浙科版高考生物一輪復(fù)習(xí)第9單元生物技術(shù)與工程第32講第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)、核移植及細(xì)胞融合技術(shù)課件

第32講第1課時(shí)動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)、核移植及細(xì)胞融合技術(shù)復(fù)習(xí)目標(biāo)運(yùn)用生命觀念從物質(zhì)、能量、穩(wěn)態(tài)的角度闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件(生命觀念)概述動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程,運(yùn)用科學(xué)思維,分析動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的原理(科學(xué)思維、科學(xué)探究)闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),舉例說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)在理論研究和實(shí)際應(yīng)用方面的價(jià)值(社會(huì)責(zé)任)運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀闡明動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的原理,概述利用動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的過(guò)程(生命觀念、科學(xué)思維)闡明哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)成功的理論意義(科學(xué)思維)復(fù)習(xí)目標(biāo)舉例說(shuō)明動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,針對(duì)核移植技術(shù)對(duì)人類未來(lái)的健康與生活可能的影響,發(fā)表自己的見解(社會(huì)責(zé)任)對(duì)比植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中的原生質(zhì)體融合過(guò)程,闡明動(dòng)物細(xì)胞融合的原理和一般方法,強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念(生命觀念)結(jié)合生活中對(duì)單克隆抗體的需要,運(yùn)用動(dòng)物細(xì)胞融合的原理與方法,嘗試設(shè)計(jì)制備單克隆抗體的方案,提升科學(xué)思維和科學(xué)探究能力;概述運(yùn)用雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體的方法(科學(xué)思維、科學(xué)探究)比較單克隆抗體與多克隆抗體的異同,對(duì)單克隆抗體在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用進(jìn)行深入探討,思考并闡明單克隆抗體在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),認(rèn)同生物工程技術(shù)的價(jià)值,提升社會(huì)責(zé)任意識(shí)(社會(huì)責(zé)任)考情分析核移植技術(shù)、單克隆抗體是高考命題的熱點(diǎn),通常與基因工程綜合考查,涉及動(dòng)物細(xì)胞核的全能性、動(dòng)物細(xì)胞融合、基因工程的操作流程等知識(shí)。如2024年浙江1月選考T13考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng);2023年浙江6月選考T23考查核移植技術(shù)等考點(diǎn)一動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)、核移植落實(shí)主干基礎(chǔ)1.動(dòng)物體細(xì)胞培養(yǎng)

特別提醒(1)將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞的原因和方法①原因:若直接培養(yǎng)組織塊,只有處于周邊的少量細(xì)胞可以生存和繁殖,大部分中間細(xì)胞因不能獲得穿透能力有限的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而代謝不良。為了獲取大量生長(zhǎng)良好的細(xì)胞,必須先把組織細(xì)胞分散開,使細(xì)胞解離出來(lái)。②方法:先將組織塊剪碎,再用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等消化處理一段時(shí)間,使組織松散,細(xì)胞分開。(2)進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),不能使用胃蛋白酶處理,因?yàn)槲傅鞍酌傅淖钸mpH為2.0左右,而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液的pH為7.2~7.4,在此環(huán)境下,胃蛋白酶無(wú)活性。另外,用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理的時(shí)間要控制好,時(shí)間不能太長(zhǎng),否則酶會(huì)破壞細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),導(dǎo)致細(xì)胞膜受損,細(xì)胞的生命活動(dòng)受到影響。(3)當(dāng)體外培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量增長(zhǎng)到一定程度后,由于發(fā)生接觸抑制或培養(yǎng)空間的限制及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗枯竭,生長(zhǎng)會(huì)逐漸減慢,甚至停止并死亡。(4)一般來(lái)說(shuō),原代培養(yǎng)的貼壁細(xì)胞達(dá)到生長(zhǎng)基質(zhì)的80%表面面積后可進(jìn)行傳代培養(yǎng),若傳代過(guò)晚,可影響下一代細(xì)胞的功能狀態(tài)。(5)貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞需經(jīng)酶消化制成細(xì)胞懸液后才能傳代。2.動(dòng)物體細(xì)胞核移植

