高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題2 細胞工程 2 動物細胞工程課件 新人教版選修3.ppt

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2.2 動物細胞工程,考點一 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù) 【核心知識通關(guān)】 1.動物細胞工程常用的技術(shù)手段：_____________、動 物細胞核移植、動物細胞融合、_______________等。 _________________是基礎(chǔ)。,動物細胞培養(yǎng),生產(chǎn)單克隆抗體,動物細胞培養(yǎng)技術(shù),2.動物細胞培養(yǎng)： (1)動物細胞培養(yǎng)的過程。 ①操作流程：,胰蛋白酶,細胞懸液,原代培養(yǎng),胰蛋白酶,②取材：_________________________，分化程度低增 殖能力強。 ③分散成單個細胞的方法：剪刀剪碎組織塊、_______ ___或___________處理。 ④特點：細胞貼壁、_________。 ⑤原理：_________。,幼齡動物或胚胎的組織器官,胰蛋白,酶,膠原蛋白酶,接觸抑制,細胞增殖,⑥結(jié)果：生成相同分化程度的細胞群。 ⑦使用的或冷凍保存的正常細胞通常為_____以內(nèi)，以 保持_________________。,10代,正常的二倍體核型,(2)培養(yǎng)條件。 ①無菌、無毒：對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行_____處 理，還要添加一定量的_______；定期___________以 清除代謝產(chǎn)物。 ②營養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量 元素之外通常還需加入___________等一些天然成分。,無菌,抗生素,更換培養(yǎng)液,血清、血漿,③適宜的溫度和pH：溫度為____________(哺乳動 物)，pH為_________。 ④氣體環(huán)境：95%空氣+5%CO2(維持___________)。 (3)應(yīng)用：生物制品的生產(chǎn)，檢測_________，醫(yī)學(xué) 研究。,36.5±0.5℃,7.2～7.4,培養(yǎng)液的pH,有毒物質(zhì),3.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物： (1)動物核移植：將動物一個細胞的_______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_________。,細胞核,卵母細胞,動物個體,(2)過程：,供體細胞培養(yǎng),去核,重組細胞,胚胎移植,供體,(3)原理：動物體細胞核具有_______。,全能性,(4)結(jié)果：獲得與供體_________基本相同的個體。 (5)應(yīng)用： ①加速良種繁育；②保護_________；③生產(chǎn)醫(yī)用蛋 白；④作為異種移植的_____；⑤用于組織器官的移 植。 (6)存在問題：_________、克隆動物存在_____問題、 動物食品的安全性問題等。,遺傳物質(zhì),瀕危物種,供體,成功率低,健康,【特別提醒】 動物細胞培養(yǎng)和核移植技術(shù)的理解誤區(qū) (1)動物細胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶的作用不同：第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個細胞，第二次用胰蛋白酶處理使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來。,(2)克隆動物性狀的影響因素： ①克隆動物遺傳物質(zhì)來自兩個親本，即提供核的個體和提供卵細胞的個體，所以，性狀受兩個個體影響，但主要與提供核的個體相似。 ②在發(fā)育過程中可能發(fā)生基因突變、染色體變異導(dǎo)致性狀改變。 ③外界環(huán)境條件的影響引起不可遺傳的變異。,【思維拓展】動物細胞核移植的疑難解析 (1)卵母細胞選擇時期及原因：MⅡ中期的卵母細胞，此時具備受精能力，細胞質(zhì)中合成與分裂、分化有關(guān)的物質(zhì)能刺激融合后重組細胞進行分裂分化，形成重組胚胎。,(2)選卵細胞作為受體細胞的原因。 ①卵細胞大，易于操作。 ②卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)。 ③能激發(fā)重組細胞分裂分化。,(3)供體細胞：取供體動物的體細胞培養(yǎng)，一般選用傳代10代以內(nèi)的細胞，因為10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細胞正常的遺傳基礎(chǔ)。 (4)動物體細胞不能經(jīng)培養(yǎng)直接發(fā)育成完整個體的原因：動物體細胞的全能性受到限制。 (5)該過程用到的技術(shù)手段：動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。,【高考模擬精練】 1.