核的卵母细胞,通常用显微注射技术。

16、通常用显微注射技术。若若g g是能产生人生长激素的羊是能产生人生长激素的羊,则培育则培育g g时时,应将人的生长激素基应将人的生长激素基因导入移植的供体细胞核中。为了克服有性生殖会丢失目的基因导入移植的供体细胞核中。为了克服有性生殖会丢失目的基因的缺点因的缺点,可通过核移植技术来实现可通过核移植技术来实现,即将即将g g羊的体细胞核或胚羊的体细胞核或胚胎细胞核移入去核的卵母细胞胎细胞核移入去核的卵母细胞,经过图示过程经过图示过程,再形成转入人生再形成转入人生长激素基因的克隆羊。长激素基因的克隆羊。(3)(3)如果图中的细胞均是人体细胞如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的则获得的h h细胞或器官

17、可用细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植于供体本人组织器官的移植,由于是自身细胞克隆培养形成的由于是自身细胞克隆培养形成的器官器官,不会发生免疫排斥反应。不会发生免疫排斥反应。(4)(4)上述过程中用到的生物技术有动物细胞培养、核移植、胚上述过程中用到的生物技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植、干细胞的诱导分化等。胎移植、干细胞的诱导分化等。答案答案:(1)(1)(去核去核)卵母细胞胚胎干细胞卵母细胞胚胎干细胞不同的分化诱导因子不同的分化诱导因子(2)(2)显微注射技术移植的供体细胞核克隆显微注射技术移植的供体细胞核克隆(或核移植或核移植)(3)(3)不会发生免疫排斥反应不会发生免疫排斥反应

18、(4)(4)动物细胞培养、核移植、胚胎移植、干细胞的诱导分化等动物细胞培养、核移植、胚胎移植、干细胞的诱导分化等【互动探究互动探究】(1)(1)从从d d中取出细胞进行培养时中取出细胞进行培养时,一般不超过几代一般不超过几代?为什么为什么?提示提示:1010代。代。1010代以内的细胞其细胞核型不会发生变化。代以内的细胞其细胞核型不会发生变化。(2)(2)此培养过程与植物细胞培养所用的培养基的形态有何不同此培养过程与植物细胞培养所用的培养基的形态有何不同?提示提示:此培养过程所用培养基一般是液体培养基此培养过程所用培养基一般是液体培养基,并加入动物血并加入动物血清。清。【解题金手指解题金手指】

19、(1)(1)防止丢失基因的方法。防止丢失基因的方法。把目的基因整合到一对同源染色体上把目的基因整合到一对同源染色体上:若目的基因仅位于一若目的基因仅位于一条染色体上条染色体上,在有性生殖中由于存在减数分裂在有性生殖中由于存在减数分裂,目的基因随同源目的基因随同源染色体的分开而分离染色体的分开而分离,配子中可能不存在目的基因配子中可能不存在目的基因;若目的基因若目的基因在一对同源染色体上在一对同源染色体上,可保证配子中有目的基因。可保证配子中有目的基因。无性生殖无性生殖:由于无性生殖不存在减数分裂由于无性生殖不存在减数分裂,所以不会出现目的所以不会出现目的基因丢失的情况基因丢失的情况,如克隆、植

20、物组织培养。如克隆、植物组织培养。(2)(2)核移植的供体的判断方法。核移植的供体的判断方法。核移植的供体核移植的供体,理论上是细胞核理论上是细胞核,但操作过程中可以把整个细胞但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中注入去核的卵母细胞中,原因是体细胞体积相对较小原因是体细胞体积相对较小,取核难度取核难度较大较大,另外细胞膜对核融合的障碍性较小。另外细胞膜对核融合的障碍性较小。【加固训练加固训练】1.1.下列哪一项属于克隆下列哪一项属于克隆()A.A.将鸡的某个将鸡的某个DNADNA片段整合到小鼠的片段整合到小鼠的DNADNA分子中分子中B.B.将抗药菌的某基因导入草履虫的细胞内将抗药菌的

21、某基因导入草履虫的细胞内C.C.将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B B细胞融合成杂交瘤细胞细胞融合成杂交瘤细胞D.D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系【解析解析】选选D D。A A项叙述的是基因工程中项叙述的是基因工程中DNA(DNA(基因基因)的重组过程的重组过程,此过程中此过程中,没有涉及没有涉及DNADNA分子的复制分子的复制;B;B项中是将目的基因导入受项中是将目的基因导入受体细胞的过程体细胞的过程;C;C项中项中,描述的是细胞融合的过程描述的是细胞融合的过程,也没有细胞增也没有细胞增殖过程殖过程;D;D项中项中,某肿

