2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 專題2 細胞工程課件 選修3.ppt

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專題2 細胞工程 考綱導(dǎo)讀 一 植物細胞工程 1 對細胞工程概念的理解 分子生物 細胞器 1 應(yīng)用原理 細胞生物學(xué)和 學(xué) 2 操作水平 細胞水平或 水平 3 操作目的 按照人的意愿改變細胞內(nèi)的 或獲 得細胞產(chǎn)品 遺傳物質(zhì) 2 植物組織培養(yǎng) 無菌 離體 1 概念 在 和人工控制的條件下 將 的植物器官 組織 細胞 培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上 給予適宜的培養(yǎng)條件 誘導(dǎo)其產(chǎn)生 叢芽 最終形成 完整的植株 愈傷組織 植物細胞的全能性 2 理論基礎(chǔ) 全能性的含義 具有某種生物全部遺傳信息的任何一個 細胞 都具有發(fā)育成 的潛能 完整生物體 植物細胞全能性實現(xiàn)的條件 提供適宜 的培養(yǎng)條件 離體 影響全能性表達的原因 在特定的時間和空間條件下 細胞中的基因會有 地表達出各種蛋白質(zhì) 從而構(gòu)成生 物體的不同組織和器官 選擇性 3 過程 離體的植物器官 組織 細胞 愈傷 組織 根 芽 植物體 脫分化 再分化 3 植物體細胞雜交 1 概念 將不同種的植物體細胞 在一定條件下融合成 并培育成新的植物體的技術(shù) 2 過程 雜種細胞 纖維素酶 果膠酶 兩種植物細胞 原生質(zhì)體 融合后的原生質(zhì)體植物體 雜種細胞 愈傷組織 3 誘導(dǎo)方法 人工誘導(dǎo)融合的物理法包括 聚乙二醇 等 化學(xué)法一般用 PEG 作為誘導(dǎo)劑 4 意義 克服 的障礙 脫分化 離心 振動 電激 遠緣雜交不親和 4 應(yīng)用 1 植物繁殖的新途徑 微型繁殖 快速繁殖 作物脫毒 人工種子 2 作物新品種的培育 育種 突變體的利用 3 細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn) 單倍體 二 動物細胞工程1 動物細胞工程常用的技術(shù)手段 動物細胞核移植 生產(chǎn)單克隆抗體等 其中 技術(shù)是其他動物細胞工程技術(shù)的基礎(chǔ) 動物細胞培養(yǎng) 動物細胞融合 動物細胞培養(yǎng) 2 動物細胞培養(yǎng) 單個細胞 1 概念 從動物機體中取出相關(guān)的組織 將它分散成 然后放在適宜的培養(yǎng)基中 讓這些細胞生長和增殖 2 過程 動物組織塊 分散成單個細胞 細胞懸液 原代培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 3 條件 抗生素 無菌 無毒的環(huán)境 對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理 添加一定量的 定期更換培養(yǎng)液以清除代 謝產(chǎn)物 營養(yǎng) 除正常的有機和無機營養(yǎng)外 通常還需加入 等一些天然成分 溫度和pH 溫度為 哺乳動物 pH為 36 5 0 5 7 2 7 4 氣體環(huán)境 含95 空氣加5 CO2的混合氣體 其中后者 的作用是 維持培養(yǎng)液的pH 4 應(yīng)用 單克隆抗體 受體細胞 生理 病理 藥理 生產(chǎn)生物制品 如病毒疫苗 干擾素 等 應(yīng)用于基因工程 動物細胞是基因工程技術(shù)中常用的 因此 基因工程離不開動物細胞的培養(yǎng) 檢測有毒物質(zhì) 判斷某種物質(zhì)的毒性 用于 等方面的研究 如篩選抗癌藥物等 血清 血漿 3 動物體細胞核移植 克隆 卵母細胞 動物細胞核 1 概念 將動物的一個細胞的細胞核 移入一個已經(jīng)去掉細胞核的 中 使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎 這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體 體細胞核移植 2 理論基礎(chǔ) 具有全能性 3 分類 包括胚胎細胞核移植和 其中 胚胎細胞核移植 較易成功 4 過程 4 動物細胞融合 滅活的病毒 雜交 1 概念 又稱為細胞雜交 指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程 