高三生物一輪復習課件 第4講動物細胞工程

第4講

動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)考點一一、動物細胞培養(yǎng)1.概念：

從動物體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后在適當?shù)呐囵B(yǎng)條件下，讓這些細胞生長和增殖的技術。原理地位對象目的細胞增殖（主：有絲分裂）動物細胞工程的基礎胚胎或幼齡動物的細胞獲得細胞或者細胞產(chǎn)物一、動物細胞培養(yǎng)2.培養(yǎng)條件：（1）營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基+血清等天然成分①無機物：無機鹽等②有機物：糖類、氨基酸、維生素、血清……

血清將細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴格配制而成的培養(yǎng)基。含人類未知、細胞生長增殖所必需的物質(zhì)，滿足細胞對未知營養(yǎng)成分的需求。蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長因子等合成培養(yǎng)基一般用液體培養(yǎng)基，也稱為培養(yǎng)液血清不能滅菌2.培養(yǎng)條件：（2）無菌、無毒的環(huán)境：無菌①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理②在無菌環(huán)境下進行操作無毒定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物，防止細胞代謝物對細胞自身造成危害③添加一定量抗生素（抑制培養(yǎng)液中細菌的生長和繁殖）一、動物細胞培養(yǎng)濕熱滅菌處理一、動物細胞培養(yǎng)2.培養(yǎng)條件：合成培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，從培養(yǎng)基功能的角度分類屬于

培養(yǎng)基，用于動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中沒有加入凝固劑（如瓊脂），從物理性質(zhì)分類屬于

培養(yǎng)基，從化學成分分類屬于

培養(yǎng)基選擇液體合成2.培養(yǎng)條件：溫度pH（3）適宜的溫度、pH和滲透壓：哺乳動物多以（36.5±0.5）℃多數(shù)細胞生存的適宜pH在7.2-7.4一、動物細胞培養(yǎng)滲透壓需要考慮的一個重要環(huán)境參數(shù)（維持細胞正常形態(tài)和功能）2.培養(yǎng)條件：95%空氣5%CO2（4）氣體環(huán)境：維持培養(yǎng)液的pH細胞代謝所必需一、動物細胞培養(yǎng)培養(yǎng)裝置培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶置于CO2培養(yǎng)箱，CO2培養(yǎng)箱可定期消毒95%空氣+5%CO22.培養(yǎng)過程：一、動物細胞培養(yǎng)胰蛋白酶膠原蛋白酶單個細胞培養(yǎng)液（1）制備細胞懸液：取動物組織①部位：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官選材原因：這些細胞生命旺盛，分化程度低，分裂能力強，容易培養(yǎng)2.培養(yǎng)過程：一、動物細胞培養(yǎng)②將組織分散成單個細胞的原因:從動物體取出的成塊組織中，細胞與細胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖。③將組織分散成單個細胞的優(yōu)點：（1）制備細胞懸液：a.使細胞與培養(yǎng)液充分接觸，保證細胞所需營養(yǎng)和氧氣的供應，保證細胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的及時排出b.使得在細胞水平操作的其他技術得以實現(xiàn)。④進行動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，胰蛋白酶的用量和時間需控制好。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（1）制備細胞懸液：短時間內(nèi)細胞________(填“會”或“不會”)被胰蛋白酶消化，原因是_________________________________________________________。長時間后細胞____(填“會”或“不會”)被胰蛋白酶消化，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________不會細胞表面具有糖蛋白，對細胞具有一定的保護作用會細胞表面糖蛋白的保護作用是有限的；細胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白質(zhì)，長時間處理，細胞膜蛋白質(zhì)可被胰蛋白酶水解⑤進行動物細胞培養(yǎng)時不可用胃蛋白酶

