高中生物選擇性必修三P43動物細胞工程答案

高中生物選擇性必修三P43動物細胞工程答案從社會中來在治療大面積燒傷時，通常采用的方法是取燒傷病人的健康皮膚進行自體移植。但對這樣的病人來說，自體健康皮膚非常有限，使用他人皮膚來源又不足，而且會產(chǎn)生免疫排斥反應。那么，怎樣才能獲得大量的自體健康皮膚？能不能用自體皮膚的單個細胞培養(yǎng)出可供移植的皮膚？【提示】可以從病人身上取少量正常、健康的皮膚在體外進行培養(yǎng)、擴増。目前,科學家還在研究對皮膚干細胞進行培養(yǎng),以獲得適合臨床上使用的人造皮膚。第1小節(jié)旁欄思考題進行動物細胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細胞，這說明細胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？【答案】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)。胃蛋白酶作用的適宜pH約為2，當pH大于6時，胃蛋白晦就會失去活性。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，所以用胃蛋白酶不行。思考?討論1.幼齡動物的細胞與老齡動物的細胞比較，分化程度低的細胞與分化程度高的細胞比較，哪些細胞更易于培養(yǎng)？為什么？【答案】細胞的增殖能力與供體的年齡有關，幼齡動物的細胞增殖能力強，有絲分裂旺盛，老齡動物的細胞則相反。所以，一般來說，幼齡動物的細胞比老齡動物的細胞易于培養(yǎng)。同樣，分化程度越低的細胞，増殖能力越強，所以更容易培養(yǎng)。2.動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)有什么相同和不同之處？【提示】可以從培養(yǎng)的原理，所需的營養(yǎng)條件、環(huán)境條件以及培養(yǎng)的過程等方面進行分析比較。練習與應用一、概念檢測1.判斷下列有關動物細胞培養(yǎng)的表述是否正確。(1)培養(yǎng)環(huán)境中需要O2，不需要CO2。(×)(2)細胞要經(jīng)過脫分化形成愈傷組織。(×)(3)培養(yǎng)液中通常含有糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清。(√)(4)培養(yǎng)瓶中的細胞需定期用胰蛋白酶處理，分瓶后才能繼續(xù)增殖。(×)2.干細胞有著廣泛的應用前景。下列相關敘述錯誤的是(A)A.干細胞是從胚胎中分離提取的細胞B.造血干細胞可以分化為各種血細胞C.不同類型的干細胞，它們的分化潛能是有差別的D.由iPS細胞產(chǎn)生的特定細胞，可以在新藥的測試中發(fā)揮重要作用二、拓展應用現(xiàn)在關于iPS細胞的研究正在不斷深入。請你從以下兩個方面來查閱資料進行思考。(1)由于誘導iPS細胞、促使其分化都需要時間，因此用某人特異的iPS細胞進行醫(yī)療只限于時間比較充裕的情形。從實際事故、疾病發(fā)生的不可預測性方面考慮，如果要將這些細胞用于緊急情況，應該提前采取什么措施？【答案】像建立骨髓庫一樣，有研究團隊正在嘗試建立HA(HumanLeukocyteAntigen，人類白細胞抗原)多態(tài)性豐富的iPS細胞庫，可以為需要的人找到HLA匹配度較高的iPS細胞，這樣不僅可以節(jié)省時間、成本，還能減輕異體干細胞移植后發(fā)生的免疫排斥反應。(2)如果誘導iPS細胞定向分化為生殖細胞的技術發(fā)展成熟，該技術可能會有哪些應用？又可能帶來哪些問題？【提示】該技術可能被用于治療不孕癥；獲得足夠量的生殖細胞來進行瀕危物種的克隆研究；獲得生殖細胞進行轉基因操作，再經(jīng)過受精、胚胎發(fā)育等過程來獲得轉基因動物。該技術可能帶來一系列的倫理問題。例如，如果用同一個人的iPS細胞分別誘導形成精子和卵子，兩者受精可能培育出“單親”嬰兒；有的人還可能有目的地選擇iPS細胞，從而“設計”嬰兒。第2小節(jié)旁欄思考題19世紀30年代，科學家曾在患肺結核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中觀察到多核細胞。