原理動(dòng)物細(xì)胞核的全能性去核方法常用顯微操作去核克隆動(dòng)物遺傳物質(zhì)來(lái)源(1)核基因:全部來(lái)自提供細(xì)胞核的動(dòng)物(2)細(xì)胞質(zhì)基因:主要來(lái)自卵細(xì)胞過(guò)程

特別提醒克隆羊獲得成功的部分原因分析重組卵細(xì)胞最初分裂時(shí)雖然復(fù)制了DNA,但基因的轉(zhuǎn)錄并未開始;同時(shí),供體核DNA開始丟失來(lái)源于乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白;在重組卵細(xì)胞開始第三次分裂時(shí),原乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白便全部被卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白因子替換了,因此核DNA被重新編排,胚細(xì)胞開始表達(dá)自己的基因,進(jìn)而調(diào)控在代孕母體子宮中的進(jìn)一步發(fā)育。因此,采用電脈沖細(xì)胞融合技術(shù),選擇分裂3次時(shí)的細(xì)胞進(jìn)行移植,并在核移植前對(duì)乳腺細(xì)胞進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)限制性培養(yǎng),有利于細(xì)胞核的一系列變化和細(xì)胞融合后基因表達(dá)的分子開關(guān)的啟動(dòng)。[練一練]1.判斷下列說(shuō)法正誤。(1)在原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)細(xì)胞過(guò)程中,都會(huì)用到胰蛋白酶使組織分散成單個(gè)細(xì)胞。(

)(2)1997年,羅斯林研究所成功克隆出綿羊“多莉”?！岸嗬颉钡倪z傳物質(zhì)來(lái)自三個(gè)不同的親本。(

)提示

“多莉”的遺傳物質(zhì)來(lái)自兩個(gè)不同的親本。(3)動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中都會(huì)發(fā)生細(xì)胞增殖,都需要在無(wú)菌條件下進(jìn)行,并且培養(yǎng)過(guò)程都存在貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的現(xiàn)象。(

)提示

植物細(xì)胞培養(yǎng)不存在貼壁生長(zhǎng)和細(xì)胞接觸抑制的現(xiàn)象?！獭痢?4)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中需要經(jīng)常轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基,原因之一是活細(xì)胞產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物對(duì)細(xì)胞自身有毒害作用,需要定時(shí)“轉(zhuǎn)管”加以清除。(

)(5)某興趣小組開展小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)其培養(yǎng)的原代神經(jīng)元生長(zhǎng)緩慢,其原因之一是實(shí)驗(yàn)材料取自小鼠胚胎的腦組織。(

)提示

可能原因一是為了防止污染將培養(yǎng)瓶瓶口密封,二是血清經(jīng)過(guò)高溫處理后加入培養(yǎng)基,三是所使用的培養(yǎng)基呈弱酸性等?！獭?.結(jié)合選擇性必修3第73頁(yè)“小資料”思考:中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)體細(xì)胞核移植成功克隆獼猴“中中”和“華華”,打破了體細(xì)胞克隆非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的理想不可能實(shí)現(xiàn)的觀點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)流程如下圖所示:(1)由于人們對(duì)動(dòng)物細(xì)胞所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全弄清楚,因此在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)需在培養(yǎng)基中加入哪種物質(zhì)?(2)克隆猴“中中”和“華華”核基因組理論上與哪只猴一致?提示

動(dòng)物血清。

提示

甲。

(3)體細(xì)胞核移植時(shí),將甲的細(xì)胞核移植到乙的去核卵母細(xì)胞中,選擇卵母細(xì)胞的原因是什么?圖中④表示什么技術(shù)?提示

卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中含有能使細(xì)胞核表現(xiàn)出全能性的營(yíng)養(yǎng)和物質(zhì)。胚胎移植。3.長(zhǎng)句訓(xùn)練。(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),常選用幼齡動(dòng)物組織或胚胎進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的原因是

。

提示

細(xì)胞分化程度低,增殖能力很強(qiáng),更易于培養(yǎng)(2)克隆動(dòng)物幾乎是供核動(dòng)物的復(fù)制品,但并不是100%的復(fù)制,因?yàn)?/p>

,另外性狀的表現(xiàn)也與環(huán)境條件有關(guān)。提示

克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞核,但其細(xì)胞核外還有少量的DNA來(lái)自受體細(xì)胞(去核卵母細(xì)胞)突破命題視角考向一