(2015·福建高考)GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，對損傷的神經(jīng)細胞具有營養(yǎng)和保護作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達載體(如圖1所示)，并導(dǎo)入大鼠神經(jīng)干細胞中，用于干細胞基因治療的研究。請回答：,(1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細胞的過程中，使用胰蛋白酶的目的是____________。 (2)構(gòu)建含GDNF基因的表達載體時，需選擇圖1中的____________限制酶進行酶切。,(3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有3種：單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖1所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對篩選得到的載體進行雙酶切，并對酶切后的DNA片段進行電泳分析，結(jié)果如圖2所示。圖中第____________泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。,(4)將正向連接的表達載體導(dǎo)入神經(jīng)干細胞后，為了檢測GDNF基因是否成功表達，可用相應(yīng)的__________與提取的蛋白質(zhì)雜交。當培養(yǎng)的神經(jīng)干細胞達到一定密度時，需進行____________培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細胞，用于神經(jīng)干細胞移植治療實驗。,【解題指南】(1)圖示信息：限制酶的作用與目的基因和載體的關(guān)系、電泳結(jié)果與DNA片段的關(guān)系。 (2)隱含信息：動物細胞培養(yǎng)過程中原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的特點。,【解析】本題主要考查基因工程、動物細胞培養(yǎng)等有關(guān)知識。 (1)培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細胞的過程屬于動物細胞培養(yǎng)，在進行動物細胞培養(yǎng)和分離時，都要使用胰蛋白酶處理使細胞分散開。 (2)圖1中構(gòu)建含GDNF基因的表達載體過程中，獲取目的基因(GDNF基因)使用的是XhoⅠ限制酶，故切割載體時應(yīng)使用同種限制酶進行酶切。,(3)單個載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基 因與載體反向連接(如圖1所示)。選擇HpaⅠ酶和 BamHⅠ酶對篩選的3種載體進行雙酶切，對單個載體自 連類型，只有HpaⅠ酶起作用，酶切后得到的就是一段 6 000 bp的DNA片段，是圖2中的①；對GDNF基因與載 體正向連接類型，HpaⅠ酶和BamHⅠ酶都起作用，酶切 后得到一段6 000-100+100=6 000 bp的DNA片段和一段,700-100+100=700 bp的DNA片段，是圖2中的②；對 GDNF基因與載體反向連接類型，HpaⅠ酶和BamHⅠ酶 都起作用，酶切后得到一段6 000-100+(700-100)= 6 500 bp的DNA片段和一段100+100=200 bp的DNA片 段，是圖2中的③。,(4)檢測GDNF基因是否成功表達，可用相應(yīng)的抗體與提取的蛋白質(zhì)進行抗原-抗體雜交技術(shù)檢測提取的蛋白質(zhì)中是否含有GDNF基因的表達產(chǎn)物。神經(jīng)干細胞在原代培養(yǎng)過程中出現(xiàn)貼壁生長的特點，達到一定的密度時，出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，細胞分裂受到抑制，需進行分瓶后，傳代培養(yǎng)繼續(xù)分裂以得到更多數(shù)量的細胞，用于神經(jīng)干細胞移植治療實驗。,答案：(1)使細胞分散開 (2)XhoⅠ (3)② (4)抗體 傳代,2.(2016·威海模擬)科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉(zhuǎn)基因奶牛的繁育，可以對此轉(zhuǎn)基因奶牛進行克隆(如圖所示)。請結(jié)合圖示回答下列相關(guān)問題：,(1)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_____________________________。 (2)在進行原代培養(yǎng)時，細胞增殖的方式是________ ________，此外，細胞增殖還表現(xiàn)出____________和接觸抑制等特點。,(3)將進行培養(yǎng)的供體細胞注入去核的卵母細胞中，去除卵母細胞細胞核的目的是____________________。 (4)將重組細胞在培養(yǎng)液中培養(yǎng)成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)相同的犢牛，但也不是100%的復(fù)制，原因可能是__________ ________________________________(回答1～2條)。