22、瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系,有细有细胞增殖胞增殖,即属于细胞水平上的克隆。即属于细胞水平上的克隆。2.2.如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题。请据图回答下列问题。(1)(1)图中图中所示的结构名称是所示的结构名称是 。(2)(2)图中图中所示的生物技术名称分别是所示的生物技术名称分别是、。(3)(3)过程过程通常用通常用作为受体细胞的原因是作为受体细胞的原因是_ 。(4)(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是_

23、 ,该种基因治疗所属类型是该种基因治疗所属类型是。【解析解析】(1)(1)是从供体是从供体(患者患者)体细胞分离出的细胞核。体细胞分离出的细胞核。(2)(2)表示核移植技术表示核移植技术,表示转基因技术。表示转基因技术。(3)(3)早期胚胎中的细胞分化程度低早期胚胎中的细胞分化程度低,全能性高全能性高,可诱导分化成各可诱导分化成各种组织器官。种组织器官。(4)(4)图示培育出的细胞图示培育出的细胞(胰岛胰岛B B细胞细胞)核遗传物质来自患者本人核遗传物质来自患者本人,所以移植后不发生免疫排斥反应所以移植后不发生免疫排斥反应;图中所示基因治疗是体外转图中所示基因治疗是体外转基因基因,故所属类型为

24、体外基因治疗。故所属类型为体外基因治疗。答案答案:(1)(1)细胞核细胞核(2)(2)核移植技术转基因技术核移植技术转基因技术(或基因工程、或基因工程、DNADNA重组技术、基重组技术、基因拼接技术因拼接技术)(3)(3)这些细胞分化程度极低这些细胞分化程度极低,具有全能性具有全能性,可以定向地诱导分化可以定向地诱导分化为各类细胞为各类细胞(4)(4)没有免疫排斥反应体外基因治疗没有免疫排斥反应体外基因治疗考点二考点二 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.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较:比比较较项项目目植物体植物体细细胞胞杂杂交交动动物

25、物细细胞融合胞融合原理原理细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞的全胞的全能性能性细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞胞的增殖的增殖融合融合方法方法去除去除细细胞壁后胞壁后诱导诱导原生原生质质体体融合融合使使细细胞分散后胞分散后诱导细诱导细胞胞融合融合使用使用的的酶酶纤维纤维素素酶酶和果胶和果胶酶酶胰蛋白胰蛋白酶酶或胶原蛋白或胶原蛋白酶酶诱导诱导手段手段物理法物理法:离心、离心、电电激、振激、振动动化学法化学法:聚乙二醇等聚乙二醇等试剂诱导试剂诱导除物理法和化学法外除物理法和化学法外,也也可用可用灭灭活的病毒活的病毒诱导诱导应应用用白菜白菜甘甘蓝蓝等等杂杂种植物种植物单单克隆抗体的制克隆抗体

26、的制备备(杂杂交交瘤瘤细细胞胞)2.2.单克隆抗体的制备过程单克隆抗体的制备过程:【高考警示高考警示】单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的不同单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的不同(1)(1)第一次筛选是选出杂交瘤细胞。第一次筛选是选出杂交瘤细胞。筛选对象筛选对象:未融合的未融合的B B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、淋巴细胞和骨髓瘤细胞、B B淋巴细胞和淋巴细胞和B B淋巴细胞融合的细胞、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞、淋巴细胞融合的细胞、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞、B B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞。淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞。筛选方法筛选方法:通过选择培养基淘汰通过选择培养基淘汰,筛选

27、出筛选出B B淋巴细胞和骨髓瘤淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞细胞融合的细胞,即杂交瘤细胞。即杂交瘤细胞。(2)(2)第二次筛选是选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。第二次筛选是选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。筛选方法筛选方法:通过细胞培养用相应抗原检测选出。通过细胞培养用相应抗原检测选出。筛选原因筛选原因:从体内选取的免疫过的从体内选取的免疫过的B B淋巴细胞有很多种淋巴细胞有很多种,因此因此形成的杂交瘤细胞也有很多种形成的杂交瘤细胞也有很多种,所以需筛选出产生特定抗体的所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞。【通关题组通关题组】1.(1.(单克隆抗体的特点单克隆抗体的特点)(2014)