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)[典例1](2024浙江1月選考改編)某動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)至接觸抑制時(shí),需分裝培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.①加消化液的目的是使細(xì)胞與瓶壁分離B.②加培養(yǎng)液的目的是促進(jìn)細(xì)胞增殖C.③分裝時(shí)需調(diào)整到合適的細(xì)胞密度D.整個(gè)過(guò)程需要在無(wú)菌、無(wú)毒條件下進(jìn)行

B解析

因?yàn)閯?dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)貼壁生長(zhǎng),分裝培養(yǎng)時(shí)加消化液的目的是使細(xì)胞和瓶壁分離,A項(xiàng)正確;②加培養(yǎng)液是便于形成細(xì)胞懸液,B項(xiàng)錯(cuò)誤;分裝時(shí)要調(diào)整合適的細(xì)胞密度,便于后續(xù)的細(xì)胞培養(yǎng),C項(xiàng)正確;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要在無(wú)菌、無(wú)毒條件下進(jìn)行,D項(xiàng)正確?？偨Y(jié)歸納(1)原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)(2)細(xì)胞系和細(xì)胞株

[對(duì)點(diǎn)練]1.(2023浙江紹興一模)vero細(xì)胞是一種從非洲綠猴腎上皮細(xì)胞中分離出來(lái)的非整倍體細(xì)胞,經(jīng)常作為培養(yǎng)病毒的細(xì)胞宿主。下列有關(guān)vero細(xì)胞培養(yǎng)的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.培養(yǎng)箱中的CO2和培養(yǎng)基中的NaHCO3共同將培養(yǎng)基pH調(diào)至6.5~6.8B.在培養(yǎng)基中常加入合適的抗生素來(lái)抑制雜菌繁殖C.vero細(xì)胞在雞胚浸出液等天然培養(yǎng)基中培養(yǎng)不利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)D.體外培養(yǎng)的vero細(xì)胞活性可能與體內(nèi)細(xì)胞存在差異A解析

培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞需要將培養(yǎng)基pH調(diào)至7.2~7.4,A項(xiàng)錯(cuò)誤。在培養(yǎng)基中加入抗生素以抑制某些細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng),從而防止污染,B項(xiàng)正確。天然培養(yǎng)基主要來(lái)自動(dòng)物體液或動(dòng)物組織分離提取液,如血清、淋巴液、雞胚浸出液等。組織培養(yǎng)技術(shù)建立早期,體外培養(yǎng)細(xì)胞都是利用天然培養(yǎng)基。但是由于天然培養(yǎng)基制作過(guò)程復(fù)雜、批間差異大,不利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),因此逐漸被合成培養(yǎng)基所替代,C項(xiàng)正確。體外培養(yǎng)的環(huán)境畢竟是人為營(yíng)造的,和真實(shí)的體內(nèi)環(huán)境有所差異,故體外培養(yǎng)的vero細(xì)胞活性可能與體內(nèi)細(xì)胞存在差異,D項(xiàng)正確。2.(2023浙江金華十校調(diào)研)2019年11月18日上午,中國(guó)誕生了第一塊“人造肉”,即“動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉”,有助于解決肉類緊缺與安全問題。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.“人造肉”制造過(guò)程需保障無(wú)毒、無(wú)菌環(huán)境B.“人造肉”制造過(guò)程需以封閉式培養(yǎng)的方式進(jìn)行C.制造“人造肉”時(shí),選擇干細(xì)胞為材料更容易成功D.為模擬體內(nèi)細(xì)胞粘附環(huán)境可用相對(duì)表面積較大的支架依附生長(zhǎng)B解析

“人造肉”制造過(guò)程屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),培養(yǎng)過(guò)程中需要保持無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境,A項(xiàng)正確;“人造肉”制造過(guò)程屬于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),需在培養(yǎng)箱中進(jìn)行,并提供一定的氣體環(huán)境,B項(xiàng)錯(cuò)誤;制造“人造肉”時(shí),選擇干細(xì)胞為材料更容易成功,因?yàn)楦杉?xì)胞分化程度低,增殖能力強(qiáng),C項(xiàng)正確;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞貼壁,為模擬體內(nèi)細(xì)胞粘附環(huán)境可用相對(duì)表面積較大的支架依附生長(zhǎng),防止細(xì)胞出現(xiàn)接觸抑制,D項(xiàng)正確?？枷蚨?/p>