,【解析】(1)傳代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代后就不易傳下去了。一般來說，細胞在傳至10～50代左右時，增殖會逐漸緩慢，以至于完全停止，這時部分細胞核型可能會發(fā)生變化。(2)在進行原代培養(yǎng)時，細胞以有絲分裂的方式進行增殖，同時表現(xiàn)出貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象。(3)去除卵母細胞細胞核的目的是使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞。,(4)生物的性狀是細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同作用的結(jié)果，同時，生物的性狀還受環(huán)境因素的影響，因此，克隆動物不可能是供體奶牛100%的復(fù)制品。,答案：(1)傳代10代以內(nèi)的細胞一般能保持正常的二倍體核型 (2)有絲分裂 貼壁生長 (3)使克隆出的動物個體的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細胞 (4)①生物的性狀受細胞核基因和細胞質(zhì)基因共同控制；②生物的性狀還受環(huán)境因素的影響,【加固訓(xùn)練】 1.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，基本步驟是：從A品種牛體內(nèi)取出體細胞，進行體外培養(yǎng)，然后再從培養(yǎng)細胞中取出________注入B品種牛的________卵母細胞，經(jīng)過某種刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被稱為________，將該胚胎移入代孕母牛的________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兩品種牛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________(填“相同”或“不同”)。,【解析】(1)依據(jù)題意可知，要獲得由A細胞核和B細胞質(zhì)組成的重組細胞，就要提取A細胞核然后與去掉細胞核的B細胞質(zhì)進行重組，得到重組細胞，進一步培養(yǎng)得到重組胚胎，再進行胚胎移植，移植到代孕母牛的子宮里進行培育。,(2)克隆動物利用的是動物細胞細胞核的全能性，得到的新個體的性狀主要由細胞核決定，與供核母牛的性狀基本一致，雜交牛是由精子和卵細胞融合得到受精卵，細胞核來自兩個親本，由于精子含有很少的細胞質(zhì)，受精卵的細胞質(zhì)主要來自卵細胞，所以雜交牛和克隆牛的遺傳物質(zhì)是不同的。,答案：(1)細胞核 去核 重組胚胎 子宮 (2)動物體細胞核 A 兩 雌 不同,2.(2016·廊坊模擬)某研究小組進行藥物實驗時，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)液及其他培養(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_____________________________。,(3)在兩種細胞生長過程中，當乙細胞鋪滿瓶壁時，其生長_________。藥物實驗需要大量細胞，兩種細胞頻繁傳代，甲細胞比乙細胞可以傳代的次數(shù)更______。,(4)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________，B組細胞培養(yǎng)液中加入等量無菌生理鹽水，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Y的藥效。,【解析】(1)肝腫瘤細胞比正常肝細胞的分裂能力強， 細胞周期短，因此在其他條件相同時，相同時間內(nèi)肝 腫瘤細胞產(chǎn)生的細胞數(shù)量多。(2)血清可以補充合成 培養(yǎng)基中缺乏的一些營養(yǎng)物質(zhì)。(3)甲細胞為肝腫瘤 細胞，已經(jīng)失去接觸抑制，而乙細胞為正常肝細胞， 存在接觸抑制，因此在這兩種細胞生長過程中，當乙 細胞鋪滿瓶壁時，其生長停止。甲細胞能無限增殖，,因此其傳代的次數(shù)比乙多。(4)該實驗的目的是試驗一 種抗腫瘤藥物Y對甲細胞生長的影響，因此自變量為是 否加入抗腫瘤藥物Y，B組細胞培養(yǎng)液中加入等量無菌 生理鹽水，則A組細胞培養(yǎng)液中應(yīng)加入適量抗腫瘤藥物 Y。已知癌基因X表達與肝腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，而基 因X的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟，抗腫瘤藥物Y的 作用可能是抑制基因X的轉(zhuǎn)錄過程，也可能是抑制其,翻譯過程，因此通過分別檢測基因X在A、B兩組細胞中的mRNA或相關(guān)蛋白質(zhì)合成水平的差異，以確定Y的藥效。,答案：(1)多 (2)血清可以補充合成培養(yǎng)基中缺乏的營養(yǎng)物質(zhì) (3)停止 多 (4)適量抗腫瘤藥物Y mRNA 相關(guān)蛋白質(zhì),【延伸探究】能夠用胃蛋白酶代替胰蛋白酶嗎？為什么？ 提示：不能。