胃蛋白酶作用的適宜pH約為1.5，當pH大于6時，胃蛋白酶就失去活性，多數(shù)動物細胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，所以不能用胃蛋白酶。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（1）制備細胞懸液：2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（2）動物細胞培養(yǎng)：①培養(yǎng)對象:a.懸?。ㄉL）細胞：細胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長増殖b.貼壁（生長）細胞：細胞需要貼附于某些基質(zhì)（如培養(yǎng)瓶壁）表面才能增殖（主要類型）方法：用培養(yǎng)液將細胞制成細胞懸液，再將細胞懸液放入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶內(nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿要求：內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（2）動物細胞培養(yǎng)：②貼壁細胞的培養(yǎng)現(xiàn)象（特點）:a.細胞貼壁現(xiàn)象：貼壁生長細胞細胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。b.接觸抑制現(xiàn)象：當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞通常會停止分裂增殖。接觸抑制現(xiàn)象的原因：細胞增殖到相互接觸的時候，細胞表面的糖蛋白識別了這種信息，就會使細胞停止繼續(xù)繁殖。特例：腫瘤細胞、雜交瘤細胞細胞膜表面糖蛋白等物質(zhì)顯著減少，失去接觸抑制，細胞之間的黏著性顯著降低，適宜條件下可以無限增殖，可形成多層細胞)2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（2）動物細胞培養(yǎng)：③影響細胞生長因素:解除措施：分瓶培養(yǎng)懸浮生長細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻。一般會形成單層細胞貼壁生長細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏、及接觸抑制現(xiàn)象等因素而分裂受阻。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（2）動物細胞培養(yǎng)：a.原代培養(yǎng)：分瓶前的細胞培養(yǎng)。指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。b.傳代培養(yǎng)：分瓶后的細胞培養(yǎng)。④培養(yǎng)階段:二、動物細胞培養(yǎng)的過程⑤進行培養(yǎng)的過程:a.懸浮生長細胞：細胞懸液

原代培養(yǎng)

制成細胞懸液

分瓶培養(yǎng)用離心法收集細胞加培養(yǎng)液b.貼壁生長細胞：細胞懸液

原代培養(yǎng)

制成細胞懸液

分瓶培養(yǎng)先用胰蛋白酶等處理，再用離心法收集細胞加培養(yǎng)液（2）動物細胞培養(yǎng)：2.培養(yǎng)的過程：一、動物細胞培養(yǎng)（2）動物細胞培養(yǎng)：[易錯提醒]區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶；

分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動物組織進行處理后的培養(yǎng)是原代培養(yǎng)；第二次用胰蛋白酶處理，使細胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細胞培養(yǎng)為傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)少數(shù)形成細胞株少數(shù)形成細胞系遺傳物質(zhì)改變遺傳物質(zhì)有的改變多數(shù)細胞固定在表面生長和分裂隨細胞增多，細胞就會停止分裂增殖細胞懸浮液10代細胞50代細胞無限傳代培養(yǎng)危機：危機1危機2遺傳物質(zhì)上來講：傳代培養(yǎng)過程中部分細胞可能發(fā)生細胞轉(zhuǎn)化（即遺傳物質(zhì)改變）絕大部分細胞凋亡一、動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的比較項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)原理細胞全能性、細胞增殖細胞增殖培養(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、離體取材幼嫩的細胞、組織或器官胚胎或出生不久的幼齡動物器官或組織培養(yǎng)基成分無機鹽、蔗糖、維生素、植物激素、瓊脂等糖類、氨基酸、無機鹽、微量元素、維生素、血清等培養(yǎng)基類型固體液體項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)結(jié)果植株或大量細胞只能獲得大量細胞，不能得到生物個體應用快速繁殖、作物脫毒、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的規(guī)模化生產(chǎn)相同點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)分裂二、干細胞1.概念：3.來源：是一類具有自我更新和分化潛能的細胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復密切相關。在一定條件下，干細胞可以分化成其他類型的細胞存在于