核移植[典例2]將蝌蚪腸細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”發(fā)育成正常的蝌蚪,而單獨(dú)培養(yǎng)的蝌蚪腸細(xì)胞卻不能發(fā)育成蝌蚪。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.腸細(xì)胞不能表達(dá)全能性是受某些物質(zhì)的限制B.“合子”第一次分裂后形成的細(xì)胞已失去全能性C.“合子”發(fā)育成正常蝌蚪的過(guò)程中伴隨著細(xì)胞分化D.細(xì)胞核具有全能性是由于其含有該物種的全套基因B解析

細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能,

“合子”第一次分裂后形成的細(xì)胞仍具有全能性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。易錯(cuò)提示(1)克隆動(dòng)物的親本有三個(gè),即體細(xì)胞核供體、卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體和代孕母體:①克隆動(dòng)物細(xì)胞核基因來(lái)自體細(xì)胞核供體,因此,克隆動(dòng)物的性狀與體細(xì)胞核供體基本相同。②克隆動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)基因來(lái)自卵母細(xì)胞,因此,克隆動(dòng)物的性狀與卵母細(xì)胞供體部分相同。③代孕母體沒有為克隆動(dòng)物提供遺傳物質(zhì),因此,克隆動(dòng)物的性狀與代孕母體沒有直接關(guān)系。(2)通過(guò)核移植技術(shù)獲得的克隆動(dòng)物與供核動(dòng)物的性狀不完全相同的原因有以下幾點(diǎn):①克隆動(dòng)物的大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞的細(xì)胞核,但其細(xì)胞質(zhì)中的DNA來(lái)自受體細(xì)胞(去核卵母細(xì)胞)。②性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同,克隆動(dòng)物的性狀也不可能與供核動(dòng)物完全相同。③克隆動(dòng)物在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中有可能發(fā)生基因突變,產(chǎn)生供核動(dòng)物沒有的性狀。[對(duì)點(diǎn)練]3.2019年7月,某研究團(tuán)隊(duì)成功用親代貓的腿部皮膚細(xì)胞培育了克隆貓“大蒜”。它與親代貓除在花紋上的幾處細(xì)微差異外幾乎完全相同。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.該培育過(guò)程必定用到了胚胎移植技術(shù)B.卵細(xì)胞去核前需要進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)限制性培養(yǎng)C.“大蒜”與親代貓的細(xì)微差異可能是受細(xì)胞質(zhì)基因的影響D.不直接用皮膚細(xì)胞進(jìn)行克隆是由于該細(xì)胞的全能性受到限制B解析

該培育過(guò)程必定用到了細(xì)胞核移植技術(shù)和胚胎移植技術(shù),A項(xiàng)正確;核移植操作前需對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)限制性培養(yǎng),以利于細(xì)胞核的一系列變化和基因表達(dá)分子的開關(guān)的啟動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;“大蒜”與親代貓的細(xì)微差異可能是受細(xì)胞質(zhì)基因的影響,兩者的核基因相同,C項(xiàng)正確;不直接用皮膚細(xì)胞進(jìn)行克隆是由于動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制,D項(xiàng)正確。4.如圖表示核移植與克隆動(dòng)物的相關(guān)圖解,有關(guān)敘述不正確的是(

)A.圖示過(guò)程說(shuō)明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞仍具有發(fā)育的全能性B.用于核移植的供體細(xì)胞①一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞C.采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到的②期表示減數(shù)第二次分裂中期D.選用去核卵母細(xì)胞的主要原因是其細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核的全能性表達(dá)A解析

供體細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中,能發(fā)育成克隆動(dòng)物,這說(shuō)明已分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;用于核移植的供體細(xì)胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞,原因是10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持正常的二倍體核型,B項(xiàng)正確;采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到的②期表示減數(shù)第二次分裂中期,C項(xiàng)正確;在目前現(xiàn)有技術(shù)條件下,還不能將從動(dòng)物體內(nèi)分離出來(lái)的成熟的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體,而是必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中才能發(fā)育成新個(gè)體,因?yàn)槁鸭?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核的全能性得到表達(dá),D項(xiàng)正確?？枷蛉?/p>

