高三生物一輪復(fù)習(xí)課件動(dòng)物細(xì)胞工程

動(dòng)物細(xì)胞工程1.闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織，分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)；2.闡明動(dòng)物細(xì)胞核移植一般是將體細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，并使重組細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的過(guò)程；3.闡明動(dòng)物細(xì)胞融合是指通過(guò)物理、化學(xué)或生物學(xué)等手段，使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程，概述細(xì)胞融合技術(shù)是單克隆抗體制備的重要技術(shù)，簡(jiǎn)述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值?！究记榉治觥勘緦ｎ}知識(shí)難度較高，要求基礎(chǔ)要扎實(shí)?？疾閷W(xué)生對(duì)相關(guān)動(dòng)物細(xì)胞工程的整體性的認(rèn)識(shí),或結(jié)合一些情景信息或表格信息設(shè)置題目，考查學(xué)生的應(yīng)變能力、獲取信息和綜合分析能力。動(dòng)物細(xì)胞工程

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞融合（常用技術(shù)手段）動(dòng)物細(xì)胞工程其他動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)生產(chǎn)單克隆抗體考點(diǎn)一動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)

2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理:細(xì)胞增殖從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織,將它分散成___________,然后在適宜的培養(yǎng)條件下,讓這些細(xì)胞_____________的技術(shù)。1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需的基本條件其他條件營(yíng)養(yǎng)條件糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素?zé)o菌、無(wú)毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓、適宜的氣體環(huán)境3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需基本條件單個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需基本條件⑴.營(yíng)養(yǎng)(條件)+血清、血漿(天然成分）①培養(yǎng)基的成分:糖類、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素等原因(如生長(zhǎng)因子、激素等)③培養(yǎng)基的狀態(tài):培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞一般使用液體培養(yǎng)基，也稱培養(yǎng)液。液態(tài)②培養(yǎng)基：合成培養(yǎng)基將細(xì)胞所需的上述營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)按其種類和所需數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基補(bǔ)充細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖所需的未知營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需基本條件⑵.無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境①對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行滅菌;②在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行操作;④定期更換培養(yǎng)液?！舅伎?】為什么培養(yǎng)液需要定期更換？______________________________________________________【思考2】如何防止培養(yǎng)過(guò)程中的微生物污染？____________________________________________以便清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素③培養(yǎng)過(guò)程加一定量的抗生素殺菌,但要注意選擇抗生素的種類和劑量；3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需基本條件⑶.溫度、pH和滲透壓①適宜的溫度:哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的溫度多以_____________為宜；②適宜的pH:多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞生存的適宜pH為___________③適宜的滲透壓:維持適宜滲透壓的目的______________________36.5±0.5℃7.2-7.4維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能⑷.氣體環(huán)境細(xì)胞代謝所必需維持培養(yǎng)液pH②培養(yǎng)裝置:培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶CO2培養(yǎng)箱95%空氣+5%CO2①氣體組成:置于4.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程___________或___________的組織、器官動(dòng)物胚胎幼齡動(dòng)物細(xì)胞分化程度低，增殖能力強(qiáng)，容易培養(yǎng)⑴.取動(dòng)物組織①取材②取材原因①將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的原因:Ⅰ細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起,彼此限制了生長(zhǎng)和增殖;Ⅱ能使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸,更易進(jìn)行物質(zhì)交換；⑵.制成細(xì)胞懸液Ⅲ便于代謝廢物排出，利于細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖。⑵.制成細(xì)胞懸液②將組織分散成單個(gè)細(xì)胞的方法Ⅰ機(jī)械法Ⅱ用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理一段時(shí)間③制成細(xì)胞懸液的步驟Ⅰ將組織分散成單個(gè)細(xì)胞Ⅱ用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液【思考1】常用胰蛋白酶分散細(xì)胞，這說(shuō)明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是什么成分？用胃蛋白酶行嗎？說(shuō)明細(xì)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；多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4。胃蛋白酶在此環(huán)境中沒(méi)有活性，所以用胃蛋白酶不行?！舅伎?】胰蛋白酶真的不會(huì)把細(xì)胞消化掉嗎？若會(huì)，說(shuō)出理由。因?yàn)榧?xì)胞膜的成分中含有蛋白質(zhì)，而胰蛋白酶能夠水解蛋白質(zhì)因此，胰蛋白酶處理的時(shí)間不能太長(zhǎng)。⑶.原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)將分瓶之前的細(xì)胞培養(yǎng)，即動(dòng)物組織經(jīng)過(guò)處理后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)。細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長(zhǎng)增殖需要貼附于某些基質(zhì)表面(如培養(yǎng)瓶壁)才能生長(zhǎng)增殖大多數(shù)細(xì)胞屬于Ⅱ類型①體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞的可以分為兩大類:Ⅰ懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞Ⅱ貼壁細(xì)胞放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)②細(xì)胞貼壁大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞會(huì)貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上生長(zhǎng)增殖,形成一層細(xì)胞,這種現(xiàn)象叫細(xì)胞貼壁。⑶.原代培養(yǎng)③接觸抑制當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)若是腫瘤細(xì)胞則失去接觸抑制，在培養(yǎng)液中可以無(wú)限增殖下去。形成一層細(xì)胞可形成多層細(xì)胞③接觸抑制原代培養(yǎng)放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)傳代培養(yǎng)⑷.傳代培養(yǎng)將分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)在適宜條件分瓶培養(yǎng)傳代培養(yǎng)⑷.傳代培養(yǎng)【思考1】為什么要進(jìn)行分瓶培養(yǎng)？懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞貼壁細(xì)胞細(xì)胞密度過(guò)大有害代謝物積累培養(yǎng)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏接觸抑制細(xì)胞分裂受阻分瓶培養(yǎng)(傳代培養(yǎng))導(dǎo)致需要因?yàn)橐驗(yàn)椤舅伎?】進(jìn)行傳代培養(yǎng)(分瓶培養(yǎng))時(shí)，如何處理？懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞貼壁細(xì)胞離心法收集胰蛋白酶處理制成細(xì)胞懸液分瓶培養(yǎng)原代培養(yǎng)在適宜條件分瓶培養(yǎng)傳代培養(yǎng)⑷.傳代培養(yǎng)

