2019-2020年高中生物《22 動物細胞工程》導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物《22 動物細胞工程》導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3 【學(xué)習(xí)目標】1、簡述動物的細胞培養(yǎng)過程、條件及其應(yīng)用。 2、簡述體細胞克隆動物概念、過程和原理，了解應(yīng)用前景，關(guān)注克隆技術(shù)安全性和倫理性問題。 【學(xué)習(xí)重點】動物的細胞培養(yǎng)過程、條件及其應(yīng)用 【學(xué)習(xí)難點】動物細胞的培養(yǎng)過程 【知識梳理】 一、動物細胞工程 動物細胞工程技術(shù)手段_______________、______________、_______________、______________等技術(shù)。_____________________是動物細胞工程的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)：________________技術(shù)。 二、動物細胞的培養(yǎng) 1概念.動物細胞培養(yǎng)是從動物體中取出相關(guān)的 ，將它分散成 ，然后放在適宜的 中，讓這些細胞 。 2.遵循的原理： 3.流程：取動物 （動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用 處理分散成 →制成 →轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中 進行 培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù) 培養(yǎng)。 〖思考〗 (1)、動物細胞與組織培養(yǎng)為什么選用動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織？ (2) 、組織取出后用胰蛋白酶處理目的是什么？為什么用胰蛋白酶處理可達到此目的？能否用胃蛋白酶代替？培養(yǎng)過程中為什么要定期用胰蛋白酶處理？動物組織培養(yǎng)需要胰蛋白酶處理嗎？ 4.條件：① ：培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具應(yīng)進行 處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的 ，以防培養(yǎng)過程中的 污染。此外，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。 ② ：合成培養(yǎng)基中通常需加入 等成分。 ③ ：哺乳動物多是 度 ；pH： 。 ④ ：95% ＋5% ；其中，O2是細胞代謝必需的，CO2的作用是 。 【例題1】一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件……………………………（ ） ①無毒的環(huán)境 ②無菌的環(huán)境 ③合成培養(yǎng)基需加血漿 ④溫度與動物體溫相近 ⑤需要02，不需要 C02 ⑥能調(diào)培養(yǎng)液pH A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥ 4.應(yīng)用：①生物制品：如病毒疫苗、 、 抗體的生產(chǎn)。 ②檢測有毒物質(zhì)，判斷某種物質(zhì)的毒性。（思考：蘇丹紅有致癌作用嗎？請簡要描述實驗過程） ③用于 、 、 等方面的研究，如是篩選抗癌藥物等。 ④應(yīng)用于基因工程：____________是基因工程技術(shù)中常用的受體細胞，因此，離不開動物細胞培養(yǎng)。 5比較、列表比較植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)（原理、培養(yǎng)基、結(jié)果、培養(yǎng)目的） 【例題2】動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于…………………………（ ） A．所用培養(yǎng)方法不同 B．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌的條件下進行 C．動物細胞培養(yǎng)需要用胰蛋白酶把組織消化形成單個細胞 D．動物細胞可傳代培養(yǎng)，植物細胞不能 【例題3】下列對動物細胞培養(yǎng)的有關(guān)敘述正確的是…………………………………（ ） A、動物細胞培養(yǎng)目的是獲得大量分泌蛋白 B、動物細胞培養(yǎng)前要用胰蛋白酶使細胞分散 C、細胞癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過程中 D、培養(yǎng)至50代后傳代細胞稱為細胞株 三 、動物細胞核移植（理論基礎(chǔ)：動物的細胞核具有________） 1. 概念：將動物細胞的 ，移入已 ，使其重組 并發(fā)育為一個 ，且最終發(fā)育為 。 種類： 哺乳動物核移植可以分為 核移植（比較容易）和 核移植（比較難）。 2.進行細胞核移植是采集去核卵(母)細胞，在體外培養(yǎng)到 時期。 3.過程 思考題： １、 核在進行體細胞核移植之前，為何要去掉受體卵母細胞的核？ ２、 用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內(nèi)的細胞，為什么？ 3、 細胞核移植生產(chǎn)的克隆動物是對體細胞供體動物進行了100%的復(fù)制嗎？為什么？ 4.應(yīng)用： (1)在畜牧生產(chǎn)中：可以加速家畜遺傳改良進程，促進________________。 (2)在保護瀕危物種方面：可增加這些動物的____________。 (3)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為_____________生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。 (4)在治療人類疾病方面：轉(zhuǎn)基因克隆動物細胞、組織和器官可以作為____________的供體。 (5)人的核移植胚胎干細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的組織、器官后，可以用于________________。 (6)研究胚胎發(fā)育及衰老過程，追蹤研究疾病的________________和____________。 5．