2 融合方法 誘導(dǎo)方法與植物原生質(zhì)體融合的方法相似 特有的方法是常用 誘導(dǎo) 細胞 遠緣雜交 4 意義 克服了 不親和的障礙 3 過程 不同來源的兩個或多個動物細胞 5 單克隆抗體 1 制備過程 雜交瘤細胞 產(chǎn)生專一抗體的細胞 培養(yǎng) 提取抗體 2 單克隆抗體的特點 特異性強 純度及靈敏度高 并可大量制備 3 單克隆抗體的應(yīng)用 診斷試劑 運載藥物 作為 具有準確 高效 簡易 快速的優(yōu)點 用于治療疾病和 判斷正誤 1 在愈傷組織培養(yǎng)中加入細胞融合的誘導(dǎo)劑 可獲得染色 體加倍的細胞 2 在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中 不會發(fā)生細胞 的增殖和分化 3 培養(yǎng)草莓脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細胞雜交 答案 1 2 3 考點一 植物細胞工程的基本技術(shù) 考點梳理 1 植物組織培養(yǎng)技術(shù) 1 植物組織培養(yǎng)的過程 愈傷組織 離體的植物器官 組織 細胞胚狀體或叢芽 試管苗 2 脫分化與再分化過程的比較 2 植物體細胞雜交技術(shù) 1 誘導(dǎo)融合的方法 物理法包括離心 振動 電激等 化 學(xué)法一般是用聚乙二醇 PEG 作為誘導(dǎo)劑 2 植物細胞融合完成的標志 新細胞壁的形成 3 植物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株 而不是形成雜種細胞 雜種植株的特征 具備兩種植物的遺傳特征 原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì) 4 體細胞雜交即兩個細胞融合成一個細胞 不管染色體 基因組還是染色體組都采用直接相加的方法 5 該培育新品種的過程中 遺傳物質(zhì)的傳遞不遵循孟德爾 的遺傳定律 6 植物體細胞雜交克服遠緣雜交不親和的障礙 大大擴展 了可用于雜交的親本組合范圍 1 植物體細胞雜交獲得的雜種細胞的類型有三種 只考慮兩兩融合 AA型 BB型 AB型 符合要求的只有AB型 需要進行篩選 2 雜種植株遺傳物質(zhì)的變化 雜種植株的變異類型屬于染色體變異 雜種植株的染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和 雜種植株屬于異源多倍體 高考探究 考向 植物體細胞雜交過程 典例1 2017年陜西西安長安一中檢測 下圖是植物細胞雜交過程示意圖 請據(jù)圖回答下列問題 1 植物體細胞雜交的第 步是去掉細胞壁 分離出有活力的原生質(zhì)體 目前此步驟最常用的方法是酶解法 也就是在溫和的條件下用 等分解植物的細胞壁 2 過程的發(fā)生必須經(jīng)過人工誘導(dǎo) 人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)方法是用 試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合 動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同 誘導(dǎo)融合的方法類似 動物細胞的融合還常用到 作為誘導(dǎo)劑 3 與過程 密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器為 4 過程稱為 過程稱為 若利用此技術(shù)生產(chǎn)治療癌癥的抗癌藥物 紫杉醇 培養(yǎng)將進行到 填字母編號 即可 5 植物體細胞雜交在育種工作中具有廣泛的應(yīng)用價值 其突出的優(yōu)點是 解析 1 植物體細胞雜交的第 步是去掉細胞壁 分離出有活力的原生質(zhì)體 目前此步驟最常用的方法是酶解法 也就是在溫和的條件下用纖維素酶和果膠酶等分解植物的細胞壁 2 過程的發(fā)生必須經(jīng)過人工誘導(dǎo) 人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)方法是用聚乙二醇試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合 動物細胞的融合還常用到滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑 3 過程 是雜種細胞生成細胞壁 