植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)異同[典例3](2023浙江杭州二模)細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物和植物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),但兩者有所不同。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.兩者培養(yǎng)基的成分有所不同,但易獲得某種優(yōu)良個(gè)體B.為了獲得單細(xì)胞懸液,所用的材料和操作有所不同C.為了獲得雜交細(xì)胞,所需要提供的誘導(dǎo)因素有所不同D.動(dòng)物細(xì)胞的傳代培養(yǎng)比植物組織繼代培養(yǎng)更易獲得細(xì)胞株A解析

植物細(xì)胞工程中使用的培養(yǎng)基需添加蔗糖和植物激素,動(dòng)物細(xì)胞工程中使用的培養(yǎng)基需添加動(dòng)物血清,所以兩者培養(yǎng)基成分有所不同,但動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)更易得到細(xì)胞或細(xì)胞產(chǎn)物,而不是優(yōu)良個(gè)體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;植物細(xì)胞工程常先用較高滲透壓溶液處理細(xì)胞,再用纖維素酶和果膠酶混合液處理細(xì)胞,消化除去細(xì)胞壁,以得到單個(gè)原生質(zhì)體,動(dòng)物細(xì)胞工程需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶等將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞,B項(xiàng)正確;人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的技術(shù)手段有電刺激、離心、聚乙二醇、振蕩等,誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的技術(shù)手段有聚乙二醇處理、電流刺激或病毒誘導(dǎo)等,C項(xiàng)正確;動(dòng)物傳代培養(yǎng)一般使用液體培養(yǎng)基,細(xì)胞與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接觸更充分,所以更易獲得細(xì)胞株,D項(xiàng)正確?？偨Y(jié)歸納植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖前處理無(wú)菌、離體無(wú)菌;用機(jī)械消化或酶消化,使組織細(xì)胞相互分散開取材植物較幼嫩的部位或花藥等動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織培養(yǎng)基性質(zhì)固體液體比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)基成分水、無(wú)機(jī)鹽、糖類、氨基酸、維生素、植物激素、瓊脂等水、糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子、維生素、動(dòng)物血清等結(jié)果最終產(chǎn)生新個(gè)體,體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞,不形成新個(gè)體,不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性相同點(diǎn)①都需人工條件下的無(wú)菌操作②都需要適宜的溫度、pH等條件③都進(jìn)行有絲分裂,都不涉及減數(shù)分裂[對(duì)點(diǎn)練]5.(2023浙南名校聯(lián)考)下列關(guān)于動(dòng)物克隆與植物克隆的表述,正確的是(

)A.動(dòng)物克隆實(shí)驗(yàn)中重組卵細(xì)胞首次分裂時(shí)基因開始轉(zhuǎn)錄與復(fù)制B.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)可用飼養(yǎng)細(xì)胞支持細(xì)胞生長(zhǎng)C.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的目的一致,都是為了獲得某種優(yōu)良個(gè)體D.植物組織培養(yǎng)過(guò)程中通常用MS培養(yǎng)基,其除蔗糖外不含其他有機(jī)成分B解析

克隆時(shí)重組卵細(xì)胞最初分裂時(shí)雖然復(fù)制了DNA,但基因的轉(zhuǎn)錄并未開始,A項(xiàng)錯(cuò)誤;動(dòng)物細(xì)胞的克隆化培養(yǎng)需要飼養(yǎng)細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)支持生長(zhǎng),B項(xiàng)正確;動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的目的是獲得細(xì)胞或者組織器官,植物組織培養(yǎng)的目的是獲得某種個(gè)體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;植物組織培養(yǎng)過(guò)程中通常用MS培養(yǎng)基,其除蔗糖外,還可能含有有機(jī)氮源,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.下表為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)與植物組織培養(yǎng)技術(shù)的比較,錯(cuò)誤的是(