存在問題：(1)__________低。(2)絕大多數(shù)克隆動物還存在__________。(3)克隆動物食品的____________存在爭議。 【例題4】一只羊的卵細胞核被另一只羊的體細胞核置換后，這個卵細胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能…………………………………………………………………………………………（ ） A． 有選擇地繁殖某一性別的家畜 B．繁殖家畜中的優(yōu)秀個體 C．用于保存物種 D．改變動物的基因型 知識點一　動物細胞培養(yǎng) 1．下列關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述，正確的是 (　　) A．培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞 B．克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中多數(shù)細胞的基因型會發(fā)生改變 C．二倍體細胞的傳代培養(yǎng)次數(shù)通常是無限的 D．惡性細胞系的細胞可進行傳代培養(yǎng) 2．用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是 (　　) A．都需要用CO2培養(yǎng)箱 B．都需要用液體培養(yǎng)基 C．都要在無菌條件下進行 D．都可體現(xiàn)細胞的全能性 知識點二　動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物 3．一只羊的卵母細胞核被另一只羊的體細胞核置換后，這個卵母細胞經(jīng)過多次分裂，再植入第三只羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下了一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是不能(　　) A．有選擇地繁殖某一性別的家畜 B．繁殖家畜中的優(yōu)秀個體 C．用于保存物種 D．改變動物的基因型 4．如圖為某哺乳動物的生殖過程圖，正確的敘述是(　　) A．個體2為克隆動物，c為高度分化的體細胞 B．個體2的遺傳性狀與提供b細胞的母羊完全不同 C．產(chǎn)生動物個體2的生殖方式為有性生殖 D．e細胞為完成減數(shù)分裂的卵細胞 【基礎(chǔ)鞏固】 1、用動、植物成體的體細胞進行離體培養(yǎng)，下列敘述正確的是 （ ） A．都需用CO2培養(yǎng)箱 B．都須用液體培養(yǎng)基 C．都要在無菌條件下進行 D．都可體現(xiàn)細胞全能性 2、在將動物組織塊分散成單個細胞時，可以使用胰蛋白酶。由此可以推測 （ ） A．胰蛋白酶一定不會對動物細胞造成損傷 B．處理時一定要注意處理時間、加酶量 C．動物細胞培養(yǎng)液pH應(yīng)與胰蛋白酶作用的適宜pH基本一致 D．動物細胞之間可能依靠蛋白質(zhì)聯(lián)系 3、在動物細胞培養(yǎng)過程中，使用胰蛋白酶的目的是 (　　) A．使動物組織分散為單個細胞 B．去掉細胞壁，使其成為原生質(zhì)體 C．去掉細胞膜，暴露出原生質(zhì)體便于細胞融合 D．促進蛋白質(zhì)水解為多肽 4．一般來說，動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件 (　　) ①無毒的環(huán)境　 ②無菌的環(huán)境 ?、酆铣膳囵B(yǎng)基需加血漿　 ④溫度與動物的體溫相近　 ⑤需要氧氣，也需要二氧化碳?、捱m宜的pH A．①②③④⑤⑥ B．①②③④ C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑥ 5．下列屬于動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)主要區(qū)別的是 (　　) A．培養(yǎng)基成分不同 B．動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行 C．動物細胞可以傳代培養(yǎng)，而植物細胞不能 D．動物細胞能夠大量培養(yǎng)，而植物細胞只能培養(yǎng)成植株 6．從母羊甲的體細胞中取出細胞核，注入到母羊乙的去核卵母細胞中，融合后的細胞經(jīng)卵裂形成早期胚胎，再移入到另一只母羊丙的子宮內(nèi)，出生的小羊大多數(shù)性狀 (　　) A．難以預(yù)測 B．像甲 C．像乙 D．像丙 7．根據(jù)培養(yǎng)基的物理性質(zhì)劃分，植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)所常用的培養(yǎng)基分別是(　　) A．固體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基 B．固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基 C．液體培養(yǎng)基、固體培養(yǎng)基 D．液體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基 8．進行動物細胞培養(yǎng)時，最好選用的培養(yǎng)材料是 (　　) A．衰老退化的動物組織細胞 B．成熟動物個體的體細胞 C．動物的受精卵細胞 D．健康動物胚胎或幼齡動物個體的體細胞 能力提升 9．下列與動物細胞培養(yǎng)有關(guān)的表述中，不正確的是 (　　) A．培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清 B．原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右便會出現(xiàn)生長停止 C．動物細胞培養(yǎng)一般能夠傳到40～50代，但其遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 D．動物細胞培養(yǎng)可用于檢測有毒物質(zhì)和獲得大量自身的健康細胞 10．美國杜克大學(xué)醫(yī)療中心一個研究小組在《科學(xué)》雜志上撰文透露，他們利用成年豬的動脈血管細胞和能夠模擬胚胎環(huán)境的新型生物效應(yīng)器，成功地在實驗室培育出新的動脈血管。這種血管的外形和功能都與真的血管一樣。這一研究成果是生物組織培養(yǎng)工程領(lǐng)域的重大進展。下列關(guān)于以上技術(shù)的敘述中，不正確的是(　　) A．以上技術(shù)屬于“克隆” B．這項技術(shù)中可能利用了去核卵細胞 C．