(新高考)高考生物一轮复习课件第十单元第6课动物细胞工程(含解析)

第第6课动物细胞工程课动物细胞工程核心概念自查【概念概念导图导图】一一图图知全局知全局【概念梳理概念梳理】闭书测闭书测基基础础一、一、动动物物细细胞培养和核移植技胞培养和核移植技术术1.1.动动物物细细胞工程常用的技胞工程常用的技术术手段：手段：_、动动物物细细胞核移植、胞核移植、_、生、生产单产单克隆抗体等，其克隆抗体等，其中中_技技术术是其他是其他动动物物细细胞工程技胞工程技术术的基的基础础。动动物物细细胞培养胞培养动动物物细细胞融合胞融合动动物物细细胞培养胞培养2.2.动动物物细细胞培养：胞培养：(1)(1)原理：原理：_。(2)(2)过过程：程：细细胞增殖胞增殖(3)(3)培养条件：培养条件：无菌、无毒的无菌、无毒的环环境：境：对对_和所有培养用具和所有培养用具进进行无菌行无菌处处理；添加理；添加_；定期更；定期更换换培养液以便清除培养液以便清除_。营营养：除糖、氨基酸、促生养：除糖、氨基酸、促生长长因子、无机因子、无机盐盐、微量元素之外通常、微量元素之外通常还还需加入需加入_等一些天然成分。等一些天然成分。温度和温度和pHpH：适宜的温度：适宜的温度为为_；适宜的；适宜的pHpH为为_。培养液培养液抗生素抗生素代代谢产谢产物物血清、血血清、血浆浆36.536.50.5 0.5 7.27.27.47.4气体气体环环境境 (4)(4)应应用：生用：生产细产细胞胞产产品，如干品，如干扰扰素、疫苗、素、疫苗、单单克隆抗体；克隆抗体；检测检测并判断某种物并判断某种物质质毒性的大小；毒性的大小；临临床医学研究。床医学研究。3.3.动动物体物体细细胞核移植技胞核移植技术术和克隆和克隆动动物：物：(1)(1)原理：原理：_。(2)(2)核移植分核移植分类类：_核移植和体核移植和体细细胞核移植。胞核移植。(3)(3)过过程：程：动动物体物体细细胞核具有全能性胞核具有全能性胚胎胚胎细细胞胞(4)(4)应应用：用：加速家畜加速家畜_进进程，促程，促进优进优良畜群繁育。良畜群繁育。保保护护_。生生产产医用蛋白。医用蛋白。作作为为异种移植的供体。异种移植的供体。用于用于组织组织器官的移植。器官的移植。(5)(5)存在存在问题问题：_、克隆、克隆动动物存在健康物存在健康问题问题、克隆、克隆动动物食品的安全性物食品的安全性问题问题等。等。遗传遗传改良改良濒濒危物种危物种成功率低成功率低二、二、动动物物细细胞融合与胞融合与单单克隆抗体克隆抗体1.1.动动物物细细胞融合：胞融合：(1)(1)概念：两个或多个概念：两个或多个动动物物细细胞胞结结合形成一个合形成一个细细胞的胞的过过程。程。(2)(2)条件：条件：物理法：离心、振物理法：离心、振动动、电电激等激等诱导诱导因素因素化学法：需要用聚乙二醇化学法：需要用聚乙二醇(PEG)(PEG)生物法：生物法：_灭灭活的病毒活的病毒(3)(3)原理：原理：_。(4)(4)结结果：形成具有原来两个或多个果：形成具有原来两个或多个细细胞胞遗传遗传信息的信息的单单核核细细胞，称胞，称为为_。(5)(5)意意义义：突破了有性：突破了有性杂杂交方法的局限，使交方法的局限，使远缘杂远缘杂交成交成为为可能。成可能。成为为研究研究细细胞胞遗传遗传、细细胞免疫、胞免疫、肿肿瘤和生物新品种培育等的重要手段，瘤和生物新品种培育等的重要手段，为为制制备备_开辟了新途径。开辟了新途径。细细胞膜的流胞膜的流动动性性杂杂交交细细胞胞单单克隆抗体克隆抗体2.2.单单克隆抗体：克隆抗体：(1)(1)制制备备原理：一种原理：一种B B淋巴淋巴细细胞胞产产生一种抗体，生一种抗体，B B淋巴淋巴细细胞在体外胞在体外_(_(填填“能能”或或“不能不能”)无限增殖；骨髓瘤无限增殖；骨髓瘤细细胞能胞能_；B B淋巴淋巴细细胞与骨髓瘤胞与骨髓瘤细细胞融合得到胞融合得到_细细胞，既能无限增殖，又能胞，既能无限增殖，又能产产生特异性抗体。生特异性抗体。(2)(2)制制备过备过程：程：不能不能无限增殖无限增殖杂杂交瘤交瘤(3)(3)优优点：特异性点：特异性强强、灵敏度高，可大量制、灵敏度高，可大量制备备。