2015届《世纪金榜》高考一轮生物复习选修3-2.2

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1、2.2动物细胞工程考纲纲 考情三年16考 高考指数:1.动动物的细细胞培养与体细细胞克隆 2.细细胞融合与单单克隆抗体 【知识梳理】一、动物细胞培养1.原理:细胞增殖。2.操作流程:胰蛋白酶细胞悬液原代培养胰蛋白酶3.动动物细细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环环境:_杀杀菌消毒,培养过过程加一定量的_杀杀菌,定期更换换培养液,清除代谢产谢产 物。(2)充足的营营养供给给:微量元素、无机盐盐、糖、氨基酸、促生长长因子、_等。(3)适宜的温度:_。(4)适宜的pH:_。培养液和培养用具抗生素血清、血浆浆36.50.57.27.495%5%二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.原理:动物细胞核的_

2、。2.供体和受体:(1)供体细胞:一般选优良动物的传代_以内的细胞。(2)受体细胞:去核的_。全能性10代减数第二次分裂中期的卵母细胞3.过程:细胞培养重组细胞去核供体三、动动物细细胞融合和单单克隆抗体1.动动物细细胞融合:(1)原理:_。(2)融合方法:_、_、电电激等。(3)意义义:突破了_的局限,克服了不同生物_的障碍,成为为研究细细胞遗传遗传 、细细胞免疫、肿肿瘤和生物新品种培育的重要手段。细细胞膜的流动动性聚乙二醇(PEG)灭灭活的病毒有性杂杂交方法远缘远缘杂杂交2.单克隆抗体的制备:杂交瘤细胞单克隆抗体【盲点判断】1.与植物细细胞一样样,动动物细细胞也可培养成一个动动物体。 ( )

3、2.二倍体细细胞的传传代培养次数通常是无限的。 ( )3.动动物细细胞培养技术术可用于转转基因动动物的培育。 ( )4.克隆动动物的性状与供体动动物完全相同。 ( )5.(2010浙江高考T4B)克隆培养法培养过过程中多数细细胞的基因型会发发生改变变。 ( )6.(2010广东东高考T24B)技术术(或仪仪器)与应应用匹配正确的是杂杂交瘤技术术制备单备单 克隆抗体。 ( )【盲点判断点拨】1.动物细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,重组并发育成胚胎,才能发育为一个动物体。2.二倍体细胞的传代培养次数通常是有限的,只有少数细胞遗传物质发生改变,才能无限增殖。3.目的基因导入受体细胞

4、后需通过动物细胞培养技术获得早期胚胎,才能进一步培育成转基因动物。4.克隆动物的性状主要由提供细胞核的供体动物决定,但由细胞质基因决定的性状则由受体细胞决定。5.克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而得到的,所以细胞的基因型相同,多数不会发生改变。6.杂交瘤技术是指将小鼠的具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞与特定B淋巴细胞结合,产生大量的单克隆抗体的技术。【网络概览】考点一 植物组织培养、动物细胞培养和核移植的比较1.区别: 植物组织组织 培养动动物细细胞培养核移植过过 程植物组织组织 培养动动物细细胞培养核移植结结 果与提供外植体植株 完全相同的个体相同分化程度的细细 胞群与供体基本相 同的

5、个体关 键键 环环 节节细细胞的脱分化、再 分化细细胞增殖、细细胞癌 变变核融合、细细胞 分化2.联系:三项技术都利用到细胞的培养,涉及有丝分裂,植物组织培养和核移植获得新个体本质上都属无性繁殖。3.相关概念:(1)细胞贴壁:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。(2)接触抑制:细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖的现象。(3)原代培养:动物组织通过酶或机械方法分散成单个细胞后进行的初次培养。(4)传代培养:用胰蛋白酶等处理后进行的分瓶扩大培养。【高考警示】植物组织培养动物细胞培养(1)植物组织培养和动物细胞培养都存在细胞的培养过程,但植物细胞可以先分裂再分

6、化,而动物细胞只分裂不分化。(2)植物组织培养可以培养成新个体,动物细胞培养只能培养出一团细胞,不能培养成一个新个体。【通关题组题组 】1.(动动物细细胞培养的过过程)(2014亳州模拟拟)下列关于动动物细细胞工程的叙述,正确的是 ( )A.PEG诱导动诱导动 物细细胞融合形成的杂杂种细细胞,经动经动 物细细胞培养能得到优优良动动物个体B.使用冷冻冻保存的正常细细胞通常为为10代以内,以保持细细胞正常的二倍体核型C.在高倍显显微镜镜下观观察发发生基因突变变的细细胞比例可推知某化学药药品的毒性D.用胰蛋白酶处处理动动物组织组织 后,可用无菌水稀释释制成细细胞悬悬浮液【解题指南】解答本题需关注以下

7、两点:(1)动物细胞培养的结果是获得细胞群。(2)区别原代培养和传代培养。【解析】选B。PEG诱导动物细胞融合形成的杂种细胞,经动物细胞培养能得到细胞群;为保持细胞正常的二倍体核型,使用冷冻保存的正常细胞通常为10代以内;细胞的基因突变不能在高倍显微镜下观察到;用胰蛋白酶处理动物组织后,要用特制的培养液稀释制成细胞悬浮液。2.(动物细胞培养与核移植过程)不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗?科学家进行了如图所示的克隆研究。代表有关过程,ah代表有关结构或个体。(1)a细胞的名称是 。过程取出的细胞f是,该细胞经过过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的 。(

