高三生物第一輪復習動物細胞工程課件

第34講細胞工程和胚胎工程（2）考點二

動物細胞工程（1）動物細胞培養(yǎng)的條件血清培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具～維持培養(yǎng)液的pH1.動物細胞培養(yǎng)血清、血漿可補充細胞生長和增殖所需的未知營養(yǎng)物質無菌、無毒的環(huán)境：即對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行

（填“滅菌”“消毒”）處理,培養(yǎng)過程加一定量的

殺菌,但要注意選擇抗生素的

；此外還應定期更換培養(yǎng)液,清除代謝產物，這樣做的目的是

。抗生素滅菌防止細胞代謝產物的積累對細胞自身造成危害種類和劑量傳代培養(yǎng)離心或用胰蛋白酶處理胰蛋白膠原蛋白單個細胞細胞懸液原代懸浮貼壁（2）動物細胞培養(yǎng)的過程②為何選用動物胚胎或幼齡動物的組織、器官？細胞分化程度低，分裂能力強，容易培養(yǎng)①必須控制好胰蛋白酶的

。用量和處理時間利于營養(yǎng)物質吸收及便于代謝廢物排出，利于細胞生長和繁殖.

③培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞的目的是：

。幼齡動物組織塊單個分散細胞細胞株原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)培養(yǎng)基細胞系1.流程培養(yǎng)液中生長增殖限制因素：

會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質缺乏等因素而分裂受阻P44大量死亡細胞類型單一。遺傳物質沒有改變細胞類型非單一。遺傳物質改變大量死亡【點撥】將癌細胞進行培養(yǎng)時

（會/不會）出現(xiàn)細胞的接觸抑制現(xiàn)象.

不會細胞增殖植物細胞的全能性液體固體糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等水、礦質元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎__________________________培養(yǎng)前處理無菌；用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使組織分散成單個細胞無菌、離體取材動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質__________培養(yǎng)基成分___________________________________________________________________________________項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)結果__________________________________________________應用人造皮膚的構建、動物分泌蛋白的規(guī)?；a快速繁殖、作物脫毒、細胞產物的工廠化生產和單倍體育種等相同點細胞培養(yǎng)產生大量細胞，不形成新個體可產生新個體(3)動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂(4)干細胞培養(yǎng)及其應用種類胚胎干細胞成體干細胞誘導多能干細胞來源_________骨髓、臍帶血等體細胞(如成纖維細胞等)特點能分化成任何一種細胞、組織或器官，甚至成為____分化成___________

能誘導分化成類似

的細胞應用分化成心肌細胞、神經元和造血干細胞等造血干細胞用于治療白血病，神經干細胞用于治療帕金森病、阿爾茨海默病等治療鐮狀細胞貧血、阿爾茨海默病、心血管疾病等早期胚胎個體特定的細胞或組織胚胎干細胞例1.胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學上的應用?？茖W家通過體外誘導成纖維細胞，獲得了類似于胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞(簡稱iPS細胞)。因為誘導過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可來源于病人自身的體細胞，因此iPS細胞的(1)在對成纖維細胞進行培養(yǎng)時，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個細胞，這說明細胞間的物質為_______，_____(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶處理成纖維細胞，原因是________________________________________________________________。蛋白質不能

多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為～，胃蛋白酶在此環(huán)境中失活變性(2)在培養(yǎng)iPS細胞的過程中，培養(yǎng)基中應含有細胞所需的各種營養(yǎng)物質，并定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是__________________________。清除代謝物﹐防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害(3)過程③④為iPS細胞提供的條件不同，分化得到的細胞不同，可知細胞分化是

_______________的結果。若iPS細胞來源于病人自身體細胞的誘導，再將其分化出的細胞移入患者體內的優(yōu)勢是___________________。基因選擇性表達解決不育問題避免了免疫排斥問題(4)如果誘導iPS細胞定向分化為原始生殖細胞，該技術可能的應用是_____________。①胚胎干細胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題？其應用有什么限制因素？答案

通過胚胎干細胞體外誘導分化，可以培育出人造組織器官，從而解決供體器官不足問題，另一方面，由于是自身細胞經誘導分化形成的，所以無免疫排斥反應。胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，因而限制了應用。②為什么科學家認為iPS細胞的應用前景優(yōu)于胚胎干細胞？答案

iPS細胞的誘導過程無需破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應。③科學家已嘗試采用多種方法來制備iPS細胞，嘗試說出幾種獲取iPS細胞的方法。答案