高爾基體與植物細胞壁形成有關(guān) 4 過程稱為脫分化 過程稱為再分化 治療癌癥的抗癌藥物 紫杉醇是從紫杉細胞中提取的 只需將植物組織培養(yǎng)到愈傷組織階段即可 5 植物體細胞雜交在育種工作中具有廣泛的應(yīng)用價值 其突出的優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和障礙 大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍 答案 1 纖維素酶和果膠酶 滅活的病毒 2 聚乙二醇 3 高爾基體 4 脫分化 再分化 e 5 克服遠緣雜交不親和障礙 大大擴展了可用于雜交的親本組合范圍 考向預(yù)測 1 花椰菜易受黑腐病菌的侵害而患黑腐病 野生黑芥具有黑腐病的抗性基因 用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化 并喪失再生能力 再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合 以獲得抗黑腐病雜種植株 流程如下圖 據(jù)圖回答下列問題 1 過程 所需的酶是 2 過程 后 在顯微鏡下觀察融合的活細胞中有供體的 存在 這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標志 3 原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持一定的滲透壓 其作用是 原生質(zhì)體經(jīng)過 再生 進而分裂和脫分化形成愈傷組織 4 若分析再生植株的染色體變異類型 應(yīng)剪取再生植株和 植株的根尖 通過 染色和制片等過程制成裝片 然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目 5 對雜種植株進行 接種實驗 可篩選出具有高抗 性的雜種植株 解析 1 據(jù)題圖分析 為獲得有活力的原生質(zhì)體 常用纖維素酶和果膠酶去除細胞壁 2 過程為誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 黑芥葉肉細胞中含有葉綠體 融合成功的活細胞中肯定含有葉綠體 3 原生質(zhì)體在培養(yǎng)液濃度過高時會失水皺縮 在培養(yǎng)液濃度過低時則會吸水漲破 在培養(yǎng)液中加入適宜濃度的甘露醇以保持與原生質(zhì)體內(nèi)相同的滲透壓 目的是維持原生質(zhì)體的正常形態(tài) 保持其完整性 原生質(zhì)體再生出新細胞壁后 可經(jīng)脫分化形成愈傷組織 4 染色體變異在顯微鏡下可見 為確定再生植株的變異類型 可選取再生植株與雙親植株根尖分生區(qū)細胞 經(jīng)解離 漂洗 染色 制片后 觀察比較它們之間染色體的不同 5 為篩選高抗性的雜種植株 可對雜種植株接種黑腐病菌 據(jù)其接種后的表現(xiàn)進行篩選 答案 1 纖維素酶和果膠酶 2 葉綠體 細胞壁解離漂洗 3 保持原生質(zhì)體完整性 4 雙親 或花椰菜和黑芥 5 黑腐病菌 2 人工種子是人們模仿天然種子的結(jié)構(gòu)制造出來的生命有機體 它能像天然種子一樣萌發(fā)生長 人工種子的核心部分是胚狀體 其培育過程如下圖所示 請回答下列有關(guān)問題 1 制作人工種子依據(jù)的原理是 制作過程的關(guān)鍵是確保無菌操作 其原因是 2 表示脫分化的過程 其實質(zhì)是 表示再分化的過程 其實質(zhì)是 培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的濃度 影響 過程的進行 3 從保證人工種子正常的生命力以及生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)上來看 人造種皮應(yīng)具有半透性 透水 透氣性 和 的特點 4 某二倍體植物的基因型為DdTt 利用花藥離體培養(yǎng)的方法 可培育成 花粉胚 也可制成人工種子 這種由種子萌發(fā)形成的個體稱為 從生殖方式看屬于 生殖 解析 1 培育人工種子的原理是細胞的全能性 2 脫分化的實質(zhì)是使不分裂的細胞恢復(fù)分裂能力 再分化的實質(zhì)是使分裂的細胞在形態(tài) 結(jié)構(gòu)和功能上再次發(fā)生變化 這種變化是基因的選擇性表達的結(jié)果 培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的濃度 