)比較項(xiàng)目原理培養(yǎng)基區(qū)別結(jié)果培養(yǎng)目的植物組織培養(yǎng)細(xì)胞的全能性需添加植物激素一般培育成植株快速繁殖,培育無(wú)病毒植株等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞膜的流動(dòng)性需添加動(dòng)物血清培育成相應(yīng)的細(xì)胞獲得細(xì)胞或細(xì)胞的產(chǎn)物等A.原理 B.培養(yǎng)基區(qū)別C.結(jié)果 D.培養(yǎng)目的A解析

植物組織培養(yǎng)過(guò)程中,利用了細(xì)胞的全能性的原理,而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)利用了細(xì)胞增殖的原理,A項(xiàng)錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二動(dòng)物細(xì)胞融合落實(shí)主干基礎(chǔ)1.動(dòng)物細(xì)胞融合

概念在一些融合因子的作用下,將兩個(gè)或兩個(gè)以上的細(xì)胞合并成一個(gè)細(xì)胞的技術(shù)可以融合的細(xì)胞類型基因型相同的細(xì)胞;基因型不同的同種生物細(xì)胞;親緣關(guān)系非常遠(yuǎn)的不同種生物細(xì)胞原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性方法聚乙二醇處理、電流刺激或病毒誘導(dǎo)等機(jī)制在誘導(dǎo)因素的作用下,細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生一定程度的損傷,細(xì)胞就可以實(shí)現(xiàn)相互粘連而融合在一起

細(xì)胞融合示意圖結(jié)果產(chǎn)生具有新特性的細(xì)胞應(yīng)用研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤等的重要手段2.單克隆抗體的制備

原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性和細(xì)胞增殖技術(shù)手段動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)制備流程

特點(diǎn)純度高,可大量制備,在應(yīng)用時(shí)具有特異性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)應(yīng)用(1)可以將單抗作為特異性的探針,研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞學(xué)分布及功能(2)單克隆抗體可以成為解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等許多重大問題的有效手段:用單克隆抗體可以快捷、準(zhǔn)確地診斷和治療一些疾病特別提醒(1)用特定抗原對(duì)小鼠進(jìn)行免疫的原因:誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生能分泌抗體的B淋巴細(xì)胞。(2)獲取小鼠經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞的部位:脾臟。(3)誘導(dǎo)融合的方法:動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)方法為用滅活的病毒處理,其他物理、化學(xué)誘導(dǎo)融合的方法與植物體細(xì)胞雜交過(guò)程中誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法基本相同。(4)誘導(dǎo)融合的結(jié)果:融合因子誘導(dǎo)后,出現(xiàn)未融合細(xì)胞、瘤細(xì)胞-瘤細(xì)胞融合細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞-B淋巴細(xì)胞融合細(xì)胞、瘤細(xì)胞-B淋巴細(xì)胞融合細(xì)胞(即雜交瘤細(xì)胞)及細(xì)胞的多聚體等多種情況。[練一練]1.判斷下列說(shuō)法正誤。(1)不同種生物細(xì)胞間進(jìn)行誘導(dǎo)融合,會(huì)丟失某些染色體片段,可進(jìn)行基因定位研究,如通過(guò)人-鼠雜交細(xì)胞丟失人的染色體進(jìn)行基因定位。(

)(2)人體感染新冠病毒后,機(jī)體會(huì)產(chǎn)生多種特異性抗體。我國(guó)科學(xué)家從康復(fù)者的漿細(xì)胞中克隆出針對(duì)病毒表面抗原的抗體基因相關(guān)序列,構(gòu)建表達(dá)載體并在相應(yīng)系統(tǒng)中表達(dá),可制備出全人源單克隆抗體。該單克隆抗體可直接用于新冠病毒的核酸檢測(cè)。(

)提示

單克隆抗體的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),不能與新冠病毒的核酸特異性結(jié)合,故不能用于新冠病毒的核酸檢測(cè)?！獭?3)只考慮兩兩融合的情況下,B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)融合后,培養(yǎng)基中共出現(xiàn)3種細(xì)胞,其中融合的細(xì)胞有1種。(

)提示

共出現(xiàn)5種細(xì)胞,其中融合的細(xì)胞有3種。(4)動(dòng)物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合都能打破有性生殖對(duì)親本的限制,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交。(

