高三生物一輪復(fù)習(xí)生物微生物的培養(yǎng)技術(shù)及應(yīng)用動物細胞工程課件

第52講動物細胞工程1目

錄動物細胞培養(yǎng)23動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物4關(guān)鍵·真題必刷基礎(chǔ)·精細梳理典例·精心深研考點一動物細胞培養(yǎng)1.動物細胞培養(yǎng)原理：細胞增殖 (1)地位動物細胞工程常用的技術(shù)有動物細胞培養(yǎng)、動物細胞核移植、______________等。其中______________是動物細胞工程的基礎(chǔ)。動物細胞融合動物細胞培養(yǎng)(2)培養(yǎng)條件一般用液體培養(yǎng)基血清培養(yǎng)液36.5±0.5℃7.2～7.4維持培養(yǎng)液的pH(3)培養(yǎng)過程傳代(1)區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶。①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)。

②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)。(2)細胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。2.干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用骨髓

任何一種類型成體神經(jīng)干細胞特定的細胞或組織胚胎干細胞(1)營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制。(2023·海南卷，7A)(

)會發(fā)生接觸抑制。(2)進行動物細胞培養(yǎng)時，血清應(yīng)經(jīng)過高溫處理后加入培養(yǎng)基。(2022·湖北卷，7C)(

)高溫會使血清含有的促進細胞生長和增殖所需要的營養(yǎng)物質(zhì)失活，而使培養(yǎng)的動物細胞生長緩慢等。(3)培養(yǎng)心肌細胞的時候既需要氧氣也需要二氧化碳。(2022·江蘇卷，14B)(

)××√考點速覽動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較重點透析動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的比較考向1

結(jié)合動物細胞培養(yǎng)，考查社會觀念1.(2024·西安高新一中質(zhì)檢)如圖為實驗小鼠皮膚組織進行細胞培養(yǎng)的過程，下列敘述正確的是(

)DA.動物細胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動物細胞的全能性B.乙過程對皮膚組織可用胃蛋白酶處理C.丙過程為原代培養(yǎng)，遺傳物質(zhì)一定不變D.丁過程中某些細胞可能會無限增殖B考向2結(jié)合干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用，考查生命觀念、社會責(zé)任2.(2024·山東煙臺模擬)科研人員利用如圖所示的流程，將小鼠多能干細胞(PSC)誘導(dǎo)成為精子，并使其成功與卵細胞受精，得到正常后代，這項研究給男性無精癥導(dǎo)致的不孕不育帶來了福音。下列分析不合理的是(

)A.PSC誘導(dǎo)形成精子的過程中，會發(fā)生細胞染色體數(shù)目的變化B.步驟④只能加入一個分化出的精子，以避免多個精子和卵細胞融合C.步驟⑤受精卵在體外培養(yǎng)時需提供95%空氣和5%CO2的混合氣體環(huán)境D.上述流程利用了動物細胞培養(yǎng)、體外受精和胚胎移植等生物技術(shù)3.(2023·重慶卷，16)妊娠與子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞的功能密切相關(guān)。某研究小組通過如圖所示的實驗流程獲得子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞，以期用于妊娠相關(guān)疾病的研究。(1)手術(shù)獲得的皮膚組織需在低溫下運至實驗室，低溫對細胞中各種蛋白質(zhì)的作用為_____________________________________________________________。抑制酶的活性(降低蛋白質(zhì)或酶的活性)，防止蛋白質(zhì)變性(2)過程①中，誘導(dǎo)形成iPS細胞時，需提高成纖維細胞中4個基因的表達量，可采用________________技術(shù)將這些基因?qū)朐摷毎＿@4個基因的主要作用為：M基因促進增殖，S基因和C基因控制干細胞特性，K基因抑制凋亡和衰老。若成纖維細胞形成腫瘤細胞，最有可能的基因是________基因過量表達。轉(zhuǎn)基因M(3)培養(yǎng)iPS細胞時，應(yīng)對所處環(huán)境定期消毒以降低細胞被污染風(fēng)險?？捎米贤饩€進行消毒的是________。A.培養(yǎng)基 B.培養(yǎng)瓶C.細胞培養(yǎng)室 D.CO2培養(yǎng)箱CD(4)過程②中，iPS細胞經(jīng)歷的生命歷程為________。PCR技術(shù)可用于檢測子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞的mRNA水平。mRNA經(jīng)過______________才能作為PCR擴增的模板。增殖分化逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄基礎(chǔ)·精細梳理典例·精心深研考點二動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體1.動物細胞融合技術(shù)PEG融合法電融合流動性有性雜交2.單克隆抗體及其應(yīng)用