原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)辨析A.含義不同:?動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)?當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到貼滿瓶壁時(shí)用胰蛋白酶等處理,分瓶繼續(xù)培養(yǎng)的過(guò)程稱為傳代培養(yǎng)B.細(xì)胞增殖特點(diǎn)不同:?原代培養(yǎng):細(xì)胞分裂旺盛。?傳代培養(yǎng):正常細(xì)胞的傳代培養(yǎng)的次數(shù)一般是有限的，一般傳至10代后就不易傳下去，一般來(lái)說(shuō)細(xì)胞在傳至10-50代左右，增殖會(huì)逐漸緩慢，甚至停止。但有些細(xì)胞會(huì)克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得

。目前使用的（如用于核移植的供體細(xì)胞）或冷凍保存的正常細(xì)胞通常選用傳代

代以內(nèi)的細(xì)胞，這樣做的目的是

。不死性細(xì)胞10保持細(xì)胞正常的二倍體核型1.取動(dòng)物組織塊分散成單個(gè)細(xì)胞2.細(xì)胞懸液3.原代培養(yǎng)4.傳代培養(yǎng)問(wèn)題細(xì)胞分裂受阻細(xì)胞密度大有害代謝物積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏原因接觸抑制原因解決分瓶懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞

貼壁細(xì)胞總結(jié):動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的4點(diǎn)提醒6.篩選抗癌藥物二、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1.生物制品的生產(chǎn)(如制備單克隆抗體、病毒疫苗、干擾素等)2.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞是基因工程技術(shù)中常用的受體動(dòng)物3.檢測(cè)有毒物質(zhì)并判斷其強(qiáng)弱4.培養(yǎng)正?；蚋鞣N病變的細(xì)胞，用于醫(yī)學(xué)研究(生理、病理、藥理)5.器官移植培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理培養(yǎng)前處理取材培養(yǎng)基的物理性質(zhì)培養(yǎng)基特有的成分培養(yǎng)的目的植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖無(wú)菌、離體無(wú)菌用機(jī)械法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶將組織細(xì)胞分散開離體植物器官、組織、細(xì)胞動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官、組織固體液體(又稱培養(yǎng)液)植物激素血清三.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較快速繁殖植物得到動(dòng)物細(xì)胞及細(xì)胞產(chǎn)物植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)特殊環(huán)境條件培養(yǎng)的結(jié)果是否體現(xiàn)細(xì)胞的全能性過(guò)程相同點(diǎn)再分化需光氣體環(huán)境一般獲得新的植株獲得大量細(xì)胞是否①培養(yǎng)過(guò)程中都需要加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、都需要防止雜菌污染;②需要適宜的溫度、pH和滲透壓等條件；③都進(jìn)行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂思考題：如圖所示為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線，圖中B、E兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選、分裝后繼續(xù)培養(yǎng)。據(jù)圖分析：(1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點(diǎn)是圖中哪個(gè)點(diǎn)？

B點(diǎn)之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng)，之后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng)。(2)AB段和DE段繁殖速度緩慢的原因是什么？AB段發(fā)生了接觸抑制；DE段細(xì)胞大部分衰老失去分裂能力。(3)E點(diǎn)后的細(xì)胞大多數(shù)具有異倍體核型，這樣的細(xì)胞有什么特點(diǎn)？

E點(diǎn)后的細(xì)胞屬于細(xì)胞系，能無(wú)限增殖。①細(xì)胞株:傳代培養(yǎng)的細(xì)胞能傳到10~50代,這樣的傳代細(xì)胞稱為細(xì)胞株。②細(xì)胞系:傳代培養(yǎng)的細(xì)胞在傳到50代后,部分細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,并且具有癌變的特點(diǎn),能夠無(wú)限地傳代下去,這樣的傳代細(xì)胞稱為細(xì)胞系。細(xì)胞株與細(xì)胞系典題演練?破解高考例1．[重慶2021·26，15分]為了研究PDCD4基因?qū)π∈笞訉m內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞凋亡的影響，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(1)取小鼠子宮時(shí)，為避免細(xì)菌污染，手術(shù)器具應(yīng)進(jìn)行______處理；子宮取出剪碎后，用

處理一定時(shí)間，可獲得分散的子宮內(nèi)膜組織細(xì)胞，再分離獲得基質(zhì)細(xì)胞用于培養(yǎng)。(2)培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

(填寫兩種)；培養(yǎng)箱中CO2濃度為5%，其主要作用是______________。(3)在含PDCD4基因的表達(dá)載體中，啟動(dòng)子的作用是__________________________。為了證明PDCD4基因?qū)|(zhì)細(xì)胞凋亡的作用，以含PDCD4基因的表達(dá)載體和基質(zhì)細(xì)胞的混合培養(yǎng)為實(shí)驗(yàn)組，還應(yīng)設(shè)立兩個(gè)對(duì)照組，分別為__________________________________。經(jīng)檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)組中PDCD4表達(dá)水平和細(xì)胞凋亡率顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明該基因?qū)|(zhì)細(xì)胞凋亡具有________(填“抑制”或“促進(jìn)”)作用。滅菌胰蛋白酶或膠原蛋白酶無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、微量元素、促生長(zhǎng)因子、血清或血漿維持培養(yǎng)液的pH

RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)mRNA基質(zhì)細(xì)胞懸浮液和空載體與基質(zhì)細(xì)胞的混合培養(yǎng)液促進(jìn)1.概念:將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的________移入________________中，使這個(gè)______________發(fā)育成________，繼而發(fā)育成__________的技術(shù)；2.結(jié)果:形成________________并發(fā)育成________，繼而發(fā)育成__________；3.原理:_____________________4.生殖方式:________________細(xì)胞核去核的卵母細(xì)胞重新組合的細(xì)胞新胚胎動(dòng)物個(gè)體*用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物；重新組合的細(xì)胞新胚胎動(dòng)物個(gè)體動(dòng)物細(xì)胞核的全能性無(wú)性生殖一.動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物考點(diǎn)二5.哺乳動(dòng)物核移植分類①胚胎細(xì)胞核移植動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度____，表現(xiàn)全能性___________②體細(xì)胞核移植動(dòng)物體細(xì)胞分化程度____，表現(xiàn)全能性_____________低相對(duì)容易高十分困難一.動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)*因此動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植卵細(xì)胞Ａ母綿羊Ｂ母綿羊乳腺細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核移植早期胚胎卵裂C母綿羊子宮（代孕母體）胚胎移植多莉羊分娩妊娠重組細(xì)胞1.動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)實(shí)例——多莉羊的培育過(guò)程二.體細(xì)胞核移植的過(guò)程二.體細(xì)胞核移植的過(guò)程2.體細(xì)胞核移植的過(guò)程供體：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奶?！羧」w細(xì)胞傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞.為什么？10代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型受體：普通奶牛（卵母細(xì)胞的采集與培養(yǎng)）

◆用的是去核的減數(shù)第二次分裂中期細(xì)胞（MⅡ中期）為什么？1.體積大，易操作。2.含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件。使核移植的胚胎或動(dòng)物的細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的細(xì)胞◆激活方法：◆激活目的：促融方法：電刺激◆胚胎移植至代孕受體內(nèi)

妊娠、分娩去核重組細(xì)胞供體二.體細(xì)胞核移植的過(guò)程3.體細(xì)胞核移植的過(guò)程小結(jié)MⅡ去核卵母①動(dòng)物核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？克隆動(dòng)物屬于有性生殖還是無(wú)性繁殖？動(dòng)物細(xì)胞核的全能性?？寺?dòng)物屬于無(wú)性繁殖。②為什么體細(xì)胞核移植較胚胎細(xì)胞核移植更困難？由于動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對(duì)容易；而動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難。因此動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度就明顯高于胚胎細(xì)胞核移植。思考題MⅡ去核卵母④為什么不是取供體細(xì)胞核進(jìn)行核移植操作，而是將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中？保證供核不被破壞，使克隆動(dòng)物更像供體動(dòng)物，操作也方便。③受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？體積大，易操作；去核時(shí)易于同時(shí)吸走第一極體；含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)。MⅡ去核卵母⑤在體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體卵母細(xì)胞之前，為什么必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核？為使核移植的胚胎或動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移至受體細(xì)胞之前，必須將受體細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)去掉或?qū)⑵淦茐?。⑥從克隆牛的產(chǎn)生過(guò)程可以看出克隆牛有三個(gè)親本，探究克隆牛的性狀表現(xiàn)與三個(gè)親本的關(guān)系并分析原因。A.大多數(shù)性狀與體細(xì)胞核供體牛相同，因基因型與供體牛完全一樣。B.少數(shù)性狀與卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體相同，因細(xì)胞質(zhì)中的基因來(lái)自卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體，受質(zhì)基因控制的性狀與卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體相同。C.性狀與代孕母牛無(wú)關(guān)，因代孕母牛沒(méi)有為新個(gè)體提供遺傳物質(zhì)。MⅡ去核卵母MⅡ去核卵母⑦.體細(xì)胞核移植獲得高產(chǎn)奶牛過(guò)程中，利用了哪些現(xiàn)代生物技術(shù)手段？