、

和

等多種組織和器官中早期胚胎骨髓臍帶血

體積較小，細胞核大，核仁明顯。2.特點：分布特點（作用）局限性胚胎干細胞早期胚胎中具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫(yī)學上的應用。二、干細胞4.分類：動物體內(nèi)包括胚胎干細胞(ES細胞）和成體干細胞等培養(yǎng)ES細胞的培養(yǎng)基中加入胰島素等激素以提高形成率（促進細胞增殖，有利于動物細胞對葡萄糖的攝?。┏审w干細胞分布特點（作用）運用實例類型成體組織或器官內(nèi)具有組織特異性，只能分化成特定的細胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力①造血干細胞（主要骨髓、外周血和臍帶血中）②神經(jīng)干細胞（神經(jīng)系統(tǒng)中）③精原干細胞（睪丸中）治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病（如帕金森病、阿爾茨海默病等）治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病造血干細胞→神經(jīng)干細胞→造血干細胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的、應用最成熟的實例二、干細胞二、干細胞4.分類：誘導多能干細胞概念獲取方法優(yōu)點通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞，稱為誘導多能干細胞，簡稱iPS細胞將特定基因或特定蛋白導入細胞中或者用小分子化合物誘導形成。運用實例①可治療鐮狀細胞貧血癥②在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領域的研究也取得了新進展①誘導過程無須破壞胚胎②iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應，所以科學家普遍認為ips細胞的應用前景優(yōu)于胚胎干細胞。二、干細胞4.分類：誘導多能干細胞過程取成纖維細胞轉(zhuǎn)入相關因子細胞轉(zhuǎn)化為iPS細胞誘導iPS細胞定向分化為多種組織細胞移植回病人體內(nèi)Ips細胞最初由成纖維細胞轉(zhuǎn)化而來，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.若將病人的皮膚成纖維細胞誘導成iPS細胞，再使它轉(zhuǎn)化為需要的細胞，用這些細胞給病人治病，不會產(chǎn)生免疫排斥反應，嘗試解釋其中的原因。iPS細胞來源于病人自身的體細胞。2.利用iPS細胞治療鐮狀細胞貧血的過程是首先制備患者的iPS細胞，再將其誘導形成造血干細胞，最終輸給患者使其產(chǎn)生健康的血細胞。判斷該過程是否能治療鐮狀細胞貧血？并闡述理由。不能。鐮狀細胞貧血是常染色體單基因隱性遺傳病(基因突變)，因為從患者中獲取的體細胞的相應基因是突變的，制成iPS細胞相應基因仍是突變的，誘導分化形成的造血干細胞成也是突變的，因此無法通過該過程治療。制備iPS細胞時可用健康的基因取代鐮狀細胞貧血的致病基因，再將其誘導形成造血干細胞，這樣可用于治療小鼠的鐮狀細胞貧血。面臨的問題運用展望存在導致腫瘤發(fā)生的風險干細胞將在再生醫(yī)學、藥物安全性與有效性檢測等領域發(fā)揮大作用。胚胎干細胞成體干細胞二、干細胞5.面臨的問題和運用展望：動物細胞融合技術與單克隆抗體一、動物細胞融合技術1.概念：使兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的技術。細胞膜的結(jié)構(gòu)特點即細胞膜具有一定的流動性2.原理：物理法：電融合法化學法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活病毒誘導法（動物細胞融合特有）3.誘導方法：一、動物細胞融合技術4.結(jié)果：形成具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。突破了有性雜交方法的局限，使遠緣雜交成為可能。5.意義：研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。用動物細胞融合技術發(fā)展起來的雜交瘤技術，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。6.應用：Q.大量制備單一抗體的思路遺憾的是，在體外培養(yǎng)條件下，一個B淋巴細胞是不可能無限增殖的每一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體B淋巴細胞群克隆單一B淋巴細胞選擇大量純度高特異性強的抗體產(chǎn)生骨髓瘤細胞能在體外大量增殖Q.有什么辦法能得到既能迅速大量增殖又能產(chǎn)生大量特定抗體的細胞呢？（但不能產(chǎn)生抗體）單克隆抗體米爾斯坦【英國】科勒【德國】二、單克隆抗體及其應用1.單克隆抗體的制備：（1）技術手段：動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)（2）制備原理：B淋巴細胞特點：一種B淋巴細胞只分泌