)×√2.結(jié)合選擇性必修3第82頁(yè)“課外讀”思考:骨髓瘤細(xì)胞由于缺乏次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(HGPRT-),在HAT選擇培養(yǎng)基中不能正常合成DNA,無(wú)法生長(zhǎng)。B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合產(chǎn)生的融合細(xì)胞有B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞,據(jù)題干信息在HAT培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的是哪種細(xì)胞?不能生長(zhǎng)的是哪種細(xì)胞?提示

雜交瘤細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞。3.長(zhǎng)句訓(xùn)練。誘導(dǎo)融合的常用方法有PEG融合法、電脈沖誘導(dǎo)法和滅活病毒誘導(dǎo)法。其中,滅活病毒誘導(dǎo)法是動(dòng)物細(xì)胞融合特有的誘導(dǎo)融合方法?！皽缁畈《尽敝袦缁畹木唧w含義是

。

提示

用物理或化學(xué)手段使病毒或細(xì)菌失去感染能力,但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)突破命題視角考向一

單克隆抗體

[典例1](2023浙江紹興一模)鼠源單克隆抗體制備的基本過(guò)程如下圖所示。下列關(guān)于鼠源單克隆抗體制備的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.小鼠通常需要多次注射同種抗原蛋白,以提高相應(yīng)B細(xì)胞數(shù)量B.在HAT培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生所需的抗體C.克隆化培養(yǎng)過(guò)程中篩選抗體檢驗(yàn)陽(yáng)性的細(xì)胞以進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)D.可將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠血液中實(shí)現(xiàn)單克隆抗體的大規(guī)模生產(chǎn)D解析

小鼠通常需要多次注射同種抗原蛋白,反復(fù)的抗原刺激能多次刺激記憶B細(xì)胞,促使其增殖、分化為漿細(xì)胞,漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,A項(xiàng)正確;在HAT培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的細(xì)胞既能無(wú)限增殖,又能產(chǎn)生抗體,由于從小鼠脾臟中提取的B細(xì)胞有多種,此時(shí)在HAT培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的細(xì)胞不一定能產(chǎn)生所需的抗體,B項(xiàng)正確;克隆化培養(yǎng)過(guò)程中,進(jìn)行專一抗體檢測(cè),從而篩選出抗體檢驗(yàn)陽(yáng)性的細(xì)胞以進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng),C項(xiàng)正確;可將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔中,從小鼠腹水中提取單克隆抗體,實(shí)現(xiàn)單克隆抗體的大規(guī)模生產(chǎn),D項(xiàng)錯(cuò)誤?？偨Y(jié)歸納(1)兩次篩選比較項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后得到多種融合細(xì)胞,還有未融合的細(xì)胞等由于小鼠在生活中還受到其他抗原的刺激,所以經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞篩選方法用特定的選擇培養(yǎng)基篩選:未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會(huì)死亡,只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長(zhǎng)用96孔板培養(yǎng),在每個(gè)孔中盡量接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),經(jīng)多次篩選得到足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞篩選結(jié)果得到雜交瘤細(xì)胞得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞(2)血清抗體與單克隆抗體的區(qū)別

項(xiàng)目血清抗體單克隆抗體產(chǎn)生效應(yīng)B細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞特點(diǎn)一般從血清中分離,產(chǎn)量低,純度低,特異性差特異性強(qiáng),靈敏度高,可大量制備[對(duì)點(diǎn)練]1.(2023浙江溫州第三次適應(yīng)性考試)甲流病毒是一種RNA包膜病毒,其表面的血凝素抗原(HA)可識(shí)別宿主細(xì)胞的特定受體。利用雜交瘤技術(shù)制備的抗HA單克隆抗體可用于甲流病毒的診斷。下列關(guān)于此技術(shù)流程及其應(yīng)用的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.制備單克隆抗體時(shí)可多次對(duì)小鼠注射抗原HAB.制備單克隆抗體時(shí)需進(jìn)行細(xì)胞融合和細(xì)胞培養(yǎng)C.細(xì)胞融合后可用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞D.抗HA單克隆抗體可用于甲流病毒的核酸檢測(cè)D解析