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植技術(shù)⑧.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？Ⅰ受體卵母細(xì)胞提供了細(xì)胞質(zhì)DNA（線粒體中DNA）。Ⅱ核供體動(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。不是⑨核移植產(chǎn)生的克隆動(dòng)物與提供細(xì)胞核的親本表型可能不同,原因有:Ⅰ核移植形成的個(gè)體的細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)來(lái)自核的提供者,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來(lái)自卵母細(xì)胞的提供者;Ⅱ性狀受基因與環(huán)境的共同影響;Ⅲ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(méi)有的性狀。MⅡ去核卵母三.應(yīng)用前景和存在的問(wèn)題前景畜牧業(yè)加速家畜

進(jìn)程保護(hù)瀕危物種醫(yī)藥衛(wèi)生①作為

生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；②

的細(xì)胞、組織和器官可作為異種移植的供體；③人的核移植

經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化形成相應(yīng)的組織、器官，可用于器官移植問(wèn)題成功率________克隆動(dòng)物存在

問(wèn)題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷對(duì)克隆動(dòng)物食品的

問(wèn)題存在爭(zhēng)議生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物胚胎干細(xì)胞遺傳改良非常低健康安全性前景科學(xué)研究①研究克隆動(dòng)物可使人類更深入地了解

及衰老過(guò)程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過(guò)它們之間的對(duì)比來(lái)分析

；③克隆特定疾病模型的動(dòng)物，為研究

和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助保護(hù)瀕危物種增加瀕危物種的存活數(shù)量問(wèn)題①成功率

；②絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在

問(wèn)題，表現(xiàn)出________________胚胎發(fā)育致病基因致病機(jī)制非常低健康遺傳和生理缺陷某國(guó)批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請(qǐng)，其培育過(guò)程可選用如圖技術(shù)路線。拓展

提升科學(xué)思維(1)探究“三親嬰兒”的性狀表現(xiàn)與三個(gè)親本的關(guān)系并分析原因。提示①因基因型與母親(卵母細(xì)胞核供體)和父親(精子細(xì)胞核供體)的核基因有關(guān)，大多數(shù)性狀由母親和父親共同決定。②少數(shù)性狀(受質(zhì)基因控制的性狀)與捐獻(xiàn)者(卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)供體)相同。(2)所謂的“三親嬰兒”中遺傳學(xué)上的母親應(yīng)是哪一個(gè)？該技術(shù)主要是為了避免什么疾?。刻崾尽叭H嬰兒”中遺傳學(xué)上的母親應(yīng)是提供卵細(xì)胞核的個(gè)體。該技術(shù)主要是為了避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。(3)據(jù)圖分析，該技術(shù)涉及了哪些技術(shù)操作？提示該技術(shù)涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、體外受精、細(xì)胞核移植、胚胎移植等操作。(4)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？提示動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。(5)受體細(xì)胞為什么選用卵母細(xì)胞？提示因?yàn)槁涯讣?xì)胞體積大，易操作；去核時(shí)易于同時(shí)吸走第一極體；卵母細(xì)胞中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì)。四、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物體細(xì)胞核移植的比較細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞核全能性原代胰蛋白酶?jìng)鞔鸁o(wú)核卵母細(xì)胞重組細(xì)胞早期胚胎細(xì)胞群克隆動(dòng)物

(1)植物組織培養(yǎng)最終能產(chǎn)生新個(gè)體，體現(xiàn)全能性，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)不能產(chǎn)生新個(gè)體。

(2)植物組織培養(yǎng)得到的植株的性狀與提供外植體的植株完全相同，而動(dòng)物細(xì)胞核移植形成的個(gè)體與供體大部分性狀相同。

(3)核移植技術(shù)產(chǎn)生新個(gè)體不屬于有性生殖，而屬于無(wú)性繁殖。

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)中易錯(cuò)分析教材隱性知識(shí)：源于必修3P49“生物技術(shù)資料卡”：目前動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是

。也有人采用梯度離心、紫外線短時(shí)間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒(méi)有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的

，從而達(dá)到去核目的。顯微操作去核法DNA變性源于必修3P48“圖2-21”：通過(guò)

