高考生物（江苏版）配套课件 第44课时　动物细胞工程

1、江苏版 生物第44课时动物细胞工程考纲内容要求命题特点备考指南(1)动物的细胞培养与体细胞克隆A考查内容:动物细胞培养技术;动物体细胞核移植和克隆动物;动物细胞融合的方法;单克隆抗体的制备原理和方法考查形式:以选择题的形式考查动物细胞培养、动物细胞核移植及单克隆抗体的制备的知识1.联系内环境和培养基的有关知识,掌握动物细胞与组织培养的条件、过程和应用等2.用列表比较法,比较动物细胞培养与植物组织培养、植物体细胞杂交和动物细胞融合3.联系细胞结构、细胞全能性知识,结合畜牧业生产实际,理解细胞核移植与动物体细胞克隆的原理和过程等4.联系免疫有关知识,结合图示和医学实践中的具体事例,掌握单克隆抗体的

2、有关概念及制备原理、过程和意义等(2)细胞融合与单克隆抗体A考纲导学考点一动物细胞与组织培养1.概念:动物细胞与组织培养是指在体外模拟动物体内环境,将动物细胞或组织在 、 、 等条件下培养,使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术过程。2.材料:大多取自动物 或出生后不久的 的器官或组织,如肾、肺、肌肉等。3.条件:动物细胞培养需要严格的环境条件,包括温度、 、 和营养物质等。教材研读温度适宜营养充足无菌胚胎幼龄动物pH气体4.动物细胞培养与动物组织培养的主要区别:动物细胞培养过程中需要用 等使组织块中的细胞离散,而动物组织培养过程中不需要使细胞离散开。(1)原代培养:是指从供体获取细胞与

3、组织后的 培养。这一阶段培养的细胞很适合用于 、基因表达等实验研究。(2)传代培养:是将 的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养。一般情况下,传代培养 次后,细胞增殖会明显缓慢,甚至完全停止。胰蛋白酶初次药物测试原代培养1050考点二动物体细胞克隆和细胞核移植(1)概念:克隆已不仅仅是无性繁殖,还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的 群体。用 技术进行的克隆称为体细胞克隆。这一过程需要将供体体细胞的细胞核注入受体 中,经过培养能发育成胚胎,进而形成动物个体。(2)关键技术: 技术。(3)原理:动物细胞的细胞核具有 。无性繁殖体细胞核移植去核卵细胞细胞核移植全能性(1)概念

4、:细胞核移植是一种利用 技术等将某种动物细胞的 移入同种或异种动物的去除细胞核的 内的技术。(2)过程: 幼体。(1)意义:在克服动物 繁殖障碍、创造 等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。(2)应用:利用克隆技术大量复制实验动物,减少 ;利用异种显微操作细胞核成熟卵细胞重组细胞胚胎代孕母体子宫种间杂交新物种实验误差动物 拯救珍稀濒危动物;利用患者 培育新的组织或器官以治疗疾病等。借腹妊娠自身的细胞考点三动物细胞融合和单克隆抗体(1)概念:动物细胞融合是指在一定的条件下将两个或多个细胞融合为 的过程。(2)原理:细胞膜的 。(3)结果:形成 。(4)诱导动物细胞融合的方法:主要有 (如电场

5、法)、化学法(如用 作为诱导剂)和生物法(如用灭活的 作为诱导剂)。目前应用 进行细胞融合的效率较高,且对细胞伤害小,易操作、控制和观察。一个细胞流动性杂种细胞物理法聚乙二醇仙台病毒物理法(5)应用:动物细胞融合技术已广泛应用于细胞学、遗传学、免疫学及生物新品种培育等领域,但此技术的最重要的用途之一是制备 。(1)原理:单个的B淋巴细胞只能产生 抗体,骨髓瘤细胞具有 的能力,若将小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞相融合,首先形成杂交细胞,随后该细胞通过多次增殖形成一群细胞,这些细胞即可产生大量的单克隆抗体。单克隆抗体一种无限增殖 产生特定抗体的细胞群(3)特点:化学性质 、特异性 、灵敏度 ,并能大

6、量制备。(4)应用:目前,单克隆抗体主要用于治疗各种 ,如大肠癌、淋巴瘤、白血病等。此外,还可以用于治疗由于免疫系统紊乱导致的疾病,如类风湿性关节炎、牛皮癣、系统性红斑狼疮、哮喘、过敏性鼻炎等。(2)制备过程:杂交瘤细胞单一强高肿瘤1.(2015江苏单科,3A)乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养。( )2.(2015江苏单科,3B)细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行。( )3.动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育。( )4.体外培养杂交瘤细胞需要在培养液中添加动物血清和一些抗生素。( )理。( )6.动物细胞培养液中需添加胰蛋白酶和胶原蛋白酶。( )7.为了保证细胞培养所需