如何解釋這一現(xiàn)象？【答案】病人體內(nèi)的病毒等誘導多個體細胞融合形成了多核細胞。思考?討論1.ADC的抗體和藥物各具有什么作用？【答案】抗體主要發(fā)揮靶向運輸作用，即通過特異性結合靶細胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細胞；藥物發(fā)揮治療效應，如殺傷靶細胞。2.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？【提示】可以用放射性同位素標記單克隆抗體進行靶向放療。一些作用于細胞信號轉導通路的藥物可以通過阻斷腫瘤細胞的信號通路來抑制其生長，理論上也可以將這些藥物與單克隆抗體結合進行治療。3.單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應用上各具有什么優(yōu)勢？【提示】單克隆抗體診斷試劑盒中的單克隆抗體只與特定的抗原反應，因此檢測的特異性和靈敏度大大提高；生產(chǎn)單克隆抗體的雜交瘤細胞可以傳代培養(yǎng)、冷凍保存和復蘇利用，有利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量和標準化生產(chǎn)診斷試劑盒。ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識別的靶向作用和細胞毒素對腫瘤細胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點清楚、毒副作用小等優(yōu)點。4.單克隆抗體在臨床上還有哪些應用？你可以課后搜集資料，然后以“單克隆抗體在臨床上的應用”為主題，出一期黑板報或制作電子板報宣傳相關知識?！咎崾尽繂慰寺】贵w在臨床上的應用涉及治療、診斷等方面。單克隆抗體藥物已被廣泛用于腫瘤、自身免疫病等疾病的治療，如利妥昔單抗被用于治療復發(fā)難治的低分化B細胞淋巴瘤；曲妥珠單抗被用于治療乳腺癌等。在臨床診斷方面，單克隆抗體被廣泛用于一些感染性疾病的檢測、腫瘤的診斷、激素和細胞因子的測定等。以單克隆抗體在診斷腫瘤方面的應用為例,用放射性同位素或熒光標記抗腫瘤表面抗原的單克隆抗體，可以用這些抗體來對體內(nèi)的腫瘤進行定位輔助診斷并確定腫瘤的復發(fā)與轉移等。練習與應用一、概念檢測1.下列有關動物細胞融合與植物體細胞雜交比較的敘述，錯誤的是（C）A.它們的原理都涉及細胞膜的流動性B.都可以用電融合法或PEG融合法誘導融合C.融合前都需用纖維素酶或果膠酶處理細胞D.前者主要為了獲得細胞產(chǎn)品，后者主要為了獲得雜種植株2.科學家以SARS病毒的核衣殼蛋白為抗原，制備出了單克隆抗體。下列相關敘述正確的是（A）A.利用該單克隆抗體可以診斷是否感染SARS病毒B.體外培養(yǎng)單個B淋巴細胞可以獲得針對SARS病毒的單克隆抗體C.將等量B淋巴細胞和骨髓瘤細胞混合,經(jīng)誘導后融合的細胞即為雜交瘤細胞D.將純化的核衣殼蛋白反復注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠血清中分離出的抗體為單克隆抗體二、拓展應用假如你掌握了動物細胞融合技術，你想用這種技術來解決哪些問題？解決這些問題的大致思路是怎樣的？這樣做會有什么風險？請查閱相關資料，完善自己的思路，并形成文字報告，與同學交流?！咎崾尽靠梢岳脛游锛毎诤霞夹g培育多倍體胚胎,研究其發(fā)育機制,甚至可能培育出新的物種。但是,日前相關技術還不成熟,存在融合率低、胚胎死亡率高等問題,并且還可能帶來些倫理方面的問題。第3小節(jié)思考?討論1.在將體細胞的核移植到卵母細胞之前，為什么必須先對卵母細胞進行去核操作？【答案】為了使核移植的胚胎或動物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價值的動物提供的體細胞。2.你認為用上述體細胞核移植技術培育的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？