去除卵母細(xì)胞的核，再用

可一并吸出細(xì)胞核和第一極體；可用物理或化學(xué)方法（如

、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等）激活受體細(xì)胞，使其

的過(guò)程顯微操作微型吸管完成細(xì)胞分裂和發(fā)育電脈沖例2.(高考題)下圖表示通過(guò)核移植等技

術(shù)獲得某種克隆哺乳動(dòng)物(二倍體)的流程。回答下列問(wèn)題：(1)圖中A表示正常細(xì)胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為____________。過(guò)程①表示去除細(xì)胞核，該過(guò)程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時(shí)期再進(jìn)行，去核時(shí)常采用_________________的方法。②代表的過(guò)程是________。供體細(xì)胞核去核胚胎移植

XX或XY顯微操作(去核法)胚胎移植(2)經(jīng)過(guò)多次傳代后，供體細(xì)胞中__________________的穩(wěn)定性會(huì)降低。因此，選材時(shí)必須關(guān)注傳代次數(shù)。(3)若獲得的克隆動(dòng)物與供體動(dòng)物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是____________________________________________________________。(4)與克隆羊“多莉(利)”培養(yǎng)成功一樣，其他克隆動(dòng)物的成功獲得也證明了___________________________________。遺傳物質(zhì)（或核型）

卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會(huì)對(duì)克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性例3.M基因編碼的M蛋白在動(dòng)物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)?，F(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過(guò)核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物A，流程如圖所示。回答下列問(wèn)題:(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過(guò)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(gè)核苷酸之間的___________斷開。限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)磷酸二酯鍵(2)在無(wú)菌、無(wú)毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí)，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是_____________________________________________________________________________。清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害，同時(shí)給細(xì)胞提供足夠的營(yíng)養(yǎng)(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是_____________________________________________________________________________________________________。胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易,動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物:以免疫小鼠的____淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡(jiǎn)要寫出利用此抗體確定克隆動(dòng)物A中M基因是否失活的實(shí)驗(yàn)思路:____________________________________________________________。B

取動(dòng)物A和克隆動(dòng)物A的肝組織細(xì)胞，分別提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原—抗體雜交考點(diǎn)三

動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)一.動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1.概念:使_____或_____動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成_____細(xì)胞的技術(shù)2.結(jié)果:形成的__________具有_______________________________3.原理:________________________4.意義:__________________________________________5.誘導(dǎo)融合的常用方法______________、

和______________兩個(gè)多個(gè)一個(gè)雜交細(xì)胞原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞的遺傳信息細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性PEG融合法電激、振動(dòng)、離心等方法滅活病毒誘導(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)融合方法突破了有性雜交的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能相關(guān)信息:思考1.“滅活病毒”中滅活的具體含義是什么？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)。病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞互相凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合。思考2.滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的原理是什么？6.融合實(shí)質(zhì)及完成的標(biāo)志________________細(xì)胞核的融合滅活的病毒物理或化學(xué)手段喪失感染性（不感染細(xì)胞）不破壞抗原結(jié)構(gòu)（誘導(dǎo)細(xì)胞融合）解決了因兩種細(xì)胞密度不同而難以融合的問(wèn)題思考3:在太空中進(jìn)行細(xì)胞融合與在地面上進(jìn)行細(xì)胞融合相比，其優(yōu)越性在于?①融合后細(xì)胞的類型:可能有A、B未融合細(xì)胞及AA、AB、BB等多種細(xì)胞，因此細(xì)胞融合后需要進(jìn)行篩選。②AB雜種細(xì)胞遺傳物質(zhì)有什么特點(diǎn)？含兩種生物的遺傳物質(zhì)