種特異性抗體，但不能在體外無限增殖。骨髓瘤細胞特點：能在體外大量增殖，但不能產(chǎn)生抗體。雜交瘤細胞的特點：由B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合得到，既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。一①細胞融合——細胞膜具有一定的流動性②動物細胞培養(yǎng)——細胞增殖有絲分裂、不涉及減數(shù)分裂③三類細胞特點多次注射特定的抗原進行免疫多種B淋巴細胞從脾中提?、贋槭裁匆⑸涮囟ǖ目乖?？為了刺激機體發(fā)生免疫應答，從而獲得能產(chǎn)生特定抗體的的B淋巴細胞②那為什么得的是多種B淋巴細胞呢？因為一種B淋巴細胞只能產(chǎn)生一種特定的抗體，小鼠的脾中分離出來的B細胞，還包含了其他抗原激活的B淋巴細胞二、單克隆抗體及其應用1.單克隆抗體的制備：（3）制備過程：骨髓瘤細胞誘導融合將骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合能大量增殖，但不能產(chǎn)生抗體PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導法培養(yǎng)骨髓瘤細胞多次注射特定的抗原進行免疫多種B淋巴細胞從脾中提取能產(chǎn)生抗體，但不能大量增殖（3）制備過程：骨髓瘤細胞誘導融合將骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合多種B淋巴細胞多種雜交細胞③若只考慮細胞的兩兩融合，融合形成的細胞有幾種？需要的是？A-A細胞A-B細胞B-B細胞3種雜交瘤細胞未融合細胞一共有5種，AA、BB、AB、A、B,出現(xiàn)不同類型是因為細胞融合不是100%的，且是隨機的。（3）制備過程：雜交瘤細胞方法：用特定的選擇培養(yǎng)基(HAT培養(yǎng)基)：在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長第一次篩選目的：篩選獲得雜交瘤細胞特點：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生抗體原因：誘導融合后得到多種雜交細胞，還有未融合的細胞。（3）制備過程：雜交瘤細胞特點：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生抗體第二次篩選目的：篩選得到能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細胞方法：克隆化培養(yǎng)、抗體檢測抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞方法：抗原—抗體雜交原理：抗原—抗體特異性結(jié)合原因：小鼠生活中受到其他抗原的刺激，經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤細胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細胞。（3）制備過程：單克隆抗體從細胞培養(yǎng)液中提取從小鼠腹水中提取注射到小鼠腹腔內(nèi)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)抗體檢測呈陽性的雜交瘤細胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細胞（3）制備過程：最終目的：獲得能與抗原特異性結(jié)合的單克隆抗體體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)的目的：獲得大量單克隆抗體（離心取上清）項目腹腔培養(yǎng)體外培養(yǎng)優(yōu)點缺點易于控制培養(yǎng)條件（如無需提供無菌環(huán)境等），操作簡單，成本較低規(guī)模小，產(chǎn)量少可大規(guī)模培養(yǎng)，大量生產(chǎn)需要人為控制培養(yǎng)條件，成本相對較高二、單克隆抗體及其應用1.單克隆抗體的制備：二、單克隆抗體及其應用1.單克隆抗體的制備：（4）血清抗體和單克隆抗體區(qū)別：①抗體的概念：抗體是機體受

刺激后產(chǎn)生的、并能與之發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的

。②抗體是由

細胞合成和分泌的，每種這種細胞能產(chǎn)生

抗體。③動物免疫反應中產(chǎn)生的抗體有

種④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

?？乖鞍踪|(zhì)漿多不能漿細胞已經(jīng)高度分化，不能再分裂一種二、單克隆抗體及其應用常規(guī)抗體：（傳統(tǒng)抗體）（血清抗體)方法：向動物體內(nèi)反復注射某種抗原，使動物產(chǎn)生____，然后從動物____中分離所需抗體缺點：產(chǎn)量低、純度低、________?？贵w血清

特異性差單克隆抗體：方法：由________________增殖產(chǎn)生的高度專一的抗體。優(yōu)點：單一雜交瘤細胞

①靈敏度高，能準確地識別______的細微差異。②特異性強，與特定____發(fā)生特異性結(jié)合。③能大量制備?？乖乖?.單克隆抗體的制備：（4）血清抗體和單克隆抗體區(qū)別：二、單克隆抗體及其應用2.單克隆抗體的應用：①作為診斷試劑。如：a.用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成“早早孕診斷試劑盒”。b.利用__________________的單克隆抗體在特定組織中成像的技術，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。同位素或熒光標記②可以運載藥物。ADC——“生物導彈”，優(yōu)點是位置準確、療效高、副作用小

抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)：通過將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。③單克隆抗體自身也可用于治療疾病細胞凋亡ADC的作用機制示意圖①ADC被細胞吞噬（胞吞）②⑤ADC抗體藥物接頭ADC組成：單克隆抗體+接頭+藥物（如細胞毒素）二、單克隆抗體及其應用注意：圖片中ADC中誰是藥物，誰是抗體2.單克隆抗體的應用：?ADC的抗體和藥物各具有什么作用？ADC的抗體和藥物具有的作用分別是將藥物定向運到靶細胞、治療。?除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？放射性同位素和化學藥物等。?ADC在臨床應用上的作用機理是什么？其作用機理是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(nèi)吞作用使化學藥物進入腫瘤細胞體內(nèi)發(fā)生藥力，從而達到殺死腫瘤細胞的目的。二、單克隆抗體及其應用2.單克隆抗體的應用：[模型新命題點思考]為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。回答下列問題：(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是______________________________________________________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟：_________________________________________________________________________________________________________________。誘導小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞取小鼠甲的脾臟用機械法或用胰蛋白酶處理使其分散成單個細胞，加入培養(yǎng)液制成單細胞懸液(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于________________，使用該培養(yǎng)基進行細胞培養(yǎng)的結(jié)果是_______________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是________________________________。選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細胞能夠生存抗原與抗體的反應具有特異性(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________________________________(答出2點即可)。