7、的无毒环境,需大量添加各种抗生素。( )8.筛选产生抗体的杂交瘤细胞需要使用特定的选择培养基。( )9.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸。( )10.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等优点。( )突破一动物细胞培养(1)原代培养和传代培养原代培养可有两种表述:a.细胞悬液第一次在瓶中培养,没有分瓶培养培养。两种表述没有本质区别。传代培养同样有两种表述:a.细胞悬液培养一段时间后,分瓶再进行的细胞培养;b.传10代以后的细胞培养,统称为传代培养。(2)细胞株和细胞系考点突破细胞株原代培养的细胞一般传至10代左右会出现生长停滞,衰老死亡,少数度过“危机”的细胞

8、能传50代左右,形成细胞株。细胞株的遗传物质并没有发生改变。细胞系细胞株传至50代以后,会出现第二次危机,少数度过第二次危机的细胞能够无限传代下去,形成细胞系。细胞系的遗传物质发生了改变,带有癌变细胞的特点。(1)动物细胞培养时加入CO2和O2的作用:CO2的作用是调节培养基pH;O2的作用是促进细胞有氧呼吸。(2)动物细胞培养时选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养的原因:幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低,增殖能力很强,更易于培养。(3)在动物细胞培养过程中两次用到的胰蛋白酶的作用:第一次是将剪碎的组织分散成单个细胞;第二次是将贴壁细胞从瓶壁上分离下来,目的是避免动物细胞的接触抑制现象。辨析比

9、较植物组织培养和动物细胞培养的比较项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞全能性细胞增殖培养基类型固体或半固体培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织过程结果新的组织或植株个体,可以体现全能性新的细胞系或细胞株,不形成个体,不体现全能性应用植株快速繁殖脱毒植株的培育人工种子生产药物、杀虫剂等转基因植物的培育蛋白质生物制品的生产皮肤移植材料的培育检测有毒物质生理、病理、药理学研究相同点(1)两种技术手段培养过程中都进行有丝分裂,都是无性繁殖,都可称为克隆,

10、都不涉及减数分裂(2)均为无菌操作,需要适宜的温度、pH等条件考向以选择题的形式考查动物细胞培养的知识1.(2015江苏淮安第五次模拟,24,3分)下列关于对某种动物的肝肿瘤细胞进行培养的叙述中,正确的(多选)()A.制备肝肿瘤细胞悬液时,可用胰蛋白酶处理肿瘤组织块B.培养基中通常需加入适量的抗生素、血清或血浆等成分D.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞呼吸答案ABC制备动物细胞悬液时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块使细胞分散开,故A正确;在培养基中要加入适量抗生素以避免其他微生物的污染导致培养失败,加入血清或血浆等成分以提供一些未知营养成分,故B正确;体外

11、培养时肿瘤细胞失去接触抑制现象,则细胞可持续增殖而互相堆积,故C正确;培养液中通入CO2的作用是维持培养液的pH,故D错误。2.下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是()答案A动物细胞培养所需的营养物质与植物细胞培养不同,这主要是因为它们的代谢类型不同;在动物细胞培养过程中,对贴壁生长的细胞若继续培养,则需要用胰蛋白酶处理,使细胞相互分离开来;癌细胞已失去贴壁生长的特性;抗生素可杀灭细菌,可用来防止细菌等污染。(1)细胞核移植选用去核卵母细胞的原因:虽然细胞核内具有发展成为一个完整个体所需的全套基因,但动物体细胞分化程度较高,因此很难表达全能性。而卵母细胞比较大,容易操作;卵母细胞的细胞质多,营

12、养丰富,含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。将体细胞核移植入去核卵母细胞内,既保证了重组细胞的完整性,又能刺激体细胞核表达其全能性,发育成为一个新的个体。(2)在体细胞的细胞核移植到作为受体的卵母细胞之前,必须先要去掉受体卵母细胞的核,目的是使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的细胞核。突破二动物体细胞核移植和体细胞克隆(3)与克隆动物有关的亲本遗传关系:动物体细胞核移植产生的新个体的亲本有三个:体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体、代孕母体。新个体细胞核基因型与体细胞核供体完全一样,因此新个体性状与体细胞核供体基本相同。卵母细胞细胞质中也有少量的 DNA,新个体性