這項技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細胞的“全能性” D．這項技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細胞發(fā)育成血管的潛能 11．xx年6月中國養(yǎng)殖網(wǎng)報道，“內(nèi)蒙古白絨山羊種羊場”誕生了目前國際上規(guī)模最大的一批轉(zhuǎn)基因克隆絨山羊。關(guān)于克隆，除個體水平的外，還有分子、細胞、器官等水平的克隆，下列不屬于克隆技術(shù)的是 (　　) A．從出生不久的小鼠心臟取下細胞在體外離體培養(yǎng)成細胞系 B．使某些特定的外源基因在哺乳動物體內(nèi)表達 C．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上利用馬鈴薯的芽繁殖馬鈴薯 D．將單個B淋巴細胞進行無性繁殖 12、①在動物細胞培養(yǎng)過程中，當(dāng)貼壁細胞分裂生長到細胞表面 時，細胞會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的 。此時，瓶壁上形成細胞層數(shù)是 。要使貼壁的細胞從瓶壁上分離下來，需要用 酶。②隨著細胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細胞停止分裂，進而出現(xiàn) 的細胞，但極少數(shù)細胞可以連續(xù)增殖，其中有些細胞會因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而變成 細胞，該種細胞黏著性 ，細胞膜表面蛋白質(zhì)（糖蛋白）的量 。 ③現(xiàn)用某種大分子染料對細胞進行染色，觀察到死細胞被染色，而活細胞不染色，原因是 。檢查某種毒物是否能改變細胞染色體的數(shù)目，最好選用細胞分裂到 期的細胞用顯微鏡進行觀察。 ④細胞培養(yǎng)中，通常在 條件下保存細胞，在這種條件下，細胞中 活性降低，細胞 的速率降低。 ⑤患者移植培養(yǎng)皮膚組織發(fā)生排斥反應(yīng)，這是因為機體把移植皮膚組織當(dāng)作 而進行攻擊。 13、現(xiàn)有A和B兩個肉牛品種，A品種牛的細胞組成可表示為A細胞核、A細胞質(zhì)，B品種牛則為B細胞核、B細胞質(zhì)。 ①如果要獲得一頭克隆牛，使其細胞由A細胞核和B細胞質(zhì)組成，基本步驟從A品種牛取出體細胞，進行培養(yǎng)，再從培養(yǎng)細胞中取出 注入B品種牛 卵母細胞，經(jīng)過刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎稱為 。將該胚胎移入代孕母牛 中，通過培育可達到目的。 ②克隆牛的產(chǎn)生說明 具有全能性?？寺∨５男誀钪饕憩F(xiàn) 品種牛的特征。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細胞核的遺傳物質(zhì)來自_____個親本，細胞質(zhì)來自 性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成_____（相同，不同）。 14.人的血清蛋白在臨床上需求量很大，通常從血液中提取。由于艾滋病等人類傳染病造成的威脅與日俱增，使人們對血液制品心存疑慮。生物技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使利用動物生產(chǎn)人的血清蛋白成為可能，如圖是上海某研究所培育生產(chǎn)出血清蛋白奶牛的流程圖。根據(jù)圖示回答： (1)雌性奶牛胚胎干細胞是 (　　) A．雌性奶牛產(chǎn)生的卵細胞 B．雌性奶牛體內(nèi)的受精卵 C．能發(fā)育成雌性奶牛的受精卵 D．從奶牛胚胎中取出的細胞，這個奶牛胚胎將發(fā)育成雌性奶牛 (2)圖中A、B用到的生物技術(shù)分別為____________、____________。 (3)小牛1、2、3的性別是________性，性狀________(填“相同”或“不相同”)。 (4)在形成重組細胞之前，先去掉受體牛卵母細胞的核，其原因是___________________________________________________________________。 (5)舉例說明體細胞核移植在治療人類疾病方面的應(yīng)用。 _________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 15、某研究小組進行藥物試驗時，以動物肝細胞為材料，測定藥物對體外培養(yǎng)細胞的毒性。供培養(yǎng)的細胞有甲、乙兩種，甲細胞為肝腫瘤細胞，乙細胞為正常肝細胞。請回答下列有關(guān)動物細胞培養(yǎng)的問題： (1)將數(shù)量相等的甲細胞和乙細胞分別置于培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)，培養(yǎng)液及其它培養(yǎng)條件均相同。一段時間后，觀察到甲細胞數(shù)量比乙細胞數(shù)量________。 (2)在動物細胞培養(yǎng)時，通常在合成培養(yǎng)基中加入適量血清，其原因是________________________________________________________________________。細胞培養(yǎng)應(yīng)在含5%CO2的恒溫培養(yǎng)箱中進行，CO2的作用是________________。 (3)在兩種細胞生長過程中，當(dāng)乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長________。藥物試驗需要大量細胞，兩種細胞頻繁傳代，甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更________。若用動物的肝臟組織塊制備肝細胞懸液，需用____________消化處理。 (4)為了防止細胞培養(yǎng)過程中細菌的污染，可向培養(yǎng)液中加入適量的________。 (5)已知癌基因X過量表達與肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，要試驗一種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響，可將甲細胞分為A、B兩組，A組細胞培養(yǎng)液中加入一定量的__________，B組細胞培養(yǎng)液中加入等量的無菌生理鹽水，經(jīng)培養(yǎng)后，從A、B兩組收集等量細胞，通過分別檢測X基因在A、B兩組細胞中的______或________合成水平的差異，確定抗腫瘤藥物Y的藥效。 