借助載體將特定基因導入細胞中，直接將特定蛋白導入細胞中或者用小分子化合物等來誘導形成iPS細胞。iPS細胞最初是由成纖維細胞轉化而來的，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細胞、B細胞等也能被誘導為iPS細胞。（1）動物細胞融合技術

PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導法等細胞膜的流動性2.動物細胞融合技術和單克隆抗體不破壞抗原結構喪失感染性滅活的病毒物理或化學手段（不感染細胞）（誘導細胞融合）項目植物體細胞雜交技術動物細胞融合技術應用意義突破遠緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴展了雜交的親本組合相似點植物體細胞雜交、動物細胞融合的比較動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同，誘導動物細胞融合的方法與植物原生質體融合的方法相似培育植物新品種主要用于制備單克隆抗體傳統(tǒng)制備抗體的方法：向動物體內反復注射某種抗原，使之產生抗體，然后從動物

中分離所需要的抗體；其缺點是：

。血清產量低，純度低，特異性差為獲得單一的抗體，

（能/不能）選用特定的漿細胞直接去培養(yǎng)；理由是

?？贵w是由

細胞合成和分泌的，每種這種細胞能產生

（一種/多種）抗體。漿一種不能漿細胞已經高度分化，不能再分裂B淋巴細胞選擇雜交瘤細胞2.單克隆抗體人B淋巴細胞鼠骨髓瘤細胞（A）合成DNAS途徑D途徑氨基喋呤A、B、AA、BB、AB1、AB2、AB3資料：細胞合成DNA有D（全合成途徑）和S（應急合成途徑）兩條途徑，其中D途徑能被氨基喋呤阻斷。人淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑。氨基喋呤D途徑例2.核苷酸合成有兩個途徑，物質A可以阻斷其中的全合成途徑(如下圖)。正常細胞內含有補救合成途徑所必需的轉化酶和激酶，制備單克隆抗體時選用的骨髓瘤細胞中缺乏轉化酶。現(xiàn)用加入H、A、T三種物質的“HAT培養(yǎng)基”來篩選特定的雜交瘤細胞。關于篩選原理的敘述，正確的是()

正確的是()因全合成途徑被A阻斷而在HAT培養(yǎng)基上不能增殖B.骨髓瘤細胞及其互相融合細胞因無法進行上述兩個途徑而在HAT培養(yǎng)基上不能增殖C.雜交瘤細胞因為可以進行上述兩個途徑所以能在HAT培養(yǎng)基上大量增殖B例5.(2021·山東，15)一個抗原往往有多個不同的抗原決定簇，一個抗原決定簇只能刺激機體產生一種抗體，由同一抗原刺激產生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內，可利用該小鼠的免疫細胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說法正確的是()A.注入小鼠體內的抗原純度對單抗純度的影響比對多抗純度的影響大B.單抗制備過程中通常將分離出的漿細胞與骨髓瘤細胞融合C.利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗部分結構改變后會出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況D小克隆化培養(yǎng)、抗體檢測、多次篩選

如何理解？陽性孔用96孔板培養(yǎng)，每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞，用標記的抗原等檢測每個小孔上清液里是否含有我們需要的特異性的抗體。篩選雜交瘤細胞，一次無法保證，稀釋后重復操作。③單克隆抗體的應用A.作為

：在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要的作用。B.運載藥物：抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過將

與能特異性識別腫瘤抗原的

結合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。ADC通常由

三部分組成。?ADC的抗體和藥物各具有什么作用？診斷試劑細胞毒素ADC的抗體和藥物具有的作用分別是導向和治療?？贵w、接頭和藥物(如細胞毒素)單克隆抗體②ADC在臨床應用上的作用機理是什么？通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細胞表面抗原，然后利用細胞本身具備的內吞作用使化學藥物進入腫瘤細胞體內發(fā)生藥力，從而達到殺死腫瘤細胞的目的。C.治療疾病例3.(2022·黑龍江黑河市高三一模)人乳頭瘤病毒(HPV)是一種DNA病毒，可誘發(fā)細胞癌變?？笻PV的單克隆抗體可以準確檢測出HPV，從而及時監(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程如下圖所示。下列敘述錯誤的是