比例和使用順序可影響脫分化和再分化過程 3 種子萌發(fā)的過程中 需要從外界吸收大量的水分和氧氣進行有氧呼吸 因此 人工種皮應(yīng)該具有透水 透氣性 從物質(zhì)循環(huán)的角度來看 人工種皮應(yīng)該能被微生物降解 4 通過花藥離體培養(yǎng)獲得的植株屬于單倍體 基因型為DdTt的植物能產(chǎn)生基因組成為DT Dt dT和dt的四種花粉 這種通過有性生殖細胞產(chǎn)生后代的生殖方式屬于有性生殖 答案 1 細胞的全能性 細菌等微生物代謝旺盛 在消耗 營養(yǎng)物質(zhì)的同時 產(chǎn)生大量有害產(chǎn)物 毒害組織細胞 2 使不分裂的細胞恢復(fù)分裂能力 基因的選擇性表達 比例 使用順序 3 易被微生物降解 4 單倍體 有性 考點二 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 考點梳理 1 動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的異同 續(xù)表 續(xù)表 2 概念辨析 1 細胞貼壁和接觸抑制 細胞貼壁 懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上 接觸抑制 細胞數(shù)目不斷增多 當(dāng)貼壁細胞分裂生長到 表面相互接觸時 細胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象 2 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 原代培養(yǎng) 動物組織消化后的初次培養(yǎng) 傳代培養(yǎng) 原代培養(yǎng)過程中 貼滿瓶壁的細胞需要重新用胰蛋白酶等處理 然后分瓶培養(yǎng) 讓細胞繼續(xù)增殖 3 細胞株和細胞系 細胞株 傳代培養(yǎng)的細胞能傳到10 50代 這樣的傳代 細胞稱為細胞株 細胞系 傳代培養(yǎng)的細胞在傳到50代后 有部分細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 獲得不死性 這種具有癌變特點的細胞稱為細胞系 3 動物核移植技術(shù)和克隆動物 1 原理 動物細胞核的全能性 2 核移植種類 胚胎細胞核移植和體細胞核移植 3 動物克隆的一般過程 4 選卵母細胞作為受體細胞的原因 卵母細胞大 易于操作 卵黃多 營養(yǎng)豐富 為發(fā)育提供充足的營養(yǎng) 能激發(fā)重組細胞分裂分化 5 體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用 加速家畜遺傳改良進程 促進優(yōu)良畜群繁育 保護瀕危物種 增大存活數(shù)量 生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白 作為異種移植的供體 用于組織器官的移植等 高考探究 考向1 動物細胞培養(yǎng)技術(shù) 典例2 下圖所示為動物細胞培養(yǎng)過程中 動物細胞增殖情況的變化曲線 圖中B D兩點表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng) 請據(jù)圖回答下面的問題 1 OA段的培養(yǎng)稱為 培養(yǎng) AB段可能發(fā)生了 現(xiàn)象 需要用 酶處理 以使組織細胞分散開來 2 動物細胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中 就細胞增殖 分化來說 動植物細胞都要進行 不同的是植物細胞還要進行 3 為制備單克隆抗體 需將 注射到小鼠體內(nèi) 以此獲取 細胞 同時可選取圖中 點的細胞與該細胞融合形成雜交細胞 所選取細胞的細胞膜上的 比正常細胞顯著減少 為篩選出能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交細胞 可用 培養(yǎng)基達到目的 解析 據(jù)圖中不同階段細胞的增殖代數(shù)可知 AB段細胞停止增殖 但此時細胞仍有增殖能力 所以此時可能發(fā)生了接觸抑制 故OA段為原代培養(yǎng) D點細胞增殖代數(shù)達到了60次以上 故此時細胞發(fā)生了癌變 獲得了無限增殖的能力 答案 1 原代接觸抑制 胰蛋白 2 增殖或分裂 脫分化和再分化 3 抗原 漿 D 糖蛋白 選擇 考向2 動物核移植技術(shù)和克隆動物 典例3 