因為兩者的最適pH不同，而正常組織細胞的生存環(huán)境與胰蛋白酶的最適pH較接近。,考點二 動物細胞融合與單克隆抗體 【核心知識通關(guān)】 1.動物細胞融合： (1)含義：在一定的條件下將_____或_____動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。,兩個,多個,物理法：如電激 (2)融合方法 化學(xué)法：如_________ 生物法：如___________,,聚乙二醇,滅活的病毒,(3)植物體細胞雜交和動物細胞融合的比較：,流動性,全能性,增殖,胰蛋白酶,滅活的病毒,制備,單克隆抗體,遠緣雜交不親和的障礙,2.單克隆抗體： (1)制備過程：,抗原,雜交,體內(nèi),單克隆抗體,(2)優(yōu)點：特異性強、_________，并可大量制備。 (3)用途：作為_________，用于治療疾病和_____ _____。,靈敏度高,診斷試劑,運載,藥物,【特別提醒】 單克隆抗體制備的關(guān)鍵環(huán)節(jié) (1)取相應(yīng)B淋巴細胞前必須先注射相應(yīng)抗原，否則不能獲得單克隆抗體。,(2)細胞融合后需經(jīng)二次篩選。 第一次：在特定的選擇性培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞(B淋巴細胞和骨髓瘤細胞)和融合的具有同種核的細胞(BB融合細胞、瘤瘤融合細胞)都會死亡，只有融合的雜種細胞(雜交瘤細胞)才能生長。這種雜種細胞的特點是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的特異性抗體。,第二次：經(jīng)選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞(很多種雜交瘤細胞)，需經(jīng)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測，經(jīng)篩選后才可獲得足夠數(shù)量的、能分泌所需抗體的細胞。,【思維拓展】 (1)對動物免疫的原因：B淋巴細胞要經(jīng)過免疫過程，即接觸抗原，增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細胞，才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，所以與骨髓瘤細胞融合的B淋巴細胞實際上是漿細胞。,(2)雜交瘤細胞特點：具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有漿細胞產(chǎn)生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力，從而可以克服單純B淋巴細胞不能無限增殖的缺點，而大量生產(chǎn)單克隆抗體。,【高考模擬精練】 1.(2014·全國卷Ⅰ)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 40條)，并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞(染,色體數(shù)目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16 000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__________________。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“效價”“雜交瘤細胞”“傳代培養(yǎng)”。 (2)隱含信息：柱形圖中效價越高，能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù)越大，說明免疫后小鼠的B淋巴細胞產(chǎn)生抗體的能力越強。 (3)關(guān)鍵知識：制備單克隆抗體的技術(shù)流程和動物細胞體外培養(yǎng)的過程。,【解析】本題考查制備單克隆抗體的相關(guān)知識。 (1)據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析，第四次注射后Y、Z小鼠的血清抗體效價均達到16 000以上，免疫后小鼠Y的B淋巴細胞產(chǎn)生抗體效價最高，最適用于制備單克隆抗體。 (2)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞混合在一起融合時，可能發(fā)生B淋巴細胞之間的融合，骨髓瘤細胞之間的融合和B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，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B淋巴細胞核與其骨髓瘤細胞核會融合形成一個細胞核。染色體可達100條，有絲分裂后期染色體數(shù)目最多為200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，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，沒有特異性且融合率達不到100% (3)1 200 (4)不能無限增殖,2.(2016·南昌模擬)下圖表示抗人體胃癌的單克隆抗體的制備過程，據(jù)圖及所學(xué)知識回答下列問題：,(1)圖中實驗小鼠注射的甲是__________，從小鼠的________(免疫器官)中獲得了相應(yīng)的B淋巴細胞。 (2)誘導(dǎo)細胞融合使用的物理方法有____________(至少答出兩種)，不同于誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合的技術(shù)手段是利用________誘導(dǎo)細胞融合。,(3)用____________對乙篩選，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞均不能生長，只有融合的____ ____才能生長，這種細胞的特點是________________ ______________________。,【解析】(1)實驗小鼠注射的甲是能與抗人體胃癌的抗體特異性結(jié)合的抗原，即胃癌抗原，注射抗原后應(yīng)該從小鼠的脾臟中獲得相應(yīng)的B淋巴細胞。 (2)誘導(dǎo)細胞融合使用的物理方法有離心、振動、電激等；誘導(dǎo)動物細胞融合不同于誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合的技術(shù)手段是利用滅活的病毒誘導(dǎo)細胞融合。,(3)用特定的選擇培養(yǎng)基對融合后的細胞進行篩選，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞均不能生長，只有融合的雜種細胞才能生長，這種細胞的特點是既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。,答案：(1)特定的抗原(胃癌抗原) 脾臟 (2)離心、振動、電激(兩種即可) 滅活的病毒 (3)特定的選擇培養(yǎng)基 雜種細胞(或雜交瘤細胞) 既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體,3.(2016·濰坊模擬)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。如圖是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答問題。,(1)制備單克隆抗體過程中要用到________________ ________和__________________________技術(shù)。 (2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于________，使小鼠產(chǎn)生分泌相應(yīng)________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。,(3)在細胞內(nèi)DNA的合成一般有兩條途徑，主要途徑是在細胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成DNA，而氨基嘌呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶的催化作用合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。 ①利用DNA合成途徑不同的特點配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的________具有篩選雜交瘤細胞的作用。,②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是_________。 (4)此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與______________ 特異性結(jié)合，從而診斷早孕。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵： (1)明確單克隆抗體的制備過程。 (2)熟知在培養(yǎng)基中能夠生長增殖的細胞是具有DNA復(fù)制途徑的細胞。,【解析】(1)制備單克隆抗體過程中要用到動物細胞培 養(yǎng)和動物細胞融合技術(shù)。(2)給小鼠注射HCG，使小鼠 進行體液免疫，產(chǎn)生能分泌抗體的B淋巴細胞。(3)骨 髓瘤細胞的DNA合成只有一條途徑，在培養(yǎng)基中加入氨 基嘌呤，阻斷了骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合體的增 殖。雜交瘤細胞有兩條合成DNA的途徑，因此在選擇培 養(yǎng)基上雜交瘤細胞能生存并無限增殖。B淋巴細胞和骨,髓瘤細胞融合后的雜交瘤細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生單一抗體。(4)此單克隆抗體是針對人絨毛膜促性腺激素(HCG)作抗原產(chǎn)生的，可以與人絨毛膜促性腺激素(HCG)特異性結(jié)合。,答案：(1)動物細胞培養(yǎng) 動物細胞融合 (2)抗原 抗體 體液 (3)①氨基嘌呤 ②能無限增殖并分泌特異性抗體 (4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG),【延伸探究】上題中(3)經(jīng)過氨基嘌呤處理后，能夠存活的細胞類型有哪些？ 提示：由于骨髓瘤細胞沒有DNA合成的輔助途徑，而氨基嘌呤阻斷主要途徑，所以經(jīng)處理后，能夠存活的細胞是B淋巴細胞和B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后的細胞。