教材隱性知識(shí)：源于必修3P52“動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史”：19世紀(jì)30年代，科學(xué)家曾在患肺結(jié)核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中觀察到多核細(xì)胞。1962年，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)日本血凝性病毒能引起艾氏腹水瘤細(xì)胞融合成多核細(xì)胞的現(xiàn)象。如何解釋這些現(xiàn)象?病人體內(nèi)的病毒等誘導(dǎo)多個(gè)體細(xì)胞融合形成了多核細(xì)胞。植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞融合前的處理方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法二.動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交比較細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性用果膠酶和纖維素酶去除細(xì)胞壁用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細(xì)胞分散成單個(gè)細(xì)胞物理法：振動(dòng)、離心、電激；化學(xué)法：PEG融合法生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法物理法：振動(dòng)、離心、電激；化學(xué)法：PEG融合法植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞融合成功的標(biāo)志主要用途意義相似點(diǎn)再生出細(xì)胞壁細(xì)胞核的融合培育植物新品種主要用于制造單克隆抗體突破遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，打破了生殖隔離，擴(kuò)展了雜交的親本組合動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相似二.動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交比較考點(diǎn)四

單克隆抗體及其應(yīng)用知識(shí)回顧：⑴.抗體的概念：抗體是機(jī)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

?？乖鞍踪|(zhì)⑵.抗體是由

細(xì)胞合成和分泌的，每種這種細(xì)胞能產(chǎn)生

（一種/多種）抗體。漿一種⑶.動(dòng)物免疫反應(yīng)中產(chǎn)生的抗體有

（一/多）種。多⑷.傳統(tǒng)制備抗體的方法：向動(dòng)物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使之產(chǎn)生抗體，然后從動(dòng)物

中分離所需要的抗體；其缺點(diǎn)是：

。血清產(chǎn)量低，純度低，特異性差⑸.為獲得單一的抗體，

（能/不能）選用特定的漿細(xì)胞直接去培養(yǎng),理由是

。不能漿細(xì)胞已經(jīng)高度分化，不能再分裂①B淋巴細(xì)胞特點(diǎn)：每一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。②骨髓瘤細(xì)胞特點(diǎn)：骨髓瘤細(xì)胞能在體外大量增殖。③雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：雜交瘤細(xì)胞既能迅速大量增殖,又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。⑴.單克隆抗體的制備原理:1.單克隆抗體的制備⑵.單克隆抗體的制備過(guò)程:注射特定的抗原多種B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合①未融合的細(xì)胞②多種雜交細(xì)胞(包括B-B細(xì)胞、瘤-瘤細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞)動(dòng)物細(xì)胞融合一個(gè)抗原往往有多個(gè)不同的抗原決定簇，一個(gè)抗原決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體。一種病原體可以誘導(dǎo)產(chǎn)生多種B細(xì)胞。