2017年天津河?xùn)|區(qū)二模 2015年2月3日 英國議會下院通過一項歷史性法案 允許以醫(yī)學(xué)手段培育 三親嬰兒 三親嬰兒的培育過程可選用如下技術(shù)路線 據(jù)圖回答下列問題 1 圖中 是 過程 是 卵母細胞 是 受精 2 三親嬰兒的染色體來自于 3 這種生殖方式屬于 填 有性 或 無性 生殖 4 捐獻者在取卵前通常需要注射促性腺激素 以達到 的目的 5 三親嬰兒 的培育技術(shù) 填 能 或 不能 避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 而 填 能 或 不能 避免母親的紅綠色盲基因傳遞給后代 解析 1 根據(jù)以上分析已知 是核移植過程 是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞 是體外受精 2 捐獻者只是為嬰兒提供了細胞質(zhì) 所以三親嬰兒的染色體來自于母親的卵母細胞和父親的精子 答案 1 核移植 次級 體外 2 母親卵母細胞和精子 3 有性 4 超數(shù)排卵 促進多個卵泡發(fā)育 5 能 不能 考向預(yù)測 3 2017年江蘇高考沖刺 下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得 某種克隆哺乳動物 二倍體 的流程 回答下列問題 1 圖中A表示正常細胞核 染色體數(shù)為2n 則其性染色體的組成可為 過程 表示去除細胞核 該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進行 去核時常采用 的方法 代表的過程是 2 經(jīng)過多次傳代后 供體細胞中 的穩(wěn)定性會降 低 因此 選材時必須關(guān)注傳代次數(shù) 3 若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同 從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因可能是 4 與克隆羊多利培養(yǎng)成功一樣 其他克隆動物的成功獲得也證明了 解析 圖示為核移植技術(shù)流程 A從供體細胞中取出的細胞核 移入去核的卵母細胞內(nèi) 形成重組細胞 經(jīng)過早期胚胎培育至桑椹胚或者囊胚 經(jīng) 過程胚胎移植到代孕母體的子宮內(nèi)完成胚胎的后期發(fā)育 直至分娩出克隆動物 1 正常哺乳動物的性染色體組成為XX或XY 一般在卵母細胞培養(yǎng)到適當(dāng)時期后 會通過顯微操作去除卵母細胞中的核 過程 是將胚胎移入受體 代孕 個體體內(nèi) 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 原因是該種細胞代謝旺盛 分裂能力強 且遺傳物質(zhì)能夠保持相對的穩(wěn)定性 因此選材時必須關(guān)注傳代次數(shù) 3 遺傳物質(zhì)大量存在于細胞核中 少量存在于細胞質(zhì)中 因此若克隆動物與供體動物性狀不完全相同 說明去核的卵母細胞質(zhì)中的少量遺傳物質(zhì)被表達 4 動物核移植和克隆技術(shù)證明了已經(jīng)分化的動物體細胞的細胞核具有全能性 答案 1 XX或XY 顯微操作 去核法 胚胎移植 2 遺傳物質(zhì) 3 卵母細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響 4 已經(jīng)分化的動物體細胞核具有全能性 4 2016年山東煙臺模擬 人乳頭狀瘤病毒 HPV 與宮頸癌的發(fā)生密切相關(guān) 抗HPV的單克隆抗體可以準確檢測出HPV 從而及時監(jiān)控宮頸癌的發(fā)生 以下是以HPV衣殼蛋白為抗原制備出單克隆抗體的過程 請據(jù)圖回答下列問題 1 單克隆抗體制備過程中涉及的細胞工程技術(shù)有 2 若要分析雜交瘤細胞中染色體 可通過 等過程制成裝片 然后在顯微鏡下觀察 雜交瘤細胞中染色體數(shù)目與普通淋巴細胞相比具有的特點是 在HAT培養(yǎng)基上存活的細胞可能包括 填下列序號 無抗體分泌的細胞 抗HPV抗體的分泌細胞 其他無關(guān)抗體的分泌細胞 3 對于抗體檢測呈 性的雜交細胞應(yīng)盡早進行克隆化 克隆化的方法最常用的是有限稀釋法 即稀釋細胞到3 10個 mL 每孔加入細胞稀釋液 mL 填 0 1 1 或 10 使每個孔內(nèi)不多于一個細胞 達到單克隆培養(yǎng)的目的 4 由上述過程生產(chǎn)出的單克隆抗體不能直接用于人體 