綜合拓展16．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們可以根據(jù)人類的需求來改造生物的性狀，在許多領(lǐng)域取得了可喜的成果，下圖是利用奶牛乳汁生產(chǎn)血清白蛋白的圖解，根據(jù)下圖回答： (1)此工程涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)主要有：_____________________________________________________________。 (2)在形成圖中③的過程中，我們稱②為______________，獲?、诘耐緩街饕衉___________________________。能實現(xiàn)②直接進入③嗎？________________。為什么？______________________________________________________________________________。 (3)圖中①一般經(jīng)________ 處理可以得到③，從③到④的過程中一般用未受精的卵細胞去核為受體，不用普通的體細胞，原因是：____________________________________________ _。 (4)⑦是⑥的后代，那么⑦與⑥的遺傳性狀完全一樣嗎？____________，為什么？_________________________________________________________________________________________________________。利用轉(zhuǎn)基因動物乳汁生產(chǎn)生物產(chǎn)品的方法稱為______________，利用核移植的方法得到的動物叫做__________。 17、讓羊產(chǎn)牛奶，科學(xué)家對此做了相關(guān)的構(gòu)想，過程如圖所示。請據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)圖中涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有______________________________________(至少寫三種)。 (2)小羊a、小羊b、小羊c的性狀表現(xiàn)_____________ (填“相同”或“不同”)，你的理由是__________________________________________________。小羊a與羊N呢? _______，理由是_____________________________________________________________。 (3)若研究發(fā)現(xiàn)羊N細胞中線粒體發(fā)達，故而它的產(chǎn)奶率高，則小羊a會有這一優(yōu)良性狀嗎? _______，你的依據(jù)是__________________________________________________________ _。 (4)有人設(shè)想將羊體細胞與牛體細胞進行融合，以獲得新物種“羊一?！?，你認為依據(jù)目前的生物 技術(shù)和理論能否實現(xiàn)這一構(gòu)思? __________，你的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 2.2.2 動物細胞工程----動物細胞融合和單克隆抗體 【學(xué)習(xí)目標】1. 列表比較動物細胞融合與植物體細胞雜交的異同 2. 舉例說出動物細胞融合與單克隆抗體的原理和應(yīng)用。 【學(xué)習(xí)重點】1.理解和掌握動物細胞融合的原理、過程和意義。 2.理解和掌握單克隆抗體制備的過程的步驟和應(yīng)用 【學(xué)習(xí)難點】單克隆抗體的制備過程。 一 、動物細胞融合 1.概念 動物細胞融合也稱 ，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來 細胞遺傳信息的單核細胞，稱為 。 2.原理: 3.過程 動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導(dǎo)因素有 、 、 等。 不同DNA的兩個或多個細胞 ______細胞。 4意義：細胞融合技術(shù)突破了______________ 方法的局限，使____________ 成為可能。 二、單克隆抗體 1．傳統(tǒng)獲得抗體 (1)方法：①向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種________，使動物產(chǎn)生______；②從動物______ 中分離所需抗體。 (2)特點： 、 、 。 2．單克隆抗體的制備 （1）原理： （2）選材： （理由： ） （理由： ） (2)過程 多種融合細胞____________―→―→________抗體 (2)雜交瘤細胞的特點：____________，產(chǎn)生____________。 (3)單克隆抗體的優(yōu)點：________ ，____________ ，產(chǎn)量大。 3．單克隆抗體的應(yīng)用 (1)作為診斷試劑，具有準確、_____ _、簡易、_____ _的優(yōu)點。 (2)用于___________ 和____________ 。 知識點一　動物細胞融合 1．閱讀下列材料： 材料一　由于細胞的密度不同，在地面上受重力影響，細胞的融合非常困難，在太空進行此實驗比在地面實驗的細胞融合率要高很多?！吧裰邸绷栵w船上進行了B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融合、黃花煙草原生質(zhì)體和“革新”一號煙草原生質(zhì)體的融合兩個科學(xué)實驗，在電融合儀內(nèi)經(jīng)過160 min后，終于獲得成功。 材料二　如圖為哺乳動物生殖過程及相關(guān)細胞工程的示意圖，其中b為卵細胞，c、d為體細胞。 根據(jù)以上材料回答： (1)細胞融合技術(shù)與傳統(tǒng)的有性雜交相比，其優(yōu)越性在于_______________ _。在太空進行細胞融合與在地面進行細胞融合相比，其優(yōu)越性在于__________________________________。 (2)動物個體甲、乙的產(chǎn)生分別屬于哪種生殖？__________________________________。 (3)在“神舟”六號飛船上進行的“太空融合”，與上圖中的方法_______ _的原理相同。 (4)人工誘導(dǎo)動物細胞融合與誘導(dǎo)植物細胞融合的方法相同的是都可用物理法和化學(xué)法，此外動物細胞融合還可用________________作為誘導(dǎo)劑。 知識點二　單克隆抗體 2．某實驗室做了下圖所示的實驗研究，下列相關(guān)敘述，正確的是 (　　) A．與纖維母細胞相比，過程①形成的誘導(dǎo)干細胞的全能性較低 B．過程②是誘導(dǎo)干細胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程 C．每個Y細胞只產(chǎn)生一種抗體，故過程③不需用選擇性培養(yǎng)基進行篩選 D．過程④產(chǎn)生的單抗，不需細胞膜上載體蛋白的協(xié)助就能釋放到細胞外 3．近年來，我國死于狂犬病的人數(shù)有上升趨勢?？袢〔《镜暮怂崾荝NA，機體感染病毒后產(chǎn)生的特異性IgG抗體，能消除狂犬病病毒，這是接觸狂犬病病毒后及時注射疫苗和特異性抗體的重要依據(jù)。我國利用地鼠的腎細胞培養(yǎng)狂犬病疫苗，已取得良好效果。 請根據(jù)上述材料，回答下列問題。 (1)巴斯德利用固定毒株制成減毒活疫苗，預(yù)防狂犬病，制成減毒活疫苗需要用________ 培養(yǎng)。 (2)特異性抗體獲取可用單克隆抗體制備。在制備單克隆抗體的過程中，應(yīng)用的動物細胞工程技術(shù)是______________________________________________________________________________________。 (3)下面是單克隆抗體制備過程示意圖，請據(jù)圖回答： ①圖中A過程從小鼠的脾臟中取得的“小鼠細胞”是____________細胞，該細胞能夠產(chǎn)生________。從小鼠體內(nèi)提取分離該細胞之前，給小鼠注射的特定的物質(zhì)是____________。 ②圖中B過程是細胞融合，該過程需要用滅活的________________、聚乙二醇或電激等誘導(dǎo)。 ③特異性抗體獲取的方法也可以采用向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動物血清中分離所需抗體。與這種方法制備的抗體相比，單克隆抗體具有________________________________等優(yōu)點。 (4)動物細胞體外培養(yǎng)需要滿足的環(huán)境條件有____________________________________ 。 (5)單克隆抗體的制備還有哪些用途？__________________________________________ ?！　　　　　　　　　　　　　　　　　? 基礎(chǔ)落實 1．科學(xué)家用滅活的病毒把骨髓瘤細胞與效應(yīng)B細胞融合，得到雜交瘤細胞，則滅活病毒的作用是 (　　) A．病毒比較小，可鉆入到細胞內(nèi) B．滅活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以讓細胞聚集 C．滅活的病毒已失去感染活性，對各種動物細胞不造成破壞，但所保留的融合活性，可以使不同的動物細胞進行融合 D．滅活的病毒帶有目的基因，通過整合可以讓雜合細胞帶有目的基因 2．單克隆抗體技術(shù)在疾病診斷和治療以及生命科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于單克隆抗體的敘述，錯誤的是(　　) A．特異性強、靈敏度高 B．與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈” C．體外培養(yǎng)B淋巴細胞可大量制備單克隆抗體 D．由效應(yīng)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合而成的雜交瘤細胞分泌 3．近幾年神舟飛船頻頻成功發(fā)射和著陸。在飛船上，科學(xué)家進行了無人搭載的空間動物細胞融合實驗。該實驗所依據(jù)的原理和促進細胞融合的方法分別是 (　　) A．細胞的全能性、滅活病毒誘導(dǎo)融合 C．生物膜的流動性、滅活病毒誘導(dǎo)融合 D．生物膜的流動性、電刺激融合 B．細胞的全能性、電刺激融合 4．由單克隆抗體研制而成的“生物導(dǎo)彈”由兩部分組成，一是“瞄準裝置”，二是殺傷性“彈頭”。下列對此敘述不正確的(　　) A．“瞄準裝置”是指識別腫瘤的單克隆抗體 B．“彈頭”是由化學(xué)藥物構(gòu)成的 C．“彈頭”具有特異性 D．“瞄準裝置”具有特異性 5．將小鼠骨髓瘤細胞與一種B淋巴細胞融合，可使融合的細胞經(jīng)培養(yǎng)產(chǎn)生單克隆抗體，下列關(guān)于此項技術(shù)的依據(jù)、步驟及應(yīng)用的敘述不正確的是 (　　) A．B淋巴細胞可以產(chǎn)生抗體，但不能無限增殖 B．骨髓瘤細胞可以無限增殖，但不能產(chǎn)生抗體 C．B淋巴細胞與骨髓瘤細胞直接放入培養(yǎng)液中就能融合為雜交瘤細胞 D．單克隆抗體可用于疾病的診斷、治療和預(yù)防，也可用于研制治療癌癥的“生物導(dǎo)彈” 能力提升 6．新技術(shù)的建立和應(yīng)用對生物學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。下列技術(shù)(或儀器)與應(yīng)用匹配正確的是(多選) (　　) A．PCR技術(shù)——擴增蛋白質(zhì) B．雜交瘤技術(shù)——制備單克隆抗體 C．光學(xué)顯微鏡——觀察葉綠體的基粒 D．花粉離體培養(yǎng)——培育單倍體植物 7．用動物細胞工程技術(shù)獲取單克隆抗體，下列實驗步驟中錯誤的是 (　　) A．將抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞 B．用氯化鈣作誘導(dǎo)劑，促使能產(chǎn)生抗體的B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合 C．篩選雜交瘤細胞，并從中選出能產(chǎn)生所需抗體的細胞群，培養(yǎng)后提取單克隆抗體 D．該雜交瘤細胞株的增殖方式和產(chǎn)物分別是有絲分裂和單克隆抗體 8．下列關(guān)于生物技術(shù)的有關(guān)說法，正確的是 (　　) A．細胞具有全能性的原因是體細胞具有使后代細胞形成完整個體的能力 B．雜交瘤細胞的主要特點是既能在體外大量增殖，同時又能分泌特異性抗體 C．在基因操作的基本步驟中，目的基因的檢測和鑒定不進行堿基互補配對 D．滅菌是指殺死一定環(huán)境中的所有微生物的細胞 9、如圖所示為細胞融合技術(shù)的一些過程，據(jù)圖回答： (1)從A和B細胞到C細胞的過程中，必須用________處理。 (2)若A、B細胞為植物細胞，那么這樣的細胞已經(jīng)用酶降解脫掉了細胞壁，這種酶可能是________________，由此生成的A和B細胞稱為________。由A、B到C的過程中，常用的物理方法有________。融合完成的標志是________，形成D細胞還要應(yīng)用________技術(shù)，把其培養(yǎng)成植株。 (3)若A為人細胞，B為鼠細胞，并分別用紅、綠熒光染料標記細胞上的蛋白質(zhì)，在C細胞階段，細胞一半發(fā)紅色熒光，一半發(fā)綠色熒光，到D細胞階級，兩種顏色的熒光均勻分布，原因是__________________________________________________________。 (4)若A、B細胞為動物細胞，一般取自________________，然后用____________將其分散開。由A、B到C的過程中，采用的不同于植物細胞融合的手段是______________________________________________________________。 10.下列各圖表示單克隆抗體制備過程的各階段圖解，請據(jù)圖回答下列問題： (1)請用箭頭把代表各圖解的字母按單克隆抗體制備過程的順序連接起來。 ________________________________________________________________________。 (2)在單克隆抗體制備過程中，之所以選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，是因為它們?nèi)诤虾蟮碾s交瘤細胞具有_____________、___________ _的特性。 (3)由圖示可看出，單克隆抗體的制備過程運用了___________ _和__________ 等動物細胞工程技術(shù)手段。 11、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。鼠骨髓瘤細胞中盡管沒有S途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細胞，請回答： (1)試管中除融合的雜種細胞外，還有________種融合細胞。 (2)設(shè)計一種方法(不考慮機械方法)，從培養(yǎng)液中分離出雜種細胞，并說明原理。 方法：_______________________________________________________________ 。 原理：_____________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________。 12．有性生殖的生物產(chǎn)生后代需進行受精作用，植物體細胞雜交要進行原生質(zhì)體的融合，單克隆抗體的制備需進行動物細胞融合，可見細胞的融合技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用。下列為細胞融合的簡略過程，請據(jù)圖回答相關(guān)問題。 (1)若a、b分別是基因型為Hhrr、hhRr兩個煙草品種的花粉，且這兩對基因分別位于兩對同源染色體上。由于一對隱性純合基因(rr或hh)的作用，在光照強度大于800 lx時都不能生長。要想從融合細胞的培養(yǎng)液中分離出基因型為HhRr的雜種細胞，較為簡便的篩選方法是_________________________________________________________________________________________________________。 (2)若a、b表示兩種植物體細胞，則采用化學(xué)法形成c時，一般是用______________作為誘導(dǎo)劑。由d細胞形成雜種植株的原理是__________________，這種育種方法的優(yōu)點是__________________________。 (3)若a、b分別為骨髓瘤細胞和B淋巴細胞，則d細胞的特點是______________________。由d細胞產(chǎn)生的抗體與普通血清抗體相比較，具有______________________的特點。生產(chǎn)一般不能通過直接培養(yǎng)B淋巴細胞的方法生產(chǎn)單克隆抗體的主要原因是________________________________________________________________________。 綜合拓展 13．下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。 ① 技術(shù)是單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。 ②根據(jù)培養(yǎng)基的用途分類，圖中 HAT 培養(yǎng)基屬于 培養(yǎng)基。 ③單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比，最大的優(yōu)越性是 。 ④動物細胞融合除了采用植物細胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外，還可以采用 。 ⑤選出的雜交瘤細胞既具備骨髓瘤細胞的 特點，又具備淋巴細胞的 特點。 ⑥淋巴細胞是由動物體 中的 細胞分化、發(fā)育而來。 ⑦雜交瘤細胞從培養(yǎng)基中吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是 。 14、人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，其疫苗生產(chǎn)和單克隆抗體制備的流程之一如下圖： 請回答： (1)過程①代表的是________。 (2)過程②構(gòu)建A基因表達載體時，必須使用________________和________兩種工具酶。 (3)過程③采用的實驗技術(shù)是____________，獲得的X是__________。 (4)對健康人進行該傳染病免疫預(yù)防時，可選用圖中基因工程生產(chǎn)的________所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時，可從疑似患者體內(nèi)分離病毒，與已知病毒進行____________比較；或用圖中的________________進行特異性結(jié)合檢測。 15、右圖為細胞融合的簡略過程，請據(jù)圖回答： （1）若A、B是植物細胞，在細胞融合之前已用____ __________ ____________處理，除去了____________；由A、B到細胞C 的過程中，常用的物理方法是_____________________________。 