8、2)对b的操作方法通常是 。若g是能产生人生长激素的羊,则培育g时,应将人生长激素基因导入_。让g进行有性生殖会丢失目的基因,为了尽快获得大量的生长激素,你将通过 技术来实现。(3)如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植,其优点是_。(4)上述过程中用到的生物技术有_(列举两项)。【解题指南】解答本题需注意以下三点:(1)认真识图,分清a图是去核卵母细胞(小黑点代表细胞核)。(2)明确胚胎干细胞在不同的分化诱导因子的作用下,会向不同的方向分化。(3)识记将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术。【解析】(1)图中a细胞是去核卵母细胞。过程取出的细胞f是胚胎干

9、细胞,胚胎干细胞具有分化的全能性,但经过过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的不同的分化诱导因子。(2)将供体细胞核注入去核的卵母细胞,通常用显微注射技术。若g是能产生人生长激素的羊,则培育g时,应将人的生长激素基因导入移植的供体细胞核中。为了克服有性生殖会丢失目的基因的缺点,可通过核移植技术来实现,即将g羊的体细胞核或胚胎细胞核移入去核的卵母细胞,经过图示过程,再形成转入人生长激素基因的克隆羊。(3)如果图中的细胞均是人体细胞,则获得的h细胞或器官可用于供体本人组织器官的移植,由于是自身细胞克隆培养形成的器官,不会发生免疫排斥反应。(4)上述过程中用到的生物技术有动物细胞培养、核移植、胚胎

10、移植、干细胞的诱导分化等。答案:(1)(去核)卵母细胞 胚胎干细胞不同的分化诱导因子(2)显微注射技术 移植的供体细胞核 克隆(或核移植)(3)不会发生免疫排斥反应(4)动物细胞培养、核移植、胚胎移植、干细胞的诱导分化等【互动探究】(1)从d中取出细胞进行培养时,一般不超过几代?为什么?提示:10代。10代以内的细胞其细胞核型不会发生变化。(2)此培养过程与植物细胞培养所用的培养基的形态有何不同?提示:此培养过程所用培养基一般是液体培养基,并加入动物血清。【解题金手指】(1)防止丢失基因的方法。把目的基因整合到一对同源染色体上:若目的基因仅位于一条染色体上,在有性生殖中由于存在减数分裂,目的基

11、因随同源染色体的分开而分离,配子中可能不存在目的基因;若目的基因在一对同源染色体上,可保证配子中有目的基因。无性生殖:由于无性生殖不存在减数分裂,所以不会出现目的基因丢失的情况,如克隆、植物组织培养。(2)核移植的供体的判断方法。核移植的供体,理论上是细胞核,但操作过程中可以把整个细胞注入去核的卵母细胞中,原因是体细胞体积相对较小,取核难度较大,另外细胞膜对核融合的障碍性较小。【加固训练】1.下列哪一项属于克隆 ( )A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中B.将抗药菌的某基因导入草履虫的细胞内C.将鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B细胞融合成杂交瘤细胞D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细

12、胞系【解析】选D。A项叙述的是基因工程中DNA(基因)的重组过程,此过程中,没有涉及DNA分子的复制;B项中是将目的基因导入受体细胞的过程;C项中,描述的是细胞融合的过程,也没有细胞增殖过程;D项中,某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系,有细胞增殖,即属于细胞水平上的克隆。2.如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题。(1)图中所示的结构名称是 。(2)图中所示的生物技术名称分别是 、。(3)过程通常用作为受体细胞的原因是_。(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是_,该种基因治疗所属类型是 。【解析】(1)是从供体(患者)体细胞分离出的细胞核。(2)表

13、示核移植技术,表示转基因技术。(3)早期胚胎中的细胞分化程度低,全能性高,可诱导分化成各种组织器官。(4)图示培育出的细胞(胰岛B细胞)核遗传物质来自患者本人,所以移植后不发生免疫排斥反应;图中所示基因治疗是体外转基因,故所属类型为体外基因治疗。答案:(1)细胞核(2)核移植技术 转基因技术(或基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术)(3)这些细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞(4)没有免疫排斥反应 体外基因治疗考点二 动物细胞融合与单克隆抗体 1.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较: 比 较较 项项 目植物体细细胞杂杂交动动物细细胞融合原理 细细胞膜的流动动性、细细胞

14、的全 能性细细胞膜的流动动性、细细胞 的增殖 融合 方法去除细细胞壁后诱导诱导 原生质质体 融合使细细胞分散后诱导细诱导细 胞 融合 使用 的酶纤维纤维 素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶诱诱 导导 手段物理法:离心、电电激、振动动 化学法:聚乙二醇等试剂诱试剂诱 导导除物理法和化学法外,也 可用灭灭活的病毒诱导诱导应应 用白菜甘蓝蓝等杂杂种植物单单克隆抗体的制备备(杂杂 交瘤细细胞)2.单克隆抗体的制备过程:【高考警示】单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的不同(1)第一次筛选是选出杂交瘤细胞。筛选对象:未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、B淋巴细胞和B淋巴细胞融合的细胞、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞融合的

15、细胞、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞。筛选方法:通过选择培养基淘汰,筛选出B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的细胞,即杂交瘤细胞。(2)第二次筛选是选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。筛选方法:通过细胞培养用相应抗原检测选出。筛选原因:从体内选取的免疫过的B淋巴细胞有很多种,因此形成的杂交瘤细胞也有很多种,所以需筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。【通关题组】1.(单克隆抗体的特点)(2014安庆模拟)以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞,再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群,由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体 ( )A.能识别绵羊整个红细胞B.只识别绵羊红细胞表面的特定分子C.能识别绵羊所有体细胞D.只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子【解题指南】解答本题需理解单克隆抗体特异性强的含义:只能针对特定的抗原起作用。【解析】选B。单克隆抗体具有特异性强的特点,只能针对特定的抗原。本题中的抗原是绵羊红细胞表面的特定分子,并非整个红细胞,也非其他体细胞,故B选项正确。2.(单单克隆抗体的制备过备过 程、应应用