28、(2014安庆模拟安庆模拟)以绵羊红细胞刺激以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏小鼠脾脏B B淋巴细胞淋巴细胞,再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群交瘤细胞克隆群,由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体体()A.A.能识别绵羊整个红细胞能识别绵羊整个红细胞B.B.只识别绵羊红细胞表面的特定分子只识别绵羊红细胞表面的特定分子C.C.能识别绵羊所有体细胞能识别绵羊所有体细胞D.D.只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子【解题指南解题指南】解答本题需理解单克隆抗体特异性强的含义解答本题需理解单克隆

29、抗体特异性强的含义:只只能针对特定的抗原起作用。能针对特定的抗原起作用。【解析解析】选选B B。单克隆抗体具有特异性强的特点。单克隆抗体具有特异性强的特点,只能针对特定只能针对特定的抗原。本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子的抗原。本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子,并非整并非整个红细胞个红细胞,也非其他体细胞也非其他体细胞,故故B B选项正确。选项正确。2.(2.(单单克隆抗体的制克隆抗体的制备过备过程、程、应应用用)(2014)(2014徐州模徐州模拟拟)科学家已分科学家已分离出离出H1N1H1N1病毒病毒(一种一种RNARNA病毒病毒)。某制。某制药药厂根据下面流程厂根据下面流程图

30、图生生产预产预防和治防和治疗疗甲型流感的抗体甲型流感的抗体,请请据据图图回答有关回答有关问题问题:(1)(1)若若A A细胞是小鼠骨髓瘤细胞细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则则B B细胞是取自感染病毒的人细胞是取自感染病毒的人体内的体内的细胞细胞,促进促进d d过程的常用诱导剂是过程的常用诱导剂是。(2)(2)假设仅考虑某两个细胞的融合假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成则可形成种类型的种类型的C C细胞细胞,因此需用培养基筛选出因此需用培养基筛选出_(填特点填特点)的的D D细胞用于培养。细胞用于培养。D D细胞的名称是细胞的名称是。(3)(3)理论上理论上,注射了该抗体的人群不能长期对甲型流感免疫注

31、射了该抗体的人群不能长期对甲型流感免疫,试试分析原因分析原因。(4)(4)不同种动物的体细胞融合不同种动物的体细胞融合,相比诱变育种和杂交育种方法相比诱变育种和杂交育种方法,具有具有等突出的特点。等突出的特点。(5)(5)请说明单克隆抗体的主要用途请说明单克隆抗体的主要用途:_:_ 。【解题指南解题指南】解答本题需关注以下三点解答本题需关注以下三点:(1)(1)题眼题眼:H1N1:H1N1病毒。病毒。(2)(2)解题思路解题思路:明确单克隆抗体的制备过程。明确单克隆抗体的制备过程。(3)(3)解题关键解题关键:熟知熟知RNARNA的变异性强。的变异性强。【解析解析】(1)(1)由于本题的目的是

32、制备用于预防和治疗甲型流感由于本题的目的是制备用于预防和治疗甲型流感的单克隆抗体的单克隆抗体,所以所以B B细胞只能是取自感染细胞只能是取自感染H1N1H1N1病毒的动物或人病毒的动物或人体内的体内的B B淋巴细胞淋巴细胞,经诱导剂聚乙二醇经诱导剂聚乙二醇(PEG)(PEG)或灭活的病毒等诱或灭活的病毒等诱导融合导融合,得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲型流感得到的杂交瘤细胞才能用于生产预防和治疗甲型流感的单克隆抗体。的单克隆抗体。(2)(2)仅考虑两个细胞的融合仅考虑两个细胞的融合,则可形成则可形成A A细胞细胞A A细胞、细胞、B B细胞细胞B B细胞、细胞、A A细胞细胞B B细胞

33、细胞3 3种类型的种类型的C C细胞细胞,为了从中筛选出为了从中筛选出A A细胞细胞B B细胞细胞,必须用特定的选择培养基进行筛选必须用特定的选择培养基进行筛选,筛选出的筛选出的D D细胞细胞(杂杂交瘤细胞交瘤细胞)既能无限增殖又能产生特异性抗体。既能无限增殖又能产生特异性抗体。(3)(3)因为单链因为单链RNARNA容易发生变异容易发生变异,一旦变异后体内的记忆细胞和一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用。抗体就不能对其发挥作用。(4)(4)不同种动物的体细胞融合不同种动物的体细胞融合,相比诱变育种和杂交育种方法相比诱变育种和杂交育种方法,具有目的性强具有目的性强,克服远缘杂交不亲