理由是 5 科學(xué)家從某些無限增殖細胞的細胞質(zhì)中分離出了無限增殖調(diào)控基因 prG 該基因能激發(fā)動物細胞分裂 這為單克隆抗體的制備提供了更多的思路 除本題描述的一種制備單克隆抗體技術(shù)外 請再簡要寫出一種制備單克隆抗體的思路 解析 利用顯微鏡觀察有絲分裂過程中的染色體 需先制作臨時裝片 雜交瘤細胞中含有漿細胞和骨髓瘤細胞的染色體 所以比普通淋巴細胞的染色體數(shù)目多一倍 在HAT培養(yǎng)基上生存的細胞均為雜交細胞 這些雜交細胞中有分泌HPV抗體的細胞 有分泌其他抗體的細胞 也有不能分泌抗體的細胞 抗體檢驗呈陽性 說明該雜交瘤細胞可產(chǎn)生所需抗體 為保證每個小孔不多于一個細胞 根據(jù)濃度可推斷加入細胞稀釋液的量 設(shè)加入細胞稀釋液的最大量是x 則10個 mL x 1個 x 0 1mL 小鼠形成的抗體與人體抗體不同 故在人體內(nèi)可引起免疫反應(yīng) 所以上述過程生產(chǎn)出的單克隆抗體不能直接用于人體 根據(jù)所給信息可知 還可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)或核移植技術(shù)獲得既能大量增殖 又能產(chǎn)生特定抗體的雜交細胞 答案 1 動物細胞培養(yǎng) 動物細胞融合 染色體數(shù)目加倍 2 解離 漂洗 染色和制片 3 陽0 1 4 小鼠形成的抗體對人體來說是抗原 可引起免疫反應(yīng) 5 通過基因工程向漿細胞中導(dǎo)入prG 利用核移植技術(shù)將漿細胞的細胞核移植到去核的無限增殖細胞中 答對其一即可 5 我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為基因工程疫苗 其有效成分是一種叫作乙肝表面抗原的蛋白質(zhì) S蛋白 對應(yīng)的基因為S基因 請回答下列問題 1 在這項技術(shù)中 S基因?qū)儆?2 用 處理S基因和運載體 并用 使之結(jié)合 這里的DNA片段兩兩結(jié)合的產(chǎn)物有 種 除了S基因 構(gòu)建好的表達載體還應(yīng)具有 等結(jié)構(gòu) 3 將表達載體導(dǎo)入到哺乳動物細胞 篩選得到工程細胞 使用合成培養(yǎng)基培養(yǎng)工程細胞時 通常需要加入 等天然成分 工程細胞在生長過程中有 現(xiàn)象 需要定期使用 酶處理 以便于分瓶繼續(xù)培養(yǎng) 在培養(yǎng)過程中 定期收集培養(yǎng)液 分離純化即可得到所需產(chǎn)品 4 由于哺乳動物細胞嬌嫩挑剔 培養(yǎng)較難 成本較高 近些年科學(xué)家們又發(fā)明了 乳腺生物發(fā)生器 從飼養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因動物分泌的乳汁中提取所需產(chǎn)品 在這種技術(shù)中 構(gòu)建表達載體時需要將S基因與 等調(diào)控組件重組在一起 并將表達載體通過 的方式 導(dǎo)入到哺乳動物的 填細胞名稱 中 5 人的腸道具有獨立的黏膜免疫系統(tǒng) 這使得口服疫苗成為可能 但有效的口服疫苗必須要在到達腸道的過程中躲避胃酸和蛋白酶的降解 否則就會失效 如果要生產(chǎn)口服的乙肝疫苗 理想的受體是植物細胞 理由是 可食的轉(zhuǎn)基因的植物疫苗的優(yōu)點有 至少答出兩點 解析 1 題中S基因為目的基因 2 用同一種限制酶切割S基因和運載體會使其產(chǎn)生相同的黏性末端 用DNA連接酶連接時會出現(xiàn)目的基因 運載體 目的基因 目的基因 運載體 運載體3種兩兩連接的產(chǎn)物 基因表達載體應(yīng)含有目的基因 標記基因 啟動子和終止子等結(jié)構(gòu) 3 動物細胞培養(yǎng)液中需加入動物血清等 動物細胞培養(yǎng)時 會出現(xiàn)貼壁生長和接觸抑制現(xiàn)象 需要用胰蛋白酶定期處理 4 為保證目的基因表達 需將目的基因和啟動子 終止子調(diào)控組件重組在一起 常用顯微注射法把基因表達載體注射到動物受精卵中 5 因植物細胞有細胞壁 可以使疫苗成分避開胃酸和蛋白酶的降解 轉(zhuǎn)基因植物疫苗具備可以直接口服 使用簡便 便于推廣 運輸方便 貯存簡單等優(yōu)點 答案 1 目的基因 2 同一種限制酶 DNA連接酶 3 啟動子 終止子 標 記基因 3 動物血清 貼壁生長和接觸抑制 胰蛋白 4 乳腺蛋白基因的啟動子 顯微注射 受精卵 5 植物細胞有細胞壁 可以使細胞中的疫苗成分避開胃酸 