13、状与卵母细胞细胞质供体有一些地方相同。代孕母体没有为新个体提供遗传物质,新个体性状与代孕母体基本没有联系。 动物细胞培养动物体细胞核移植原理细胞增殖动物细胞核的全能性过程动物组织块细胞悬液原代培养(细胞贴壁生长)胰蛋白酶处理,分瓶继续培养传代培养少数细胞获得不死性(癌细胞)结果获得相同分化程度的细胞群获得与供体遗传物质基本相同的个体应用生产生物制品用于基因工程检测有毒物质加速家畜遗传改良进程,促进良种繁育保护濒危物种生产医用蛋白提供克隆器官、组织等辨析比较克隆与组织培养、试管动物(婴儿)的区分 克隆组织培养试管动物(婴儿)生殖方式无性无性有性遗传物质来源2个亲本1个亲本2个亲本性别决定提供核亲

14、本一般没有精子类型主要用途优良种畜快速繁育,可选择性别快速繁殖无病毒植株解决不孕不育考向以选择题的形式考查动物体细胞核移植1.如图示哺乳动物生殖过程,其中b为卵细胞,c为体细胞。下列叙述不正确的是()A.形成的过程分别属于有性生殖和无性生殖B.产生的过程中可以发生基因突变、基因重组等C.的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性D.abc三种细胞的形成过程,仅c为有丝分裂答案B动物由受精卵发育而来属于有性生殖,动物没有经过受精作用,由体细胞的细胞核与卵细胞的细胞质重组形成的重组细胞发育而来,属于无性生殖,A正确;基因重组发生在减数分裂过程中,产生的过程中不进行减数分裂,B错误;体细胞的细胞核与卵细胞

15、的细胞质重组形成的重组细胞能发育成个体,说明动物细胞核具有全能性,C正确;a、b是生殖细胞,由减数分裂产生,c是体细胞,由有丝分裂产生,D正确。2.(2016江苏扬州中学摸底,16,2分)生物技术的发展速度很快,灭绝生物的复生已不是神话。如果世界上最后一只白鳍豚刚死亡,以下提供的复生白鳍豚的方法较易成功的是()A.将白鳍豚的体细胞取出,利用动物细胞培养,培育成新个体B.将白鳍豚的体细胞两两融合,再经早期胚胎培养、胚胎移植培育成新个体 C.取出白鳍豚的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中,再经早期胚胎培养、胚胎移植培育成新个体D.将白鳍豚的基因导入家驴的受精卵中,再经早期胚胎培养、胚胎移植培育成

16、新个体 答案C动物体细胞的全能性受到限制,因此利用动物细胞培养不能形成新个体,A错误;动物细胞融合技术还不能形成新的动物个体,况且细胞融合后会导致遗传物质加倍,B错误;将白鳍豚的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中,可以克隆形成白鳍豚,C正确;将白鳍豚的基因导入家驴的受精卵中,属于基因工程,可培育成具有新性状的家驴,但不能复生白鳍豚,D错误。突破三单克隆抗体的制备名称产生特点血清抗体由浆细胞分泌一般从血清中分离,产量低、纯度低、特异性差单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌特异性强,灵敏度高,能大量制备项目第一次筛选第二次筛选筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞,另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其

17、他抗原的刺激,所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞筛选方法用特定的选择培养基筛选:未融合的细胞和同种细胞融合后形成的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才能生长用多孔培养皿培养,在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测,经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群筛选目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞特别提醒(1)取相应B淋巴细胞前必须先注射相应抗原,否则不能获得单克隆抗体。(2)诱导融合的两种细胞名称及作用:免疫过的B淋巴细胞(浆细胞)的作用是产生抗体;骨髓瘤细胞能无限增殖。比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)理论基础细胞的全能性、

18、细胞膜的流动性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前的处理纤维素酶、果胶酶除去细胞壁注射特定抗原免疫处理正常小鼠促融方法(1)物理法:离心、振动、电激;(2)化学法:聚乙二醇(1)物理法:离心、振动、电激;(2)化学法:聚乙二醇;(3)生物法:灭活的病毒过程意义和用途(1)克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展杂交的亲本组合范围(2)应用:如白菜甘蓝杂种植株(1)制备单克隆抗体(2)诊断、治疗、预防疾病,例如:单抗诊断盒、“生物导弹”治疗癌症相同点都利用了细胞膜的流动性原理;都能克服远缘杂交不亲和的障碍,获得含有两个亲本的遗传物质考向以选择题的形式考查单克隆抗体的制备过程1.(2015江苏盐城中学月考,25,3分)下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,有关叙述正确的是(多选)()B.利用聚