（

）

錯誤的是（

）C.可用HPV衣殼蛋白檢測篩選出能產生特異性抗體的雜交瘤細胞D.單克隆抗體制備過程涉及的生物學原理有細胞增殖和細胞膜的選擇透過性DA.在HAT培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細胞既能無限增殖又可以分泌抗體B.單克隆抗體的特點是靈敏度高、特異性強，可以大量制備細胞膜的流動性甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分，為了快速檢測甘草酸，科研人員利用細胞工程技術制備了抗甘草酸的單克隆抗體，其基本操作過程如圖一。圖二是科研人員利用野生型清水紫花苜蓿和里奧百脈根培育抗膨脹病的苜蓿新品種流程圖(注：IOA可抑制植物細胞呼吸第一階段，R-6G可阻止線粒體的呼吸作用，二者有效抑制不同植物細胞正常代謝的臨界濃度不同)。請回答下列問題：甘草酸—牛血清白蛋白結合抗原滅活的病毒

篩選出雜交瘤細胞，篩選出能產生所需抗體的雜交瘤細胞既能產生抗體又能無限增殖聚乙二醇(PEC)離心、振動、電融合(電激)

再分化植物細胞的全能性異源融合產物因代謝互補可恢復生長并獲得再生能力現(xiàn)代生物科技不斷發(fā)展，在治療癌癥等重大疾病方面發(fā)揮著越來越重要的作用。如圖是能同時識別抗原A、B的雙特異性單克隆抗體的結構圖解和部分制備過程，請回答下列問題。(1)抗體的結構類似Y字形，由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，Y字形結構的頂端為抗原結合部位(可變)。這些肽鏈在核糖體合成后，經____________、______________等細胞器加工、連接形成有活性的抗體。(2)單克隆雜交瘤細胞能夠迅速大量增殖，原因是_________________________________________________。內質網

高爾基體單克隆雜交瘤細胞由已免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合而成，骨髓瘤細胞具有無限增殖(體外大量增殖)的能力(3)圖中的單克隆雜交瘤細胞與脾臟細胞的融合細胞需要經過多次的檢測和篩選才能得到少量的能產生雙特異性單克隆抗體的單克隆雜交—雜交瘤細胞。根據題中信息，簡述可能的原因：_______________(兩種即可)。

部分融合細胞丟失了與抗體合成有關的染色體，不同的多肽鏈組合可以形成的抗體類型較多這種雙特異性單克隆抗體使T細胞更容易(更精準或更高概率)接觸到癌細胞(類似表達即可)(4)人體內T細胞可以識別、殺傷癌細胞。以癌細胞細胞膜外表面的特異性蛋白為抗原A，T細胞細胞膜外表面的受體蛋白(能激活其免疫能力)為抗原B，科學家設計了1種雙特異性單克隆抗體。這種雙特異性單克隆抗體治療癌癥的效果優(yōu)于抗體1、2聯(lián)合使用，原因是_______________。將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中，使重組合的細胞發(fā)育成一個新的胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術。體細胞核移植原理：動物細胞核的全能性分類：3.動物細胞核移植技術胚胎細胞核移植P52目前動物細胞核移植技術中普遍使用的去核方法是顯微操作法。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。1.通過

去除卵母細胞的核，再用

可一并吸出細胞核和第一極體。

顯微操作微型吸管2.為什么不是取供體細胞核進行核移植操作，而是將供體細胞整個注入去核卵母細胞中？

保證供核不被破壞，使克隆動物更像供體動物，操作也方便。體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題前景畜牧業(yè)加速家畜

進程，促進優(yōu)良畜群繁育醫(yī)藥衛(wèi)生①作為

生產醫(yī)用蛋白；②

的細胞、組織和器官可以用于異種移植；③人核移植

經過誘導分化形成相應的細胞、組織、器官，可用于器官移植保護瀕危物種增加瀕危物種的存活數(shù)量問題①成功率

；②絕大多數(shù)克隆動物存在

問題，表現(xiàn)出________________遺傳改良生物反應器轉基因克隆動物胚胎干細胞非常低健康遺傳和生理缺陷例6.(2021·湖南，22)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細胞中特異性表達?，F(xiàn)設計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術獲得M基因失活的轉基因克隆動物A，流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在構建含有片段F的重組質粒過程中，切割質粒DNA的工具酶是________________________，這類酶能將特定部位的兩個