制備抗HA單克隆抗體時(shí),應(yīng)將血凝素抗原(HA)多次注入小鼠體內(nèi),以激發(fā)小鼠產(chǎn)生更多相應(yīng)的B細(xì)胞,A項(xiàng)正確;制備單克隆抗體需要將已免疫的B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合,然后對(duì)雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng),此過(guò)程中有動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),B項(xiàng)正確;細(xì)胞融合后可用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,然后用專一抗體陽(yáng)性檢測(cè)篩選出能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞,C項(xiàng)正確;抗HA單克隆抗體可用于甲流病毒表面的血凝素抗原HA的檢測(cè),不能用于核酸檢測(cè),D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2023浙江寧波十校聯(lián)考)通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)可以制備雜交瘤細(xì)胞,對(duì)健康的實(shí)驗(yàn)小鼠進(jìn)行腹腔內(nèi)免疫,一周后取小鼠脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,再用特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。(1)動(dòng)物細(xì)胞融合一般用

進(jìn)行生物誘導(dǎo)。

(2)正常細(xì)胞合成DNA有兩條途徑,a通路和b通路。骨髓瘤細(xì)胞是DNA合成b通路的缺陷型細(xì)胞株,讓B淋巴細(xì)胞與其融合,在加入DNA合成a通路阻斷劑(氨基蝶呤)的培養(yǎng)液中培養(yǎng),這種培養(yǎng)會(huì)產(chǎn)生以下哪些效果?

A.促進(jìn)細(xì)胞融合B.淘汰B淋巴細(xì)胞C.淘汰骨髓瘤細(xì)胞D.阻斷雜交細(xì)胞DNA合成滅活的病毒BC(3)經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞,還需要進(jìn)行

和抗體檢測(cè),經(jīng)多次篩選,可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。

(4)雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)過(guò)程是否需要添加血清?

(填“是”或“否”)。試分析原因:

,血清中蛋白和其他大分子物質(zhì)太復(fù)雜會(huì)影響單克隆抗體的分離和純化通過(guò)雜交瘤細(xì)胞獲得的單克隆抗體的最大優(yōu)點(diǎn)是

?？寺』囵B(yǎng)否特異性強(qiáng)、靈敏度高解析

(1)動(dòng)物細(xì)胞融合一般用滅活的病毒進(jìn)行生物誘導(dǎo)。(2)該培養(yǎng)對(duì)細(xì)胞融合沒有影響,A項(xiàng)不符合題意;B淋巴細(xì)胞的復(fù)制次數(shù)有限,不能在培養(yǎng)基上長(zhǎng)期存活,該培養(yǎng)基能淘汰B淋巴細(xì)胞,B項(xiàng)符合題意;骨髓瘤細(xì)胞是b通路缺陷型,剩下的a通路被阻斷也被抑制,不能合成DNA,故該培養(yǎng)基能淘汰骨髓瘤細(xì)胞,C項(xiàng)符合題意;加入DNA合成a通路阻斷劑后,雜交細(xì)胞還具有b通路,因此不會(huì)阻斷雜交細(xì)胞DNA合成,D項(xiàng)不符合題意。(3)選擇出雜交瘤細(xì)胞后,還需要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)。(4)血清中蛋白和其他大分子物質(zhì)太復(fù)雜,會(huì)影響單克隆抗體的分離和純化,因此體外培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞時(shí)不能加入動(dòng)物血清。雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體的最大優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng)、靈敏度高?？枷蚨?/p>

植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的異同[典例2]如圖表示細(xì)胞工程的流程圖(a、b表示操作過(guò)程),請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)若圖示為動(dòng)物細(xì)胞融合的過(guò)程,則a特有的誘導(dǎo)因素是

。制備單克隆抗體過(guò)程中,通過(guò)把能產(chǎn)生抗體的

細(xì)胞與能在體外大量增殖的

細(xì)胞進(jìn)行融合,可得到既能迅速大量繁殖,又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。

滅活的病毒B淋巴骨髓瘤(2)若圖示為植物體細(xì)胞雜交過(guò)程,則在甲、乙細(xì)胞融合之前,需要用

(填相關(guān)酶)制備

。這項(xiàng)工程的意義是

。

(3)由甲、乙細(xì)胞融合得到丙細(xì)胞的基本原理是

。纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體可以打破生殖隔離,實(shí)