和蛋白酶的降解 生產(chǎn)簡單 成本低廉 容易大量生產(chǎn)制造 直接口服 使用簡便 便于推廣 運輸方便 貯存簡單 答出兩點即可 其他答案合理亦可 考點三動物細胞融合與單克隆抗體的制備 考點梳理 1 動物細胞融合 單克隆抗體的制備 與植物體細胞雜交的 比較 續(xù)表 續(xù)表 2 制備單克隆抗體過程中兩次篩選的方法及目的 高考探究 考向 動物細胞融合與單克隆抗體的制備 典例4 2014年新課標 卷 某研究者用抗原 A 分別免疫3只同種小鼠 X Y和Z 每只小鼠免疫5次 每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價 能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù) 結(jié)果如下圖所示 若要制備雜交瘤細胞 需取免疫后小鼠的B淋巴細胞 染色體數(shù)目為40條 將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞 染色體數(shù)目為60條 按一定比例加入試管中 再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細胞融合 經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測 得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細胞 回答下列問題 1 制備融合所需的B淋巴細胞時 所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16000以上 則小鼠最少需要經(jīng)過 次免疫后才能有符合要求的 達到要求后的X Y Z這3只免疫小鼠中 最適合用于制備B淋巴細胞的是 小鼠 理由是 2 細胞融合實驗完成后 融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外 可能還有 體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是 3 雜交瘤細胞中有 個細胞核 染色體數(shù)目最多是 條 4 未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活 原 因是 解析 1 據(jù)圖分析 第四次免疫后X Y Z小鼠的血清抗體效價均達到16000以上 小鼠Y的B淋巴細胞產(chǎn)生的抗體效價最高 最適用于制備單克隆抗體 2 融合體系中除了未融合的細胞和雜交瘤細胞外 還有骨髓瘤細胞和B淋巴細胞的自身融合產(chǎn)物 由于細胞融合具有隨機性 故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞 3 雜交瘤細胞形成后 小鼠的免疫B淋巴細胞核與其骨髓瘤細胞核會融合形成一個細胞核 小鼠的B淋巴細胞 染色體數(shù)目為40條 和骨髓瘤細胞 染色體數(shù)目為60條 融合后 染色體可達100條 4 未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后 仍然不是能惡性增殖的細胞 同時正常細胞的分裂次數(shù)是有限的 答案 1 四Y Y小鼠的抗體效價最高 2 B淋巴細胞相互融合形成的細胞 骨髓瘤細胞相互融合 形成的細胞 細胞融合是隨機的 且融合率達不到100 3 1100 4 不能無限增殖 考向預(yù)測 6 利用B淋巴細胞雜交瘤技術(shù)制備出單克隆抗體的流程如 下圖所示 請根據(jù)下圖回答問題 1 通過過程 得到的B淋巴細胞在從小鼠體內(nèi)分離出之 前 需對小鼠 2 過程 誘導(dǎo)融合運用的原理是 該過程中區(qū)別于原生質(zhì)體融合的方法是用 處理 3 過程 至少需要通過2次篩選和克隆培養(yǎng) 其中第一次篩選的目的是獲得 圖中X細胞具有 的特點 單克隆抗體的特點是 4 經(jīng)過篩選和克隆化培養(yǎng)得到雜交瘤細胞后 一般采用體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)兩種方式進行培養(yǎng) 動物細胞的體外培養(yǎng)對環(huán)境條件的要求比較高 如培養(yǎng)液需適宜的溫度 等 答出兩項即可 5 從圖中可以看出 單克隆抗體的制備過程運用了 和 等動物細胞工程技術(shù) 解析 誘導(dǎo)細胞融合運用了細胞膜的流動性原理 該過程中區(qū)別于原生質(zhì)體融合的方法是用滅活病毒處理 