①未融合的細(xì)胞②多種雜交細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞(能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞)用特定的選擇培養(yǎng)基第一次篩選克隆化培養(yǎng)、抗體檢測(cè)第二次篩選(可進(jìn)行多次)注射到小鼠腹腔內(nèi)體外培養(yǎng)獲取單克隆抗體從小鼠腹水中從細(xì)胞培養(yǎng)液中動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)B淋巴細(xì)胞選擇雜交瘤細(xì)胞①.圖中給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？刺激機(jī)體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的B淋巴細(xì)胞。②.若僅考慮細(xì)胞的兩兩融合，在獲取雜交瘤細(xì)胞的過(guò)程中，篩選淘汰的細(xì)胞有幾種類型？為什么？有未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(B－B融合細(xì)胞、瘤－瘤融合細(xì)胞)兩種類型。出現(xiàn)不同類型是因?yàn)榧?xì)胞融合不是100%的，且是隨機(jī)的。思考討論題：B淋巴細(xì)胞選擇雜交瘤細(xì)胞⑶.單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的方法及目的項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選原因誘導(dǎo)融合后會(huì)得到多種雜交細(xì)胞，另外還有未融合的細(xì)胞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⑶.單克隆抗體制備過(guò)程中兩次篩選的方法及目的項(xiàng)目第一次篩選第二次篩選篩選方法篩選目的用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞(“B—B”細(xì)胞、“瘤—瘤”細(xì)胞)都會(huì)死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(“B—瘤”細(xì)胞)才能生長(zhǎng)用多孔培養(yǎng)皿培養(yǎng)，在每個(gè)孔只有一個(gè)雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群得到能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞得到雜交瘤細(xì)胞①細(xì)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。②人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但不能分裂增殖。③鼠骨髓瘤細(xì)胞中只有D途徑，沒(méi)有S途徑，但能不斷分裂增殖。在培養(yǎng)基中加入氨基嘌呤，B淋巴細(xì)胞及同型融合細(xì)胞不能增殖，骨髓瘤細(xì)胞及同型融合細(xì)胞(氨基嘌呤阻斷)不能增殖，只有雜交瘤細(xì)胞能無(wú)限增殖。【拓展1】第一次篩選獲得雜交瘤細(xì)胞的方法：【拓展2】克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)★有限稀釋法每一個(gè)孔中盡量只接種一個(gè)雜交瘤細(xì)胞側(cè)面模擬圖克隆化培養(yǎng)一段時(shí)間取上清液進(jìn)行抗體檢測(cè)雜交瘤細(xì)胞懸液多孔細(xì)胞培養(yǎng)板(克隆化培養(yǎng))稀釋加到抗體檢測(cè)選擇陽(yáng)性克隆稀釋加到①未融合的細(xì)胞②多種雜交細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞抗體檢測(cè)呈陽(yáng)性的雜交瘤細(xì)胞（能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞）用特定的選擇培養(yǎng)基【第一次篩選】克隆化培養(yǎng)、抗體檢測(cè)【第二次篩選(可進(jìn)行多次)】注射到小鼠腹腔內(nèi)體外培養(yǎng)獲取單克隆抗體從小鼠腹水中從細(xì)胞培養(yǎng)液中注射特定的抗原多種B淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合動(dòng)物細(xì)胞融合動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)小結(jié):單克隆抗體的制備過(guò)程3、單克隆抗體的應(yīng)用特異性強(qiáng)，靈敏度高,可以大量制備。2.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)(1)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。診斷試劑抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)通過(guò)將

