高三生物一輪復(fù)習(xí)課件【知識精研】動物細(xì)胞工程及應(yīng)用

考點一動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用滿足細(xì)胞對未知營養(yǎng)成分的需求按種類和所需量嚴(yán)格配制成培養(yǎng)基

除糖類、氨基酸、無機鹽和維生素等細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)外，通常還需加入血清等一些天然成分

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用一、動物細(xì)胞培養(yǎng)

是指從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)1.概念：——是動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)注意:不能得到完整個體2.原理：細(xì)胞增殖3.條件(1)營養(yǎng):培養(yǎng)液

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用3.條件(2)無菌無毒的環(huán)境①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理②在無菌環(huán)境下進行操作③可根據(jù)實際情況適量添加抗生素?zé)o菌無毒——定期更換培養(yǎng)液，以清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害(3)溫度、PH和滲透壓(一般與動物體內(nèi)相同)

溫度多以36.5±0.5℃為宜，適宜PH為7.2-7.4，滲透壓則要適宜，以維持細(xì)胞正常的形態(tài)和功能注意：血清在高溫下容易變性失活，不可用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用3.條件(4)氣體環(huán)境①氣體組成及作用95%空氣：5%CO2：②培養(yǎng)裝置:培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶CO2培養(yǎng)箱置于維持培養(yǎng)液的PHO2是細(xì)胞代謝所必需知識鏈接：臨床上給患者輸入O2時，往往采用含有5%左右CO2的混合氣體，此處CO2的作用是刺激呼吸中樞要求內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用4.體外培養(yǎng)的動物細(xì)胞類型第1類：懸浮生長細(xì)胞細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長增殖需要貼附于某些基質(zhì)(如培養(yǎng)瓶壁)表面才能增殖第2類：貼壁生長細(xì)胞（主要類型）體外培養(yǎng)的細(xì)胞貼附在瓶壁生長的現(xiàn)象稱為細(xì)胞貼壁貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞通常會停止分裂增殖的現(xiàn)象稱為接觸抑制是動物細(xì)胞培養(yǎng)的兩個顯著特點，是否接觸抑制還可作為區(qū)別正常細(xì)胞和癌細(xì)胞的標(biāo)記之一動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)(10代以內(nèi))，細(xì)胞核型一般正常分瓶進行傳代培養(yǎng)

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用5.培養(yǎng)過程取動物組織或器官制成細(xì)胞懸液裝瓶進行原代培養(yǎng)取自幼齡動物或胚胎，因為其細(xì)胞分化程度低、分裂能力強，容易培養(yǎng)機械法剪碎或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶處理，使其分散成單個細(xì)胞，加入培養(yǎng)液注意：①處理時間不能過長也不能太短

②不能用胃蛋白酶需要進行傳代培養(yǎng)的原因：因接觸抑制、密度過大、有害代謝物積累和營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素細(xì)胞分裂會受阻

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用傳代培養(yǎng)時處理細(xì)胞的方法貼壁生長細(xì)胞：胰蛋白酶處理后離心法收集懸浮生長細(xì)胞：離心法收集原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的區(qū)分關(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(xì)胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)為傳代培養(yǎng)

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)理論基礎(chǔ)植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞增殖培養(yǎng)前處理無菌、離體無菌；用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使組織細(xì)胞相互分散開取材植物幼嫩的部位或花藥等動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織培養(yǎng)基性質(zhì)固體液體（又稱培養(yǎng)液）培養(yǎng)基成分水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等結(jié)果產(chǎn)生新個體產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個體A.動物細(xì)胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動物細(xì)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(xì)胞可能會無限增殖1.如圖為實驗小鼠皮膚組織進行細(xì)胞培養(yǎng)的過程，下列敘述正確的是()D原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)A.在利用肝組織塊制備細(xì)胞懸液時，可用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理B.動物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的CO2培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用維持培養(yǎng)液的pHC.為了防止動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中受污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的干擾素D.在合成培養(yǎng)基中，通常需加入血清等一些天然成分2.(2023·山西運城高三模擬)對某種動物的肝腫瘤細(xì)胞進行細(xì)胞培養(yǎng)，下列說法錯誤的是()C加的是抗生素，干擾素是抗病毒藥物

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用二、干細(xì)胞培養(yǎng)及應(yīng)用種類胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源早期胚胎骨髓、臍帶血和外周血體細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞等）特點應(yīng)用能分化為成年動物體內(nèi)任何一種類型的細(xì)胞，并進一步形成有機體的組織和器官甚至個體分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力體外分化成心肌細(xì)胞、神經(jīng)元和造血干細(xì)胞等造血干細(xì)胞用于治療白血??；神經(jīng)干細(xì)胞用于治療帕金森病、阿爾茲海默癥等是一種類似胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞，可定向分化為多種組織細(xì)胞治療小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血、阿爾茲海默癥、心血管疾病等造血干細(xì)胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多、應(yīng)用最成熟的一類成體干細(xì)胞