34、和性克服远缘杂交不亲和性(能有效地打破物种的生能有效地打破物种的生殖隔离界限殖隔离界限)等突出特点。等突出特点。(5)(5)单克隆抗体可用于诊断疾病、治疗疾病和运载药物等。单克隆抗体可用于诊断疾病、治疗疾病和运载药物等。答案答案:(1)B(1)B淋巴聚乙二醇淋巴聚乙二醇(PEG)(PEG)(或灭活的病毒或灭活的病毒)(2)3(2)3既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生特异性抗体杂交瘤细胞(3)(3)引起甲型流感的病毒不断发生变异引起甲型流感的病毒不断发生变异(意思相同即可意思相同即可)(4)(4)目的性强目的性强,克服远缘杂交不亲和的障碍克服远缘杂交不亲和的障碍(能有效

35、地打破物种能有效地打破物种的生殖隔离界限的生殖隔离界限)()(意思相同即可意思相同即可)(5)(5)作为诊断试剂作为诊断试剂;用于治疗疾病和运载药物用于治疗疾病和运载药物(意思相同即可意思相同即可)【互动探究互动探究】(1)(1)若图中若图中A A、B B细胞是植物细胞细胞是植物细胞,则融合前需要如何处理则融合前需要如何处理?提示提示:利用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁。因为细胞融合利用利用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁。因为细胞融合利用了细胞膜具有流动性的原理了细胞膜具有流动性的原理,细胞壁是细胞融合的障碍。细胞壁是细胞融合的障碍。(2)(2)体外培养和体内培养最后如何才能提取到单克隆抗体体外培养和

36、体内培养最后如何才能提取到单克隆抗体?提示提示:体外培养时从细胞培养液中提取体外培养时从细胞培养液中提取,体内培养则从小鼠腹水体内培养则从小鼠腹水中提取。中提取。【解题金手指解题金手指】单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用“生物导弹生物导弹”中真正发挥治疗作用的物质是相关中真正发挥治疗作用的物质是相关“药物药物”,单单克隆抗体所起的作用是将药物定向带到靶细胞所在位置克隆抗体所起的作用是将药物定向带到靶细胞所在位置,借助借助其导向作用其导向作用,在原位杀死癌细胞在原位杀死癌细胞,这样既不损伤正常细胞这样既不损伤正常细胞,又减又减少了用药剂量。少了用药剂量。因此因此,“生物导弹生物导弹”可作为一种疗效

37、高、毒副作用小的新型药可作为一种疗效高、毒副作用小的新型药物。物。【加固训练加固训练】1.1.对于下面制备单克隆抗体过程示意图对于下面制备单克隆抗体过程示意图,不正确的叙述是不正确的叙述是()A.A.表示表示B B淋巴细胞和骨髓瘤细胞淋巴细胞和骨髓瘤细胞,均是从小鼠的脾脏中提取的均是从小鼠的脾脏中提取的B.B.中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的中的筛选是通过抗原、抗体反应进行的C.C.促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作诱导剂D.D.可以无限增殖可以无限增殖【解析解析】选选A A。B B淋巴细胞也可以从血液中提取淋巴细胞也可以从血液中提取,骨髓瘤细胞从

38、骨髓瘤细胞从骨髓中提取骨髓中提取,而不能从脾脏中提取而不能从脾脏中提取;如果要筛选如果要筛选,可以通过检测可以通过检测抗原、抗体反应抗原、抗体反应,如果有反应说明表达了抗体如果有反应说明表达了抗体;单克隆抗体是利单克隆抗体是利用用B B淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到的淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞融合得到的,融合方法有物理方融合方法有物理方法法(电激电激)、化学方法、化学方法(聚乙二醇聚乙二醇)和生物方法和生物方法(灭活病毒灭活病毒););融合融合细胞具有双亲特点细胞具有双亲特点,既能无限增殖又能产生单一抗体。既能无限增殖又能产生单一抗体。2.2.科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造科学家对鼠源杂交瘤抗