與能特異性識(shí)別腫瘤抗原的

結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。ADC通常由

三部分組成。(2)運(yùn)載藥物:細(xì)胞毒素單克隆抗體抗體、接頭和藥物(如細(xì)胞毒素)(2)運(yùn)載藥物:3、單克隆抗體的應(yīng)用ADC的抗體主要發(fā)揮靶向運(yùn)輸作用，即通過(guò)抗體特異性結(jié)合靶細(xì)胞表面的抗原，將連接的藥物輸送到靶細(xì)胞；?ADC的抗體和藥物各具有什么作用？藥物發(fā)揮治療效應(yīng)，如殺傷靶細(xì)胞。②ADC在臨床應(yīng)用上的作用機(jī)理是什么？其作用機(jī)理是通過(guò)單克隆抗體的靶向作用特異性地識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面抗原，然后利用細(xì)胞本身具備的內(nèi)吞作用使化學(xué)藥物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞體內(nèi)發(fā)生藥力，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。(2)運(yùn)載藥物:3、單克隆抗體的應(yīng)用③除了細(xì)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(xué)藥物等。⑶治療疾病。④單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢(shì)？a.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(yīng)，因此檢測(cè)的特異性和靈敏度大大提高；b.ADC能夠協(xié)同發(fā)揮抗體特異性識(shí)別的靶向作用和細(xì)胞毒素對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用，因此它在臨床上具有靶點(diǎn)清楚、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn)。細(xì)胞工程的各種技術(shù)手段及其原理總結(jié)細(xì)胞工程的各種技術(shù)手段及其原理總結(jié)【檢測(cè)】(2020?全國(guó)Ⅰ卷)

為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程，回答下列問(wèn)題:(1)上述實(shí)驗(yàn)前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是

。

誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有（答出兩點(diǎn)）_________________________________。(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)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(jìn)行細(xì)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(xì)胞能夠生存抗原與抗體的結(jié)合具有特異性將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)五分