融合完成的標志是_______________ 。 （2）若A、B是植物細胞，則形成的D細胞還要應(yīng)用__________ ____________________技術(shù)把D培養(yǎng)成植株。 （3）若A、B是動物細胞，一般取自________________________________， 然后用 使其分散開來；由A、B到C的過程中，常用的不同于植物細胞融合的手段是 ，所形成的D稱為 ，A、B融合為C的過程說明了細胞膜具有 。 （4）若該過程是制備單克隆抗體，A為小鼠效應(yīng)B細胞，那么，在獲得此細胞之前，小鼠已經(jīng)被注射了 。注射后小鼠身體發(fā)生了相應(yīng)的免疫反應(yīng)，生成了___________________________________，圖中B為 。 （5）若該過程仍是制備單克隆抗體，在A、B到C的過程中，所形成的C有_____種，用來培養(yǎng)的D細胞應(yīng)該是_________________。從中選擇出它的方法是_________________培養(yǎng)，獲得D后，常用的培養(yǎng)方法是培養(yǎng)液中培養(yǎng)和______________________________________。 （6）若A為人細胞，B為鼠細胞，并分別用紅、綠熒光染料標記細胞膜上的蛋白質(zhì)，在C細胞時，細胞一半發(fā)紅色熒光，一半發(fā)綠色熒光。到D細胞階段，兩種顏色的熒光均勻分布，請解釋原因。______________________________________。 2.2.1 動物細胞工程----動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)【答案】 對點訓(xùn)練 1．D　[動物細胞在培養(yǎng)過程中有接觸抑制現(xiàn)象，細胞在培養(yǎng)瓶中會貼壁生長，形成一層細胞，相互接觸后停止生長。克隆培養(yǎng)法培養(yǎng)過程中，僅有極少數(shù)細胞的基因型會發(fā)生改變。二倍體細胞的傳代培養(yǎng)一般傳至10代后就不易傳下去了。惡性細胞系的細胞具有不死性，可以進行傳代培養(yǎng)。] 知識鏈接　動物細胞培養(yǎng)注意事項 (1)動物細胞培養(yǎng)時，一般選取幼齡動物的組織、器官，其細胞的分化程度較低，增殖能力強，有絲分裂旺盛，容易培養(yǎng)。 (2)在動物細胞培養(yǎng)過程中，一般情況下10代以前的細胞核型不變，10代以后有些細胞核型發(fā)生改變，50代以后的細胞可能發(fā)生癌變。 (3)胰蛋白酶在動物細胞培養(yǎng)過程中的作用包括將組織分散成單個細胞，以及將貼壁細胞從瓶壁上分離下來，這樣做的目的是避免動物細胞的接觸抑制現(xiàn)象。 2．C　[不管是動物細胞培養(yǎng)還是植物組織培養(yǎng)，最基本的一個外界條件就是都要在無菌環(huán)境條件下進行。此外，動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，其中的碳源是葡萄糖，培養(yǎng)液中還需要加入一定的動物血清，其氣體環(huán)境是95%空氣＋5%的二氧化碳，以維持培養(yǎng)液的pH。而植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，其碳源為蔗糖，在組織培養(yǎng)的脫分化階段必須在黑暗條件下進行，再分化過程則需要一定的光照條件；動物細胞培養(yǎng)就是細胞的增殖，不能體現(xiàn)細胞的全能性，而植物組織培養(yǎng)體現(xiàn)了植物細胞的全能性。] 3.D　[生物的各種性狀是由遺傳物質(zhì)——DNA控制的。由細胞核內(nèi)的DNA控制的遺傳叫細胞核遺傳，由細胞質(zhì)內(nèi)DNA(主要存在于線粒體、葉綠體)控制的遺傳叫細胞質(zhì)遺傳。目前的克隆技術(shù)是將一個體細胞核移入一個去核的卵母細胞，經(jīng)過試管培養(yǎng)一段時間后，再移入另一個體的子宮內(nèi)發(fā)育、分娩的技術(shù)，通過該技術(shù)能夠保持親本的優(yōu)良性狀，能夠保持性別不變，亦能夠用于保存物種，但不能改變動物的基因型，這是因為基因型的改變是通過動物的有性生殖(減數(shù)分裂)完成的。] 知識鏈接　動物細胞核移植和克隆動物 4．A　[通過克隆技術(shù)培育的動物稱為克隆動物，提供細胞核的是高度分化的體細胞，A項正確；B項考慮細胞質(zhì)基因，應(yīng)該是“有相同之處”；動物的克隆實際上是無性生殖過程，C項錯誤；e細胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞，并沒有完全完成減數(shù)分裂，D項錯誤。] 歸納提升　動物細胞核移植的條件及結(jié)果 (1)核移植一般選擇去核的卵母細胞，因為卵母細胞體積大，易操作，含有促使細胞核全能性表達的物質(zhì)和營養(yǎng)條件。一般不選擇生殖細胞作為供核細胞，因為生殖細胞與正常體細胞相比，遺傳物質(zhì)減半。 (2)核移植時，一般先用電刺激使供受體細胞融合，再用物理或化學(xué)方法激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。 (3)核移植過程中細胞核只來自于一個個體，因此核遺傳物質(zhì)與供核個體的相同，屬于無性繁殖，不會改變生物體的基因型。 (4)克隆動物的性狀與核供體生物的性狀基本相同，但不是完全相同，因為： ①克隆動物的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自于受體卵母細胞。 ②生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境的影響。 【鞏固練習(xí)】1.C 2.D 3．A　[在進行動物細胞培養(yǎng)前，先用胰蛋白酶使組織塊中的細胞相互分散開，以增加與培養(yǎng)液的接觸面積，便于培養(yǎng)。] 4．A　[動物細胞培養(yǎng)一般需要無菌、無毒的環(huán)境；一定的營養(yǎng)；一般與動物相近的體溫和適宜的pH以及氣體環(huán)境等。] 5．A　[動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)的不同點主要有：①原理不同：植物組織培養(yǎng)的原理是細胞的全能性；而動物細胞培養(yǎng)的原理則是有絲分裂；②培養(yǎng)基不同：植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，除營養(yǎng)物質(zhì)外還有血清、血漿等；③結(jié)果不同：植物組織培養(yǎng)最終培養(yǎng)為完整的植株，而動物細胞培養(yǎng)最后形成細胞株或細胞系。] 