【提示】克隆動物絕大部分DNA來自體細胞供體(核供體)動物的細胞核，但其細胞核外的DNA，即線粒體中的DNA同時來自核供體細胞和受體卵母細胞。所以，用教材中所述的方法克隆動物不是對核供體動物進行完全相同的復制。此外，即便動物的遺傳基礎完全相同，但由于動物的發(fā)育及一些行為、習性的形成與所處環(huán)境有很大關系，克隆動物所生活的環(huán)境與核供體動物生活的環(huán)境不會完全相同，所以從這一角度看，克隆動物也不是對核供體動物進行100%的復制。3.體細胞核移植技術與誘導iPS細胞相比，有什么相似或不同之處？請你預測它們應用前景的差異。【提示】利用體細胞核移植技術和誘導iPS細胞都能生成干細胞，但它們的過程是完全不同的。通過體細胞核移植技術可以生成帶有核供體細胞遺傳物質(zhì)的胚胎干細胞；誘導iPS細胞需要在細胞中表達幾個關鍵基因，將細胞逆轉到類似胚胎干細胞的狀態(tài)。體細胞核移植技術對核供體細胞有較高要求，一般情況下體細胞的分化程度越高，它重編程為干細胞的成功率就越低；可誘導成為iPS細胞的細胞來源相對廣一些，研究表明成纖維細胞、B淋巴細胞、脂肪干細胞等都可以誘導成為iPS細胞。體細胞核移植技術涉及采集卵母細胞、去核、融合等復雜的操作；誘導iPS細胞的技術流程相對簡單，可能更適合用于生產(chǎn)實踐。日前科學家還在研究由這兩種技術生成的干細胞在基因表達、DNA甲基化等方面的差異,這些研究成果也將直接影響它們今后的應用。到社會中去我國科學家已成功地克隆了牛、羊和豬等多種哺乳動物，這些研究成果目前已經(jīng)轉化為生產(chǎn)力了嗎？請你查閱資料、專利文獻等，了解以下信息：哪些成果已經(jīng)在生產(chǎn)實踐上得以應用，其經(jīng)濟價值如何？哪些成果還沒有在生產(chǎn)實踐中得到推廣，其限制因素是什么？【提示】根據(jù)査閱資料了解的信息，分析回答問題。練習與應用一、概念檢測1.假設世界上最后一頭野驢剛死亡，以下使它“復生”的方案中可行的是（D）A.將野驢的基因導入家驢的受精卵中，培育出新個體B.將野驢的體細胞取出，利用組織培養(yǎng)培育岀新個體C.將野驢的體細胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育出新個體D.將野驢的體細胞核移植到家驢的去核卵母細胞中，經(jīng)孕育培育出新個體2.2017年，某國批準了首例使用細胞核移植技術培育“三親嬰兒”的申請。其培育過程可選用如下技術路線。據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是（C）A.該技術涉及動物細胞培養(yǎng)、細胞核移植等操作B.該技術可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C.卵母細胞捐獻者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺傳給“三親嬰兒”D.“三親嬰兒”同時擁有自己父親、母親及卵母細胞捐獻者的部分基因二、拓展應用1.大熊貓是我國的國寶。盡管我國政府采取了許多保護措施，但由于大熊貓的繁殖能力低，幼仔成活率也低，它的數(shù)量仍然非常少。有科學家嘗試采用體細胞核移植技術來克隆大熊貓。請你結合本節(jié)所學內(nèi)容并搜集相關資料了解這方面的研究進展。也有人不贊成進行克隆大熊貓的研究，認為保護大熊貓的最好措施就是保護現(xiàn)有大熊貓及其生存環(huán)境。對此你有什么看法？【提示】是否贊成克隆大熊貓,學生的回答只要言之有理,就應該予以支持,并且還應該讓他們認識到無論贊成還是反對克隆大熊貓的研究,都應該保護好大熊貓的生存環(huán)境,否則即使成功克隆了大熊貓,它們沒有適宜的生存環(huán)境,也可能走向滅絕。2.2003年，世界上第一只用體細胞克隆的動物——多莉，因患有嚴重的肺部疾病被實施了安樂死。它只活了7歲，而普通綿羊的平均壽命在12歲左右。多莉的死亡引發(fā)了關于克隆動物是否早衰的爭論。一些研究考認為，克隆動物的端粒比較短，基因表達不正常，早衰是一種必然現(xiàn)象。另一些研究者則認為，克隆動物的遺傳物質(zhì)