雜交瘤細胞具有骨髓瘤細胞和漿細胞的特點 即既能無限增殖 又能產(chǎn)生特異性抗體 單克隆抗體具有特異性強 純度及靈敏度高 可大量制備的特點 答案 1 注射特異性抗原 2 細胞膜具有流動性 滅活的病毒 3 雜交瘤細胞 既能產(chǎn)生特異性抗體 又能無限增殖 特 異性強 純度及靈敏度高 可大量制備 4 pH 動物血漿 氣體環(huán)境 無菌 無毒的環(huán)境 答出兩項即可 5 動物細胞融合 動物細胞培養(yǎng) 7 2017年河北衡水九調(diào) 下圖是某實驗室做的通過動物纖維母細胞獲得單抗的實驗研究 據(jù)圖回答相關(guān)問題 1 圖中Y細胞的名稱是 2 過程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的 過 程 過程的實質(zhì)是 3 過程中需用到的化學(xué)誘導(dǎo)劑是 4 過程將Z細胞進行 和 從而獲取大量的單抗 5 若用含放射性32P標記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細胞 能測到放射性32P的細胞器是 研究表明 HER2 neu是一種原癌基因 它表達的H蛋白在多種惡性腫瘤特別是乳腺癌細胞中過量表達 抗H蛋白單克隆抗體能 填 促進 或 抑制 過量表達H蛋白的乳腺癌細胞的生長 目前已成為有效的生物治療手段 解析 1 圖中Y細胞的名稱是抗原刺激過的漿細胞 或已免疫的B淋巴細胞 2 通過 過程 纖維母細胞變成了具有分裂能力的干細胞 因此 過程類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的脫分化過程 過程表示細胞分化 其實質(zhì)是基因的選擇性表達 3 過程表示細胞融合 其中需用到的化學(xué)誘導(dǎo)劑是聚乙二醇 PEG 4 過程表示將Z細胞 雜交瘤細胞 進行克隆化培養(yǎng)和專一抗體檢測 從而獲得大量的單克隆抗體 5 Z細胞為雜交瘤細胞 含有核酸的細胞器為核糖體 線粒體 而32P標記的核苷酸是合成核酸的原料 因此若用含放射性32P標記的核苷酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)Z細胞 能檢測到放射性32P的細胞器有核糖體 線粒體 抗H蛋白單克隆抗體能與相應(yīng)的抗原進行特異性結(jié)合 從而抑制過量表達H蛋白的乳腺癌細胞的生長 答案 1 漿細胞 或已免疫的B淋巴細胞 2 脫分化 基因的選擇性表達 3 聚乙二醇 PEG 4 克隆化培養(yǎng) 專一抗體檢測 5 核糖體 線粒體 抑制 8 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 RA 是一種自身免疫病 致殘性強 研究表明 該病的病理改變與腫瘤壞死因子 TNF 密切相關(guān) 而一種人鼠嵌合的抗TNF 單克隆抗體能有效治療RA 下圖為該單克隆抗體制備過程示意圖 1 單克隆抗體的制備涉及細胞工程中的 技術(shù) 2 圖中的抗原A是 促融劑常用 HAT培養(yǎng)基的作用是 3 醫(yī)療上 把單克隆抗體與化學(xué)藥物或細胞毒素相結(jié)合制成 借助抗體的定向作用將藥物帶到病變細胞所在位置并將其殺死 4 克隆動物是指用 方法得到的動物 為提高胚胎的利用率 可用 技術(shù)獲得同卵雙胎或多胎 5 在克隆技術(shù)倫理方面 我國政府的態(tài)度是禁止生殖性克 隆人 治療性克隆 解析 1 單克隆抗體的制備涉及細胞工程中的動物細胞融合 或雜交瘤 動物細胞培養(yǎng)技術(shù) 2 圖中的抗原A是腫瘤壞死因子 或TNF 促融劑常用聚乙二醇 PEG HAT培養(yǎng)基的作用是篩選出雜交瘤細胞 3 醫(yī)療上 把單克隆抗體與化學(xué)藥物或細胞毒素相結(jié)合制成 生物導(dǎo)彈 借助抗體的定向作用將藥物帶到病變細胞所在位置并將其殺死 4 克隆動物是指用動物體細胞核移植方法得到的動物 為提高胚胎的利用率 可用胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎或多胎 5 在克隆技術(shù)倫理方面 我國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人 不反對治療性克隆 答案 1 動物細胞融合 或雜交瘤 動物細胞培養(yǎng) 聚乙二醇 PEG 篩選 2 腫瘤壞死因子 或TNF 出雜交瘤細胞 雜種細胞 3 生物導(dǎo)彈 4 動物體細胞 核移植胚胎分割 5 不反對