將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)√考向單克隆抗體的制備及應用1．(2024·北京朝陽區(qū)高三檢測)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下面是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖。有關分析錯誤的是(

)A．體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞也可以獲得大量抗HCG的抗體B．過程③培養(yǎng)后的細胞均能產(chǎn)生特定抗體C．圖中細胞集落a可用于大規(guī)模培養(yǎng)，生產(chǎn)抗HCG單克隆抗體D．圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象√2．(2024·湖北部分高中聯(lián)考)一種雜交瘤細胞只能產(chǎn)生一種抗體，抗體由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈構(gòu)成?？蒲腥藛T通過動物細胞融合技術將兩種不同的雜交瘤細胞(A和B)融合形成雙雜交瘤細胞AB，雙雜交瘤細胞能夠懸浮在液體培養(yǎng)基中生長繁殖，產(chǎn)生的雙特異性抗體AB如下圖所示。下列敘述正確的是(

)

A．用抗原α和β處理雜交瘤細胞A、B后再誘導二者融合B．誘導雜交瘤細胞A、B融合后無需篩選即可獲得雙雜交瘤細胞ABC．對培養(yǎng)到一定密度的雙雜交瘤細胞進行傳代培養(yǎng)時，需使用胰蛋白酶處理D．若雙特異性抗體應用于腫瘤治療，則α、β抗原中至少有一種為癌細胞表面抗原1．制備的單克隆抗體在臨床上不能直接用于人體，還需要對抗體進行人源化，即對鼠源單克隆抗體進行改造，使其大部分氨基酸序列為人源序列所替代，該過程的意義是_______________________________。提示鼠源單克隆抗體對人而言可能是異種抗原，經(jīng)人源化后能保留抗體的特異性，降低其異源性2.請根據(jù)以下信息，設計一方法(不考慮機械方法)，從培養(yǎng)液中篩選出雜交瘤細胞，并寫出其依據(jù)的原理。已知細胞合成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。小鼠骨髓瘤細胞中盡管只有D途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加入聚乙二醇促融，獲得雜種細胞。提示可向培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細胞因為加入氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細胞及其彼此融合的細胞就不能增殖，但人的淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后的雜種細胞可以利用淋巴細胞中的S途徑合成DNA而增殖。3．dMAb技術是一種通過DNA編碼產(chǎn)生單克隆抗體的技術，比傳統(tǒng)的單克隆抗體制備方法有更多的發(fā)展?jié)摿?。下圖是dMAb技術在埃博拉病毒感染疾病的臨床研究中的操作流程。與傳統(tǒng)利用雜交瘤細胞產(chǎn)生單克隆抗體的技術相比，dMAb技術在抗體的制備上有何優(yōu)勢？(請列舉兩點)提示①dMAb技術抗體的產(chǎn)生在生物體內(nèi)進行，不需要進行細胞體外培養(yǎng)；②產(chǎn)生抗體的細胞種類不局限于免疫細胞(漿細胞)；③抗體直接由DNA編碼產(chǎn)生，省去抗原刺激免疫細胞、細胞融合和篩選的步驟。動物體細胞核移植技術和克隆動物分娩一、動物細胞核移植技術一、動物細胞核移植技術1.概念：將動物的一個細胞的細胞核，移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術。

①供體：動物一個細胞的

。

②受體：去掉核的

。

③結(jié)果：重新組合的細胞發(fā)育成

，繼而發(fā)育成動物個體。④原理：

。細胞核卵母細胞新胚胎動物體細胞核具有全能性2.生殖方式：無性生殖不能豐富生物的多樣性，不能促使生物進化,不遵循孟德爾遺傳定律。一、動物細胞核移植技術3.類型：胚胎細胞核移植和體細胞核移植