制備過程

原理：細胞膜的

流動性和細胞增殖脾選擇雜交瘤PEG2.單克隆抗體及其應(yīng)用克隆化培養(yǎng)

抗體檢測①獲取小鼠經(jīng)免疫的B淋巴細胞的部位：脾。②兩次篩選的目的：第一次是在誘導(dǎo)融合之后，利用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞。第二次是對上述雜交瘤細胞進行篩選，利用96孔板培養(yǎng)，采用專一抗體檢測的方法篩選出能產(chǎn)生所需特定抗體的雜交瘤細胞。③雜交瘤細胞的抗體檢測和克隆化培養(yǎng)：融合后的細胞經(jīng)選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)后，能存活的細胞就是雜交瘤細胞。但這些雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞，通常用“有限稀釋法”來選擇，直至確信每個孔中增殖的細胞為單克隆細胞。該過程即為雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)。

1.單克隆抗體的制備中需要給小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？刺激機體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而產(chǎn)生特定的B淋巴細胞。2.單克隆抗體被廣泛用作診斷試劑的原因是什么？單克隆抗體能準(zhǔn)確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備。情境推理3.請根據(jù)以下信息，設(shè)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，獲得雜交細胞。為了篩選出雜交瘤細胞，除去其他細胞，可向培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集能無限增殖的細胞，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，而人的淋巴細胞及其彼此融合的細胞不能無限增殖，但人的淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合后的雜交細胞可以利用淋巴細胞中的S途徑合成DNA且無限增殖?？枷?/p>

圍繞動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體，考查科學(xué)思維1.(2024·江蘇泰州模擬)人乳頭瘤病毒(HPV)是一種DNA病毒，可誘發(fā)細胞癌變。抗HPV的單克隆抗體可以準(zhǔn)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圖所示。下列敘述錯誤的是(

)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能準(zhǔn)確地識別抗原的細微差異，與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，并且可以大量制備C.可用HPV衣殼蛋白檢測篩選出能產(chǎn)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(xué)原理有細胞增殖和細胞膜的選擇透過性C2.(2024·廣東珠海調(diào)研)下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.圖中實驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌抗體特異性結(jié)合的抗原B.利用PEG融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法和電融合法等方法可誘導(dǎo)細胞融合獲得乙C.用特定的選擇培養(yǎng)基對乙進行篩選，融合細胞均能生長，未融合細胞均不能生長D.丙需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選后可獲得大量能分泌所需抗體的丁D3.(2024·廣東七校聯(lián)考)單克隆抗體以其特異性強、靈敏度高、純度高、可大量制備等優(yōu)點，自產(chǎn)生以來迅速得到廣泛利用。下列關(guān)于單克隆抗體制備和應(yīng)用的敘述正確的是(

) A.在體外培養(yǎng)B細胞和骨髓瘤細胞時需要置于含有95%O2和5%CO2的混合氣體的環(huán)境中 B.制備單克隆抗體過程中需要對細胞進行至少兩次的篩選，第一次篩選過程中能在特定選擇培養(yǎng)基上生長的是融合細胞 C.制備鼠—鼠雜交瘤細胞單克隆抗體時，最后一般從細胞培養(yǎng)液或小鼠脾臟中獲取單克隆抗體 D.利用單克隆抗體制備的抗體—藥物偶聯(lián)物，通過抗體的靶向作用和藥物的殺傷作用，實現(xiàn)對腫瘤細胞的選擇性殺傷基礎(chǔ)·精細梳理典例·精心深研考點三動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物1.動物細胞核移植技術(shù)細胞核卵母細胞新胚胎細胞核胚胎動物胚胎細胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易；而動物體細胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難。因此動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。

2.體細胞核移植的過程MⅡ2.體細胞核移植的過程2.體細胞核移植的過程電融合

細胞分裂和發(fā)育3.體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題遺傳改良生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因克隆動物胚胎干細胞非常低健康遺傳和生理缺陷1.通過體細胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動物，不是對體細胞供體動物進行了100%的復(fù)制，原因是____________________________________________________ _________________________________________________________________。