考點一

動物細(xì)胞培養(yǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)及其應(yīng)用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)1)制備方法：①借助載體將特定基因或直接將特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞、已分化的T細(xì)胞和B細(xì)胞）②用小分子化合物誘導(dǎo)2)優(yōu)點：①誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎②iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)A.多能干細(xì)胞形成多層皮膚組織的過程中，遺傳物質(zhì)通常會發(fā)生改變B.多能干細(xì)胞培養(yǎng)形成多層皮膚組織，說明動物的體細(xì)胞具有全能性C.給燒傷病人移植自身多能干細(xì)胞培養(yǎng)成的皮膚類器官可減弱免疫排斥反應(yīng)D.該項研究結(jié)果表明多能干細(xì)胞可以分化成為人體內(nèi)所需的各種組織和器官1.(2022·江蘇南京高三模擬)某學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文稱，利用人類多能干細(xì)胞培養(yǎng)的皮膚類器官在培養(yǎng)4～5個月后，形成了多層皮膚組織，包含毛囊、皮脂腺和神經(jīng)元回路，是迄今最逼真的人皮膚類器官。下列相關(guān)敘述正確的是（

）C考點二動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體一、動物細(xì)胞融合技術(shù)

是指使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)1.概念：2.原理：細(xì)胞膜的流動性3.誘導(dǎo)融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相同①物理方法：電融合法、離心法②化學(xué)方法：聚乙二醇(PEG)法③生物學(xué)方法：滅活病毒誘導(dǎo)法——動物細(xì)胞融合特有是指用物理或化學(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)

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體4.結(jié)果：形成雜交細(xì)胞，即具有原來兩個或多個細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞

5.意義：①細(xì)胞融合技術(shù)突破了有性雜交的局限，使遠緣雜交成為可能②成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段，用于制造單克隆抗體滅活病毒誘導(dǎo)法的原理

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（P48“相關(guān)信息”）

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體二、單克隆抗體及其應(yīng)用傳統(tǒng)抗體的制備1（1）方法反復(fù)注射動物體內(nèi)抗原

多種漿細(xì)胞多種抗體，再從血清中分離形成產(chǎn)生（2）缺點：產(chǎn)量低、純度低、制備的抗體特異性差、反應(yīng)不靈敏

單克隆抗體是指由單個B淋巴細(xì)胞經(jīng)過克隆(無限增殖)形成基因型相同的細(xì)胞群，這一細(xì)胞群產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體單克隆抗體的制備2（1）概念：（2）制備原理：B淋巴細(xì)胞(能產(chǎn)生單一抗體，但不能無限增殖)骨髓瘤細(xì)胞(能在體外無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體)雜交瘤細(xì)胞得到足夠數(shù)量的特定抗體(單克隆抗體)既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞融合

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體（3）制備過程：B淋巴細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞選擇B、瘤融合為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞(從脾臟中獲得)第一次篩選

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體（3）制備過程：第二次篩選：進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測體內(nèi)培養(yǎng)從小鼠腹水中獲取從培養(yǎng)液中獲取優(yōu)點：不需要特定培養(yǎng)基和嚴(yán)格控制環(huán)境條件優(yōu)點：可大規(guī)模培養(yǎng)，產(chǎn)量大

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體第一次篩選的原理【資料卡】細(xì)胞合成DNA有D(全合成途徑)和S(補救合成途徑)兩條途徑，其中D途徑能被氨基蝶呤阻斷。B淋巴細(xì)胞中這兩條途徑都有，但一般不分裂增殖；骨髓瘤細(xì)胞雖然能不斷分裂增殖，但只有D途徑?jīng)]有S途徑。加入氨基蝶呤制成的選擇培養(yǎng)基(HAT選擇培養(yǎng)基)，可以使未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都無法生存。第二次篩選的原理：抗原和抗體能夠特異性結(jié)合（抗原-抗體雜交法）96孔培養(yǎng)板

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體單克隆抗體制備過程中兩次篩選的比較項目第一次篩選第二次篩選篩選原因篩選方法篩選目的誘導(dǎo)融合后會得到多種雜交細(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)選擇性培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞用特定的選擇培養(yǎng)基篩選：未融合的細(xì)胞和同種細(xì)胞融合后形成的細(xì)胞(BB細(xì)胞、瘤瘤細(xì)胞)都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞(B瘤細(xì)胞)才能生長用多孔培養(yǎng)板培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細(xì)胞的情況下開始克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)多次篩選得到能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞得到雜交瘤細(xì)胞

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體（4）單克隆抗體的優(yōu)點：①能準(zhǔn)確地識別抗原的細(xì)微差異