(4)(4)用途：作用途：作为诊为诊断断试剂试剂；用于治；用于治疗疗疾病和疾病和_。运运载药载药物物【概念辨析概念辨析】全面清障碍全面清障碍1.1.判断下列判断下列细细胞培养和核移植技胞培养和核移植技术术叙述的正叙述的正误误：(1)(1)制制备备肝肝细细胞胞悬悬液液时时先用剪刀剪碎肝先用剪刀剪碎肝组织组织，再用胃蛋白，再用胃蛋白酶酶处处理。理。()()分析：分析：胃蛋白酶的最适胃蛋白酶的最适pH为强酸性，强酸性环境对肝细胞有伤害，应用为强酸性，强酸性环境对肝细胞有伤害，应用胰蛋白酶处理。胰蛋白酶处理。(2)(2)肝肝细细胞培养胞培养过过程中通常在培养液中通入程中通常在培养液中通入5%5%的的COCO2 2刺激刺激细细胞呼吸。胞呼吸。()()分析：分析：动物细胞培养时加入动物细胞培养时加入5%的的CO2的作用是维持培养液一定的的作用是维持培养液一定的pH。(3)(3)胚胎胚胎细细胞核移植的胞核移植的难难度大于体度大于体细细胞核移植。胞核移植。()()分析：分析：胚胎细胞分化程度低，核移植的难度小于体细胞核移植。胚胎细胞分化程度低，核移植的难度小于体细胞核移植。(4)(4)培养保留接触抑制的培养保留接触抑制的细细胞在培养瓶壁上可形成多胞在培养瓶壁上可形成多层细层细胞。胞。()()分析：分析：保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上形成单层细胞。保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上形成单层细胞。(5)(5)动动物物细细胞核移植的受体胞核移植的受体细细胞必胞必须须是卵是卵细细胞。胞。()()分析：分析：动物细胞核移植的受体细胞应为处于减数第二次分裂中期的卵母细动物细胞核移植的受体细胞应为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞。胞。(6)(6)克隆克隆动动物的性状与供核物的性状与供核动动物完全相同。物完全相同。()()分析：分析：克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞，与供核细胞不完全相同。克隆动物细胞质中的遗传物质来自卵母细胞，与供核细胞不完全相同。2.2.判断判断动动物物细细胞融合与胞融合与单单克隆抗体叙述的正克隆抗体叙述的正误误：(1)(1)植物原生植物原生质质体融合与体融合与动动物物细细胞融合原理相同。胞融合原理相同。()()分析：分析：二者都依赖于细胞膜的流动性。二者都依赖于细胞膜的流动性。(2)(2)单单克隆抗体可直接作克隆抗体可直接作为为“生物生物导弹导弹”用于疾病治用于疾病治疗疗。()()分析：分析：“生物导弹生物导弹”是单克隆抗体和药物结合的产物。是单克隆抗体和药物结合的产物。(3)(3)杂杂交瘤交瘤细细胞胞进进行体内培养，更容易控制培养条件。行体内培养，更容易控制培养条件。()()(4)(4)灭灭活的病毒能促活的病毒能促进动进动物物细细胞融合，但不能促胞融合，但不能促进进植物植物细细胞融合胞融合()()【概念活用概念活用】教材命教材命题题源源1.1.教材教材选选修修3P443P44“侧栏侧栏思考思考题题”改改编编：动动物物细细胞培养胞培养时时能否用胃蛋白能否用胃蛋白酶酶分散分散细细胞？胞？为为什么？什么？提示：提示：不可以。胃蛋白酶适于在较强的酸性条件下发挥作用，而较强的酸性条不可以。胃蛋白酶适于在较强的酸性条件下发挥作用，而较强的酸性条件会对贴壁细胞造成伤害。件会对贴壁细胞造成伤害。2.2.教材教材选选修修3 P533 P53：19751975年，英国科学家米年，英国科学家米尔尔斯坦和德国科学家科勒在前人工斯坦和德国科学家科勒在前人工作的基作的基础础上，上，继续继续探索和探索和尝试尝试，并且充分，并且充分发挥发挥想象力，想象力，设计设计了一个极富了一个极富创创造性造性的的实验实验方案方案(图图2-24)2-24)。他。