39、体进行改造,生产出效果更好的鼠生产出效果更好的鼠人嵌合抗体人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的人嵌合抗体的过程。请据图回答过程。请据图回答:(1)(1)生产单克隆抗体一般不直接培养生产单克隆抗体一般不直接培养B B淋巴细胞淋巴细胞,主要原因是主要原因是。(2)(2)将将注入小鼠体内注入小鼠体内,从小鼠脾脏中获得从小鼠脾脏中获得B B淋巴细胞淋巴细胞,其中至少其中至少1 1个个B B淋巴细胞能产生抗该抗原的抗体。淋巴细胞能产生抗该抗原的抗体。(3)(3)改造鼠源杂交瘤抗体技术改造鼠源杂交瘤抗体技术,生产鼠生产鼠人嵌合抗体人嵌合抗体,属于属于 (生物工程

40、生物工程)的范畴。图示过程是根据预期的的范畴。图示过程是根据预期的,设计设计,最终必须最终必须对对进行操作。进行操作。(4)(4)经过改造的鼠经过改造的鼠人嵌合抗体人嵌合抗体,与鼠源杂交瘤抗体相比较与鼠源杂交瘤抗体相比较,突出的优点是突出的优点是 。【解析解析】(1)(1)在体外培养条件下在体外培养条件下,B,B淋巴细胞只能产生抗体淋巴细胞只能产生抗体,不能不能增殖增殖,因此不能通过直接培养因此不能通过直接培养B B淋巴细胞生产单克隆抗体。淋巴细胞生产单克隆抗体。(2)(2)单克隆抗体制备时单克隆抗体制备时,需要先把抗原注入小鼠体内需要先把抗原注入小鼠体内,刺激其形刺激其形成相应的成相应的B

41、B淋巴细胞淋巴细胞,然后从小鼠的脾脏中把然后从小鼠的脾脏中把B B淋巴细胞分离出淋巴细胞分离出来来,与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞。(3)(3)从图中看改造鼠源杂交瘤抗体技术从图中看改造鼠源杂交瘤抗体技术,生产鼠生产鼠人嵌合抗体人嵌合抗体,属于蛋白质工程的范畴。属于蛋白质工程的范畴。(4)(4)因鼠因鼠人嵌合抗体减少了鼠源成分人嵌合抗体减少了鼠源成分,从而降低了鼠源性抗体从而降低了鼠源性抗体引起的不良反应。引起的不良反应。答案答案:(1)B(1)B淋巴细胞不能增殖淋巴细胞不能增殖(2)(2)抗原抗原(3)(3)蛋白质工程嵌合抗体的功能嵌合抗体的结构基因蛋白质工程嵌合

42、抗体的功能嵌合抗体的结构基因(4)(4)对人体的不良反应对人体的不良反应(或过敏反应等副作用或过敏反应等副作用)减少减少【资源平台资源平台】细胞株与细胞系细胞株与细胞系1.1.含义含义:能够传代到能够传代到40405050代的细胞叫做细胞株代的细胞叫做细胞株,细胞株细胞的细胞株细胞的遗传物质没有发生改变遗传物质没有发生改变;当细胞株细胞传到当细胞株细胞传到5050代以后代以后,有部分细有部分细胞的遗传物质发生了改变胞的遗传物质发生了改变,能在培养条件下无限制地传代下去能在培养条件下无限制地传代下去,此种细胞叫细胞系。细胞系细胞的遗传物质发生了改变此种细胞叫细胞系。细胞系细胞的遗传物质发生了改变

43、,具有具有癌变的特点。癌变的特点。2.2.图示图示:【典例典例1 1】在动物细胞培养过程中在动物细胞培养过程中,出现癌变的细胞是出现癌变的细胞是()A.A.细胞系细胞系 B.B.细胞株细胞株C.C.原代细胞原代细胞 D.D.传代细胞传代细胞【解析解析】选选A A。细胞株是一些分裂能力较强的正常细胞。细胞株是一些分裂能力较强的正常细胞,其遗传其遗传物质没有发生变化物质没有发生变化;而细胞系则是一些具有癌变特征的细胞而细胞系则是一些具有癌变特征的细胞,具具有无限增殖的能力。有无限增殖的能力。【典例典例2 2】用于核移植的供体细胞一般都选用用于核移植的供体细胞一般都选用()A.A.受精卵受精卵B.B