此外，動物的一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系。

克隆動物絕大部分DNA來自供體細胞核，但線粒體中的DNA來自受體卵母細胞情境推理2.某國批準(zhǔn)了首例使用細胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請，其培育過程可選用如下技術(shù)路線。(1)探究“三親嬰兒”的性狀表現(xiàn)與三個親本的關(guān)系并分析原因。①因基因型與母親(卵母細胞核供體)和父親(精子細胞核供體)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)與捐獻者(卵母細胞細胞質(zhì)供體)相同。2.某國批準(zhǔn)了首例使用細胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請，其培育過程可選用如下技術(shù)路線。(2)所謂的“三親嬰兒”中遺傳學(xué)上的母親應(yīng)是哪一個？該技術(shù)主要是為了避免什么疾?。刻崾?/p>

“三親嬰兒”中遺傳學(xué)上的母親應(yīng)是提供卵母細胞核的個體。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。2.某國批準(zhǔn)了首例使用細胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請，其培育過程可選用如下技術(shù)路線。(3)據(jù)圖分析，該技術(shù)涉及了哪些技術(shù)操作？該技術(shù)涉及動物細胞培養(yǎng)、體外受精、細胞核移植、胚胎移植等操作。(4)動物細胞核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)(原理)是什么？動物細胞核的全能性?？枷?/p>

結(jié)合動物體細胞核移植技術(shù)，考查實踐能力1.(2024·北京海淀模擬)科研人員用電融合的方法誘導(dǎo)母羊的乳腺上皮細胞與另一只羊的去核卵母細胞融合，然后將重構(gòu)胚移植到代孕母羊的體內(nèi)，最終培育出了克隆羊多莉。下表是科學(xué)家獲得的部分實驗數(shù)據(jù)，下列相關(guān)敘述，不合理的是(

)C實驗組別序號①②核供體細胞6歲母羊的乳腺上皮細胞發(fā)育到第9天的早期胚胎細胞融合成功細胞數(shù)277385早期發(fā)育成功胚胎數(shù)2990移植后成功懷孕母羊數(shù)/代孕母羊數(shù)1/1314/27出生并成活羔羊數(shù)1(多莉)4A.兩組羔羊性狀主要與核供體母羊相同B.②組比①組成功率高，可能因為胚胎細胞分化程度低C.本實驗涉及細胞培養(yǎng)、核移植和胚胎分割技術(shù)D.克隆技術(shù)應(yīng)用于人類，可能存在一定的倫理風(fēng)險D2.(2024·廣東茂名調(diào)研)如圖為體細胞克隆猴“中中”和“華華”的培育流程，為建立人類疾病的動物模型、研究疾病機理帶來光明前景。下列敘述正確的是(

)A.過程①將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中，體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性B.過程②在培養(yǎng)基中加入的動物血清含有激發(fā)成纖維細胞核全能性表達的物質(zhì)C.進行同期發(fā)情處理，可降低代孕母猴對“中中”“華華”的免疫排斥反應(yīng)D.與模型小鼠相比，模型猴更適合于研究人類疾病的發(fā)病機理、研發(fā)診治藥物關(guān)鍵·真題必刷1.(2023·北京卷，12)甲狀旁腺激素(PTH)水平是人類多種疾病的重要診斷指標(biāo)。研究者制備單克隆抗體用于快速檢測PTH，有關(guān)制備過程的敘述錯誤的是(

)A.需要使用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)B.需要制備用PTH免疫的小鼠C.利用抗原—抗體結(jié)合的原理篩選雜交瘤細胞D.篩選能分泌多種抗體的單個雜交瘤細胞DA2.(2022·北京卷，11)將黑色小鼠囊胚的內(nèi)細胞團部分細胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚發(fā)育為黑白相間的小鼠(Mc)。據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是(

)A.獲得Mc的生物技術(shù)屬于核移植B.Mc表皮中有兩種基因型的細胞C.注射入的細胞會分化成Mc的多種組織D.將接受注射的囊胚均分為二，可發(fā)育成兩只幼鼠3.(2023·海南卷，7)某團隊通過多代細胞培養(yǎng)，將小鼠胚胎干細胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細胞，再經(jīng)過一系列處理，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎Ｏ铝杏嘘P(guān)敘述錯誤的是(

)A.營養(yǎng)供應(yīng)充足時，傳代培養(yǎng)的胚胎干細胞不會發(fā)生接觸抑制B.獲得XO胚胎干細胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異C.XO胚胎干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛泄δ艿穆涯讣毎倪^程發(fā)生了細胞分化D.若某瀕危哺乳動物僅存在雄性個體，可用該法獲得有功能的卵母細胞用于繁育A4.(2022·遼寧卷，24)某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中，需要表達N蛋白胞