他们们想到，如果把一种想到，如果把一种B B淋巴淋巴细细胞与能在体外大量增殖胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤的骨髓瘤细细胞胞进进行融合，所得到的融合行融合，所得到的融合细细胞就能大量增殖，胞就能大量增殖，产产生足生足够够数量的特数量的特定抗体。定抗体。制制备单备单克隆抗体克隆抗体时时，为为什么要什么要选选用用B B淋巴淋巴细细胞和骨髓瘤胞和骨髓瘤细细胞融合形成胞融合形成杂杂交瘤交瘤细细胞？胞？提示：提示：每一个每一个B B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体，但不能无限增殖；骨髓瘤细胞可快速大量增殖，却不能产生抗体。若将两种细胞融合在一起，则既能产细胞可快速大量增殖，却不能产生抗体。若将两种细胞融合在一起，则既能产生特异性抗体又能快速增殖。生特异性抗体又能快速增殖。关键能力进阶考点一考点一动动物物细细胞培养和核移植技胞培养和核移植技术术【典例精研引典例精研引领领】(2021(2021和和平平模模拟拟)我我国国研研究究人人员员在在世世界界上上率率先先利利用用去去甲甲基基化化酶酶(Kd4d)(Kd4d)的的mRNAmRNA，经经体体细细胞胞核核移移植植技技术术培培育育出出第第一一批批灵灵长长类类动动物物食食蟹蟹猴猴，作作为为研研究究癌癌症症等等人人类类疾病的疾病的动动物模型。如物模型。如图为图为体体细细胞核移植技胞核移植技术术培育食蟹猴的操作培育食蟹猴的操作过过程：程：(1)2001(1)2001年，美国科学家已年，美国科学家已经经培育出胚胎培育出胚胎细细胞核移植猴。胞核移植猴。获获得食蟹猴的体得食蟹猴的体细细胞胞核移植技核移植技术难术难度明度明显显高于胚胎高于胚胎细细胞核移植，原因是胞核移植，原因是_。(2)(2)进进行行过过程程时时，为为提供成提供成纤维细纤维细胞培养所需的无毒胞培养所需的无毒环环境，境，应应定期更定期更换换培养培养液，其目的是液，其目的是_。(3)(3)据据图图分析，分析，过过程程是利用是利用_法将成法将成纤维细纤维细胞注入猴去核的胞注入猴去核的MM中期卵中期卵母母细细胞的卵胞的卵细细胞膜与透明胞膜与透明带带之之间间。(4)(4)上述上述实验实验的突破之的突破之处处是使用了去甲基化是使用了去甲基化酶酶(Kd4d)(Kd4d)的的mRNAmRNA，在确定其作用，在确定其作用时时，研究人研究人员员用正常培养液培养融合用正常培养液培养融合细细胞得到胞得到A A组实验组实验数据，用正常培养液培养注数据，用正常培养液培养注入去甲基化入去甲基化酶酶(Kd4d)mRNA(Kd4d)mRNA的融合的融合细细胞得到胞得到B B组实验组实验数据。数据。图图中中X X为为融合融合细细胞胞发发育成的胚胎数、育成的胚胎数、Y Y为为囊胚数、囊胚数、Z Z为为内内细细胞胞团团数。分析数。分析实验实验数据可知，数据可知，Kd4dKd4d的的mRNAmRNA的作用是的作用是_、_。【名名师师授法解授法解题题】抓抓题题眼眼练练思思维维关键关键能力能力获取信息、解决实际问题能力获取信息、解决实际问题能力题眼题眼信息信息题眼题眼1.1.体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。核移植。题眼题眼2.2.为提供成纤维细胞培养所需的无毒环境，为提供成纤维细胞培养所需的无毒环境，应定期更换培养液。应定期更换培养液。题眼题眼3.3.用正常培养液培养融合细胞得到用正常培养液培养融合细胞得到A A组实验数组实验数据，用正常培养液培养注入去甲基化酶据，用正常培养液培养注入去甲基化酶(Kd4d)mRNA(Kd4d)mRNA的融合细胞得到的融合细胞得到B B组实验数据组实验数据解题解题思维思维依据教材知识，分析图中过程，厘清操作步骤，依据教材知识，分析图中过程，厘清操作步骤，其中第其中第(4)(4)题需要分析图中数据，明确实验自变量题需要分析图中数据，明确实验自变量和因变量，对比和因变量，对比A A组和组和B B组结果，得出结论组结果，得出结论【解析解析】(1)(1)全能性大小与分化程度有关，分化程度越高，全能性越低，体细全能性大小与分化程度有关，分化程度越高，全能性越低，体细胞分化程度高，恢复其全