種類難易程度原因胚胎細胞核移植體細胞核移植較容易較難分化程度低，全能性易表現(xiàn)分化程度高，全能性難表現(xiàn)動物體細胞核移植中，非人靈長類動物的體細胞核移植非常困難的原因：

①供體的細胞核在去核卵母細胞中不能完全恢復其分化前的功能狀態(tài)，這導致了胚胎發(fā)育率低。

②非人靈長類動物胚胎進行操作的技術尚不完善。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛①減數(shù)分裂II中期（MII)卵母細胞的“核”其實是紡錘體-染色體復合物。4.過程：重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛②受體細胞選用MⅡ次級卵母細胞的原因：a.其細胞質(zhì)中含有激發(fā)細胞核全能性表達的物質(zhì)；b.卵母細胞體積大，易操作；c.卵母細胞營養(yǎng)物質(zhì)豐富。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛③卵母細胞“去核”的原因：保證克隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自具有優(yōu)良性狀的供體細胞。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛④卵母細胞“去核”的方法：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。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質(zhì)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。

*去核時，由于MⅡ期卵母細胞核的位置靠近第一極體,故用微型吸管一般會將核和第一極體一并吸出重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛⑤供體——提供細胞核的個體的條件：

a.選擇有重要利用價值的動物的體細胞。b.一般選用傳代10代以內(nèi)的細胞，保證正常二倍體核型。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛

a.對卵母細胞損傷較??；b.保證供體細胞的細胞核不被破壞，操作方便。⑥將整個供體細胞注入卵母細胞中的優(yōu)點：重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛

⑦激活重構(gòu)胚的方法及目的是：用物理或化學方法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)激活重構(gòu)胚胎，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。重構(gòu)胚：是指人工重新構(gòu)建的胚胎，具有發(fā)育成完整個體的能力。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛

⑧克隆動物的性狀與供體不完全相同的原因：a.克隆動物的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體卵母細胞的細胞質(zhì)。b.生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關，還受環(huán)境等因素的影響?？寺游镄詣e、基因型與供體相同重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細胞供體細胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法

去核從供體身體某一部位上取體細胞將供體細胞注入去核的卵母細胞通過電融合法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞用物理或化學方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛動物細胞核移植動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植一、動物細胞核移植技術5.體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題：（1）應用前景①在畜牧生產(chǎn)中加速家畜遺傳改良進程、促進優(yōu)良畜群繁育a.通過建立轉(zhuǎn)基因體細胞系，再利用體細胞核移植技術培育的轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為生物反應器，生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白；b.在治療人類疾病時，轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織或器官可以作為異種移植的供體；c.以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細胞，經(jīng)過誘導分化能形成相應的細胞、組織或器官，將它們移植給患者時可以避免免疫排斥反應。②在醫(yī)藥衛(wèi)生領域：一、動物細胞核移植技術5.體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題：（1）應用前景③在科研領域：a.研究克隆動物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；b.克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因；c.克隆特定疾病模型的動物，還能為研究該疾病的致病機制和開發(fā)相應的藥物提供幫助。④在保護瀕危物種方面：該技術有望增加瀕危物種的存活數(shù)量一、動物細胞核移植技術5.體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題：（2）存在的問題①體細胞核移植技術成功率非常低②核移植的理論研究較為滯后③絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。如異常肥胖、免疫失調(diào)等治療性克隆與iPS細胞治療病人取核去核卵母細胞重構(gòu)胚胎各種細胞組織或器官誘導取出體細胞核移植移植成纖維細胞取出轉(zhuǎn)入相關因子iPS細胞各種細胞組織或器官胚胎干細胞取出誘導移植治療性克隆iPS細胞治療細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化1．(2021·湖南選擇考)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(zhuǎn)基因克隆動物A，流程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是___________________________，這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的_____________斷開。解析：構(gòu)建基因表達載體時，切割質(zhì)粒DNA要用到限制酶，限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。限制酶(或限制性內(nèi)切核酸酶)

磷酸二酯鍵(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是________________________________________________________________。解析：在進行動物細胞培養(yǎng)的過程中，要定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害。

清除代謝物，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害(3)與胚胎細胞核移植技術相比，體細胞核移植技術的成功率更低，原因是________________________________________。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為_______________________________________(答出兩點即可)，功能上具有_____________________________。解析：體細胞核移植技術由于動物體細胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，故與胚胎細胞核移植技術相比，體細胞核移植技術的成功率更低。胚胎