（靈敏度高）

②與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合

（特異性強）

③可以大量制備（5）單克隆抗體的應(yīng)用：③用于治療疾?、俦粡V泛用作診斷試劑，在多種疾病的診斷和病原體鑒定中發(fā)揮重要的作用具有準(zhǔn)確、高效、簡易、快速的特點②運載藥物，形成抗體—藥物偶聯(lián)物，實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷優(yōu)點：位置準(zhǔn)確、療效高、副作用小

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)的作用機理ADC通常由抗體、接頭和藥物(如細(xì)胞毒素)三部分組成，即采用特定技術(shù)將具有生物活性的小分子藥物連接到能特異性識別腫瘤細(xì)胞的單克隆抗體上，通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細(xì)胞表面抗原，然后利用細(xì)胞本身具備的內(nèi)吞作用(胞吞)使化學(xué)藥物進入腫瘤細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮藥力，從而達到殺死腫瘤細(xì)胞的目的

考點二

動物細(xì)胞融合技術(shù)和單克隆抗體三、植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合的比較比較項目植物體細(xì)胞雜交動物細(xì)胞融合原理融合前的處理誘導(dǎo)融合的方法融合成功的標(biāo)志主要用途意義細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動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)胞分散成單個細(xì)胞電融合法、離心法；聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+-高PH融合法電融合法、PEG融合法滅活病毒誘導(dǎo)法再生出細(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有性雜交的局限，打破生殖隔離，使遠緣雜交成為可能A.在HAT培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細(xì)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(xì)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(xì)胞D.單克隆抗體制備過程涉及的生物學(xué)原理有細(xì)胞增殖和細(xì)胞膜的選擇透過性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(xì)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.用純化的GP3蛋白反復(fù)注射到小鼠體內(nèi)，以獲得相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞B.過程①可以用PEG誘導(dǎo)融合，融合原理是細(xì)胞膜具有一定的流動性C.用特定的選擇培養(yǎng)基對細(xì)胞乙進行篩選，融合細(xì)胞都能正常生長D.丙和丁只含雜交瘤細(xì)胞，第2次篩選前需對細(xì)胞丙進行克隆培養(yǎng)2.豬繁殖與呼吸綜合征是一種嚴(yán)重威脅養(yǎng)豬業(yè)發(fā)展的傳染病，由PRRSV病毒引起。我國科學(xué)家制備出PRRSV病毒GP3蛋白的單克隆抗體可對該病進行診斷和治療，過程如下圖所示。下列敘述不正確的是()CA.在體外培養(yǎng)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)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(xì)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(xì)胞C.制備鼠—鼠雜交瘤細(xì)胞單克隆抗體時，最后一般從細(xì)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(xì)胞的選擇性殺傷3.(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()D95%空氣雜交瘤細(xì)胞小鼠腹水中考點三動物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動物受體供體

考點三

動物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動物一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)

是指將動物一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)1.概念：用這樣的方法得到的個體稱為克隆動物2.原理：動物細(xì)胞核的全能性3.類型①胚胎細(xì)胞核移植：容易，因胚胎細(xì)胞分化程度低，全能性易表現(xiàn)②體細(xì)胞核移植：困難，因體細(xì)胞分化程度高，全能性較難表現(xiàn)選擇卵母細(xì)胞做受體的原因：體積大，易操作，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達的物質(zhì)重構(gòu)胚

考點三

動物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動物二、體細(xì)胞核移植的過程培養(yǎng)到MⅡ期去核將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞，并誘導(dǎo)融合(電融合法)注意：①卵母細(xì)胞去核的方法是顯微操作(去核)法，也可采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法

②在減數(shù)分裂Ⅱ中期(MⅡ期)“去核”實際是去除紡錘體—染色體復(fù)合物，目的是保證克隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自具有優(yōu)良性狀的供體細(xì)胞優(yōu)點：①對卵母細(xì)胞損傷較??；②保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞，操作方便早期胚胎代孕母牛與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個體重構(gòu)胚

考點三

動物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動物二、體細(xì)胞核移植的過程完成細(xì)胞分

裂和發(fā)育進程胚胎移植分娩需要用物理或化學(xué)方法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)激活人工重新構(gòu)建的胚胎克隆動物的性狀與供體不完全相同的原因：①克隆動物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體

②生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境影響體外培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚

考點三

動物體細(xì)胞核移植技術(shù)與克隆動物三、應(yīng)用前景和存在的問題前景畜牧業(yè)醫(yī)藥衛(wèi)生科學(xué)研究保護瀕危物種問題增加瀕危物種的存活數(shù)量加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育①作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)用蛋白②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)胞、組織和器官可以用于異種移植③可用于自體細(xì)胞、組織、器官的移植了解胚胎發(fā)育及衰老過程；分析致病基因；為研究疾病的致病機制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助①成功率非常低；②絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷A.該技術(shù)涉及動物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植等操作B.該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C.卵母細(xì)胞捐獻者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺傳給“三親嬰兒”D.“三親嬰兒”同時擁有自己父親、母親及卵母細(xì)胞捐獻者的部分基因1.2017年，某國