6．B　[由于出生的小羊的細胞核中的遺傳物質(zhì)和提供細胞核的甲羊相同，所以小羊大多數(shù)性狀像甲。但由于乙提供了細胞質(zhì)，細胞質(zhì)中線粒體DNA也會發(fā)揮作用，所以小羊的性狀不會和甲羊完全一樣。] 7．B　[在植物組織培養(yǎng)過程中所用的是固體培養(yǎng)基，而在動物細胞培養(yǎng)過程中需制成單個懸浮細胞，用的是液體培養(yǎng)基。] 8．D　[在進行動物細胞培養(yǎng)時，用的是健康幼齡動物細胞或胚胎，這類細胞有旺盛的分裂能力。] 9．C　[動物細胞培養(yǎng)到40～50代時的細胞叫做細胞株，其遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變。在之后的培養(yǎng)中，有部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，并帶有癌變性質(zhì)，有可能在培養(yǎng)條件下無限制地傳代下去，這種傳代細胞稱為細胞系。] 10．C　[“全能性”是指細胞發(fā)育成完整生物體的潛能。上述技術(shù)并未產(chǎn)生出完整的個體，只是產(chǎn)生了外形和功能都與真的血管一樣的動脈血管。所以這項技術(shù)的關(guān)鍵并非要激發(fā)血管細胞的“全能性”，而是要激發(fā)血管細胞發(fā)育成血管的潛能。] 11．B　[克隆實質(zhì)上就是一種無性繁殖，題中A、D兩項都是細胞水平的克隆，C項是指植物的營養(yǎng)生殖，也屬于克隆的范疇。B項使某些特定的外源基因在哺乳動物體內(nèi)表達，這屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)。] 12.⑴相互接觸　接觸抑制　單層（或一層）　胰蛋白酶 ⑵衰老甚至死亡　 不死性　　　 降低　　 減少 ⑶由于活細胞的膜具有選擇透過性，大分子染料不能進入活細胞內(nèi)，故活細胞不能著色（或由于死細胞的膜喪失了選擇透過性，大分子染料能夠進入死細胞內(nèi)而著色） ⑷中 ⑸冷凍（或超低溫、液氮）　　酶　 新陳代謝 ⑹抗原 14．(1)D　(2)基因工程(轉(zhuǎn)基因技術(shù))　動物細胞核移植　(3)雌　相同　(4)卵母細胞中的核物質(zhì)會對轉(zhuǎn)基因重組細胞產(chǎn)生干擾　(5)為器官移植提供供體；研究疾病的發(fā)展進程和治療疾病等 解析　(1)胚胎干細胞是來自于發(fā)育的胚胎，它可以形成一個個體。(2)圖中A的操作對象是基因，而B過程中是一個細胞核與另一個細胞的細胞質(zhì)重組。(3)圖中小牛1、2、3細胞核中的遺傳物質(zhì)均來自雌性母牛胚胎，所以都為雌性，而且大部分性狀相同。(4)受體卵母細胞核中含有大量遺傳物質(zhì)，會對移入的轉(zhuǎn)基因重組細胞形成干擾，所以要去除。(5)克隆技術(shù)是一項新的技術(shù)，操作時有一定困難，但在器官移植中器官的提供方面有較大前景。 15、(1)多　(2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)　維持培養(yǎng)液pH　(3)停止　多　胰蛋白酶 (4)抗生素　(5)藥物Y溶液　mRNA　蛋白質(zhì) 16．(1)基因工程技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù) (2)目的基因　從基因文庫獲取、PCR技術(shù)擴增、人工合成　不能　獨立的外源基因很難與受體細胞的基因連接和獨立表達　(3)胰蛋白酶　卵細胞體積大易操作，且其細胞質(zhì)中含有促進細胞核表現(xiàn)出全能性的物質(zhì)　(4)不一樣　因為個體⑦的遺傳信息幾乎全部來自供體的細胞核，沒有孕育它的母體⑥的遺傳信息　乳腺生物反應(yīng)器　克隆動物 解析　目的基因的獲取方法有從基因文庫中獲取、人工合成及通過PCR技術(shù)擴增。獲取的目的基因不能直接導(dǎo)入受體細胞，需借助于載體，因為獨立外源基因很難與受體細胞的基因連接和獨立表達。將動物細胞分成單個需用胰蛋白酶處理，在細胞工程中細胞核導(dǎo)入的受體細胞常是去核的卵細胞，因為分化程度越低，細胞全能性的表達越容易。克隆得到的動物，性狀絕大多數(shù)像提供細胞核的動物。 17、⑴基因工程、核移植、胚胎移植、動物細胞培養(yǎng)（任選三種）⑵相同；這些個體都是由同一個重組細胞發(fā)育形成的；不完全相同；小羊a細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自O(shè)，生物體部分性狀屬于細胞質(zhì)遺傳⑶不會；線粒體中的基因一般通過細胞質(zhì)傳遞給后代，小羊a的細胞質(zhì)主要來自于羊O⑷不能；因為高度分化的動物體細胞的全能性受到限制，由羊體細胞和牛體細胞融合得到的雜交細胞不能正常發(fā)育成完整個體，即使得到一個個體也不能成為一個新物種，因為它不能正常生殖（具有開放性，其他合理答案也可以） 2.2.2 動物細胞工程----動物細胞融合和單克隆抗體 對點訓(xùn)練 1．(1)克服了遠緣雜交不親和的障礙　解決了因兩種細胞密度不同而難以融合的問題　(2)有性生殖；無性生殖　(3)三　(4)滅活的病毒 解析　(1)細胞融合與精卵結(jié)合相比，通過人工的方法克服了存在于物種之間的遺傳屏障的困難，從而能夠按照人們的主觀意愿，把來自不同物種的不同組織類型的細胞融合起來，克服了遠緣雜交不親和的障礙。若在太空中進行細胞融合，可以解決因兩種細胞密度不同而難以融合的問題。(2)動物個體甲是通過精卵結(jié)合產(chǎn)生的，屬于有性生殖，而乙是通過體細胞核移植技術(shù)產(chǎn)生的，屬于無性生殖。(3)“太空融合”是細胞融合，與方法三的原理相同，都是細胞膜的流動性。(4)動物細胞融合，除了可以利用誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合的方法外，還可以采用滅活的病毒。 2．D　[誘導(dǎo)干細胞的全能性比纖維母細胞高；誘導(dǎo)分化過程中遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變，只是基因的選擇性表達；Y細胞有很多種，故需用選擇培養(yǎng)基進行篩選。單抗的分泌應(yīng)通過胞吐方式，不需載體協(xié)助但消耗能量。] 知識鏈接　(1)單克隆抗體的制備原理 3．(1)活細胞　(2)動物細胞融合技術(shù)和動物細胞培養(yǎng)技術(shù) (3)①免疫的B淋巴　抗體　抗原(或狂犬病病毒) ②病毒(或仙臺病毒)?、厶禺愋詮姟㈧`敏度高，并可以大量制備　(4)無