,4.(2016·鄭州模擬)狂犬病病毒的核酸是RNA，G蛋白和N蛋白是狂犬病病毒的主要抗原，它們刺激人體后可誘導(dǎo)人體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和細胞免疫反應(yīng)。下圖表示用生物工程制備抗狂犬病病毒單克隆抗體的過程。請回答下列問題：,(1)制備該單克隆抗體的技術(shù)屬于生物技術(shù)的________工程。圖中細胞1是小鼠體內(nèi)注入________后而獲得的__________________細胞，細胞2為____________細胞。細胞1具有產(chǎn)生________________的功能，細胞2的突出特點是______________________。,(2)若細胞1基因型為HH，細胞2基因型為SS，則細胞3的基因型應(yīng)該是__________。在兩兩融合后的眾多細胞中，基因的組合類型還可能有_________________ _______________。,(3)培養(yǎng)液的配方通常含有糖、氨基酸、無機鹽、微量元素等，與植物細胞培養(yǎng)基有所不同的是，還含有__________________________________。細胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，隨著細胞的增多，需要定期用_____ _________使細胞從瓶壁上脫離下來，以便分裝到更多的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。,(4)單克隆抗體與抗癌藥物結(jié)合可制成“生物導(dǎo)彈”，可明顯減少用藥量，原因是_________________。,【解析】(1)單克隆抗體的制備屬于細胞工程。細胞1是B淋巴細胞，是小鼠體內(nèi)注入抗原(狂犬病病毒)后而獲得的，具有產(chǎn)生特異性抗體的功能，細胞2為骨髓瘤細胞，可以無限增殖。(2)該融合細胞有3種類型：HHHH、SSSS、HHSS。(3)動物培養(yǎng)液應(yīng)該含有動物血清、血漿等。細胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，隨著細胞的增多，需要定期用胰蛋白酶或膠原蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離下來，以便分裝到更多的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。(4)單克隆抗體能夠與癌細胞特異性結(jié)合。,答案：(1)細胞 狂犬病病毒(抗原) B淋巴 骨髓瘤 特異性抗體 能夠無限增殖 (2)HHSS HHHH、SSSS (3)動物血清、血漿 胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) (4)單克隆抗體能夠與癌細胞特異性結(jié)合,【知識總結(jié)】制備單克隆抗體過程中的幾種細胞,【加固訓(xùn)練】 1.人類在預(yù)防與治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，疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如圖：,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采用的生物技術(shù)是________________，獲得的X是__________________。,(4)對健康人進行該傳染病預(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。,【解析】(1)對于少數(shù)的以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒，其 遺傳信息的傳遞需要補充的過程有RNA的反轉(zhuǎn)錄和RNA 的復(fù)制過程，圖中過程①代表的是反轉(zhuǎn)錄過程。(2)基 因工程的步驟：目的基因的獲取→基因表達載體的構(gòu) 建→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒 定。其中構(gòu)建基因表達載體時需要限制酶來切割以獲 取目的基因，還需要通過DNA連接酶連接目的基因和,運載體。(3)過程③是將骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合 的過程，獲得的叫雜交瘤細胞，采用的生物技術(shù)是動 物細胞融合技術(shù)，也稱為細胞雜交。(4)該RNA病毒表 面的A蛋白為主要的抗原，故而可選用通過基因工程 生產(chǎn)的A蛋白制備疫苗；確診時判斷該病毒是否為題中 的RNA病毒，可以進行核酸基因序列的比對，也可以利 用單克隆抗體具備的特異性，即利用抗A蛋白的特異性,單克隆抗體通過能否特異性結(jié)合判斷病毒表面是否有A蛋白，進一步檢測是否為目的RNA病毒。,答案：(1)反轉(zhuǎn)錄 (2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶) DNA連接酶(兩空可以互換) (3)動物細胞融合 雜交瘤細胞 (4)A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的單克隆抗體,2.如圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖，據(jù)圖回答下列問題：,(1)圖中向小鼠注射包含多種抗原決定簇的抗原后，所獲得的免疫抗血清實際上是含有________________(填寫抗體的名稱)的混合物，這種方法制備的多克隆抗體不僅產(chǎn)量低、而且純度低。 (2)圖中選用B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合成雜交瘤細胞，說明細胞膜具有________，如果僅考慮細胞的兩兩融合，其融合細胞有________種類型。,(3)圖中兩次篩選的目的不同，其中篩選①的目的是篩選出________，篩選②的目的是篩選出___________ __________。 (4)科學(xué)工作者正在研究的用于治療癌癥的“生物導(dǎo)彈”就是____________________。用“生物導(dǎo)彈”治療癌癥的方法優(yōu)于化療的原因是_________________ ___________________________________________。,【解析】(1)結(jié)合題圖可看出獲得的免疫抗血清實際上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多種抗體的混合物。 (2)動物細胞融合的過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性；僅考慮兩個細胞的融合，可得到B淋巴細胞+B淋巴細胞、骨髓瘤細胞+骨髓瘤細胞及B淋巴細胞+骨髓瘤細胞3種類型的融合細胞。,(3)在單克隆抗體的制備過程中，篩選①的目的是篩選出雜交瘤細胞，篩選②的目的是獲得能分泌所需抗體的雜交瘤細胞。 (4)把單克隆抗體和抗癌藥物相結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”，注入患者體內(nèi)，借助單克隆抗體的導(dǎo)向作用，能將藥物定向帶到癌細胞所在位置，在原位殺死癌細胞。這樣既不損傷正常細胞，又減小了用藥劑量，而且療效高、毒副作用小。,答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 (2)流動性 3 (3)雜交瘤細胞 能分泌所需抗體的雜交瘤細胞 (4)單克隆抗體上連接抗癌藥物 可以原位殺死癌細胞，還不損傷正常細胞，且用藥劑量小，療效高、毒副作用小,3.(2013·海南高考)單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV-1的單克隆抗體可快速檢測HSV-1。 回答下列問題：,(1)在制備抗HSV-1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的HSV-1蛋白，一段時間后，若小鼠血清中抗__________的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了__________反應(yīng)，再從小鼠的__________中獲取B淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的______________細胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細胞，該細胞具有的特點是___________________ _________________________。,(2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的__________中使其增殖，再從__________中提取、純化獲得。 (3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV-1蛋白，其原因是該抗體具有______________和______________等特性。,【解題指南】解答本題時需關(guān)注以下兩點： (1)明確產(chǎn)生單克隆抗體的細胞既需要無限增殖，又能大量產(chǎn)生單一抗體的特點。 (2)理解單克隆抗體的制備過程。,【解析】本題考查單克隆抗體的制備過程、單克隆抗體的特點。 (1)給小鼠注射HSV-1蛋白后，小鼠體內(nèi)發(fā)生體液免疫，小鼠血清中產(chǎn)生抗HSV-1蛋白的抗體。B淋巴細胞是從小鼠的淋巴器官(如脾、骨髓、扁桃體、胸腺等)中獲取。雜交瘤細胞由B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而來，具有兩個親本細胞的特性：既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。,(2)若想獲得大量單克隆抗體，通常有兩種方法：一是將雜交瘤細胞在動物細胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后從動物細胞培養(yǎng)液中篩選分離出單克隆抗體；二是將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后從小鼠的腹水中提取純化獲得。 (3)單克隆抗體具有特異性強、純度高的特點。,答案：(1)HSV-1蛋白 體液免疫 脾臟 骨髓瘤 無限增殖且產(chǎn)生專一抗體 (2)腹腔 腹水 (3)純度高 特異性強,