44、.传代培养传代培养1010代以内的细胞代以内的细胞C.C.传代培养传代培养5050代以后的细胞代以后的细胞D.D.处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞【解析解析】选选B B。培养的动物细胞一般当传代至。培养的动物细胞一般当传代至10105050代左右时代左右时,部分细胞核型可能会发生变化部分细胞核型可能会发生变化,其细胞遗传物质可能会发生突其细胞遗传物质可能会发生突变变,而而1010代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此,在在体细胞核移植中体细胞核移植中,为了保证供体细胞正常的遗传基础为了保证供体细胞正常的遗

45、传基础,通常采用通常采用传代传代1010代以内的细胞。代以内的细胞。1.(20131.(2013全国卷全国卷)关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是错误的是()A.A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同B.B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶C.C.烟草叶片离体培养能产生新个体烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖养增殖D.D.动物细胞培养可用于检测有毒物质动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用

46、于植物脱茎尖培养可用于植物脱除病毒除病毒【解题指南解题指南】解答本题应注意两个不同解答本题应注意两个不同:(1)(1)动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同。动物细胞动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同。动物细胞培养用液体培养基培养用液体培养基,需加入动物血清需加入动物血清;植物组织培养用固体培养植物组织培养用固体培养基。基。(2)(2)动物细胞培养和植物组织培养的结果不同。植物组织培养动物细胞培养和植物组织培养的结果不同。植物组织培养既可获得细胞或细胞产物既可获得细胞或细胞产物,也可获得所需个体。动物细胞培养也可获得所需个体。动物细胞培养一般不能获得个体一般不能获得个体,能获得细胞或细

47、胞产物。能获得细胞或细胞产物。【解析解析】选选B B。本题考查动物细胞培养和植物组织培养的条件。本题考查动物细胞培养和植物组织培养的条件及有关细胞工程的应用等知识。动物细胞培养和植物组织培养及有关细胞工程的应用等知识。动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同所用培养基不同,如动物细胞培养的培养基需加入动物血清如动物细胞培养的培养基需加入动物血清,而而植物组织培养则不需要植物组织培养则不需要,A,A正确正确;动物细胞培养需要加入胰蛋白动物细胞培养需要加入胰蛋白酶酶,使组织细胞分散开来使组织细胞分散开来,而植物组织培养则不需要胰蛋白酶而植物组织培养则不需要胰蛋白酶,B,B错误错误;植物组织培养可产

48、生新个体植物组织培养可产生新个体,而动物细胞培养一般不能得而动物细胞培养一般不能得到个体到个体,而是得到细胞或细胞产物而是得到细胞或细胞产物,C,C正确正确;把一定浓度的有毒物把一定浓度的有毒物质加入培养动物细胞的培养基中质加入培养动物细胞的培养基中,然后观察染色体的变异情况然后观察染色体的变异情况可确定该有毒物质的毒性可确定该有毒物质的毒性,植物组织培养可培育脱毒植株植物组织培养可培育脱毒植株,D,D正正确。确。2.(20142.(2014马鞍山模拟马鞍山模拟)下列关于动物克隆的叙述下列关于动物克隆的叙述,错误的是错误的是()A.A.动物细胞培养获得的有限细胞株大多数具有异倍体核型动物细胞培

49、养获得的有限细胞株大多数具有异倍体核型B.B.细胞克隆可以从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细细胞克隆可以从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系胞系C.C.提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件激等条件D.D.核移植形成的重组细胞在初次分裂时核基因不转录核移植形成的重组细胞在初次分裂时核基因不转录【解析解析】选选A A。动物细胞培养获得的有限细胞株是生存期有限。动物细胞培养获得的有限细胞株是生存期有限的不具有异倍体核型的细胞的不具有异倍体核型的细胞;细胞克隆可以从普通细胞系中分细胞克隆可以从普通细胞系中分离出缺

50、乏特殊基因的突变细胞系离出缺乏特殊基因的突变细胞系;提高动物细胞克隆形成率需提高动物细胞克隆形成率需要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件要以滋养细胞支持生长及激素刺激等条件;核移植形成的重组核移植形成的重组细胞分裂的准备在重组前已完成细胞分裂的准备在重组前已完成,在初次分裂时核基因不转录。在初次分裂时核基因不转录。3.(20133.(2013浙江高考浙江高考)实验小鼠皮肤细胞培养实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养非克隆培养)的基的基本过程如图所示。下列叙述错误的是本过程如图所示。下列叙述错误的是()A.A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒甲过程需要对实验小鼠进行消毒B.B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白