高中生物件选修动物细胞工程.pptx
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1、考纲考纲考情考情三年三年1616考高考指数:考高考指数:1.1.动物的细胞培养与体细胞克隆动物的细胞培养与体细胞克隆2.2.细胞融合与单克隆抗体细胞融合与单克隆抗体三年三年考题考题20142014年年(3(3考考):新课标全国卷:新课标全国卷T40T40,浙江,浙江T3T3,福建,福建T33T3320132013年年(6(6考考):山东:山东T35T35,江苏,江苏T13T13,福建,福建T33T33,浙江,浙江T6T6,海南,海南T31T31,重庆,重庆T2T220122012年年(7(7考考):山东:山东T35T35,江苏,江苏T9T9、T22T22,广东,广东T2T2,福建,福建T32T
2、32,浙江浙江T31T31,安徽,安徽T31T31第1页/共59页考情考情播报播报1.1.考查内容:主要是动物细胞培养、细胞融合和单克隆抗体考查内容:主要是动物细胞培养、细胞融合和单克隆抗体的制备及应用。的制备及应用。2.2.考查方式:单独考查动物细胞融合和动物细胞培养技术;考查方式:单独考查动物细胞融合和动物细胞培养技术;常结合制备单克隆抗体过程考查原理的应用,还可与基因工常结合制备单克隆抗体过程考查原理的应用,还可与基因工程和胚胎工程综合考查。程和胚胎工程综合考查。3.3.考查题型:以非选择题为主,属中档题。考查题型:以非选择题为主,属中档题。第2页/共59页【知识梳理】一、动物细胞培养1
3、.操作流程:组织 单个细胞的悬浮液 _ 培养 _ 培养原代传代第3页/共59页2.培养条件:(1)无菌、无毒的环境:对_ 和所有培养用具进行无菌处理,添加_,定期更换培养液以_。(2)营养:除正常的有机和无机营养外,加入_ 等一些天然成分。(3)适宜的温度和pH:温度为_(哺乳动物),pH为_。(4)气体环境:含95%空气加_ 的混合气体,其中后者的作用是_。3.应用:生物制品的生产,检测_,医学研究。培养液抗生素清除代谢产物血清、血浆36.50.5 7.27.45%CO2维持培养液的pH有毒物质第4页/共59页二、动物体细胞核移植技术和克隆动物1.动物核移植:将动物一个细胞的_ 移入一个已经
4、去掉细胞核的_ 中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为_。细胞核卵母细胞动物个体第5页/共59页2.过程:3.原理:动物体细胞核具有_。4.结果:获得与供体_ 基本相同的个体。5.克隆动物:用核移植方法得到的动物。全能性供体细胞培养遗传物质去核重组细胞胚胎移植供体第6页/共59页三、动物细胞融合1.原理:_。2.融合方法:聚乙二醇(PEG)、_、电激等。3.意义:突破了_ 的局限,使_ 成为可能,也为制造_ 开辟了新途径。细胞膜的流动性灭活的病毒有性杂交方法远缘杂交单克隆抗体第7页/共59页四、单克隆抗体1.制备过程:杂交瘤细胞能分泌所需抗体第8页/共59页2.优点:特异性强
5、、_,并可大量制备。3.用途:作为_,用于治疗疾病和_。灵敏度高诊断试剂运载药物第9页/共59页【速记卡片】1.动物细胞培养过程:(1)分散细胞方法:组织块剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。(2)生长特点:贴壁生长、接触抑制。(3)分瓶。(4)原代培养:动物组织消化后的初次培养。(5)传代培养:分瓶继续培养。第10页/共59页2.动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境。(2)营养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、动物血清、血浆等。(3)温度和pH:与动物体温相近,pH为7.27.4。(4)气体环境:CO2的主要作用是维持培养液的pH。3.动物细胞融合:(1)原理:细胞膜的流动性。
6、(2)融合方法:聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。第11页/共59页4.单克隆抗体制备:(1)涉及的三种细胞作用不同。B淋巴细胞:能分泌单一抗体,但不能无限增殖。骨髓瘤细胞:能大量增殖,但不能产生抗体。杂交瘤细胞:既能产生单一抗体,又能大量增殖。(2)两次筛选的目的不同。第一次筛选是得到杂交瘤细胞。第二次筛选是得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。第12页/共59页考点一植物组织培养、动物细胞培养和细胞核移植1.三者比较:项目项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养动物体细胞核移植动物体细胞核移植原理原理植物细胞的植物细胞的全能性全能性细胞增殖细胞增殖动物细胞核的全能动物细胞核的全
7、能性性关键关键环节环节细胞的脱分化和细胞的脱分化和再分化再分化细胞增殖和癌变细胞增殖和癌变细胞核融合、细胞细胞核融合、细胞分化分化第13页/共59页项目项目植物组织培养植物组织培养动物细胞培养动物细胞培养动物体细胞核移植动物体细胞核移植结果结果与外植体相同的个体与外植体相同的个体相同分化程度相同分化程度的细胞群的细胞群获得克隆动物获得克隆动物应用应用植株快速繁殖植株快速繁殖脱毒作物苗的培养脱毒作物苗的培养人工种子人工种子细胞产物工厂化生细胞产物工厂化生产产转基因植物的培育转基因植物的培育生产生物制生产生物制品品医学研究医学研究检测有毒物检测有毒物质质加速良种繁育加速良种繁育保护濒危物种保护濒危
8、物种生产医用蛋白生产医用蛋白作为异种移植的供作为异种移植的供体体用于组织器官的移用于组织器官的移植植第14页/共59页2.动物细胞核移植的疑难解析:(1)卵母细胞选择时期及原因:M中期的卵母细胞,此时具备受精能力,细胞质中合成与分裂、分化有关的物质能刺激融合后重组细胞进行分裂分化,形成重组胚胎。(2)选卵细胞作为受体细胞的原因。卵细胞大,易于操作。卵黄多,营养丰富,为发育提供充足的营养。能激发重组细胞分裂分化。第15页/共59页(3)供体细胞:取供体动物的体细胞培养,一般选用传代10代以内的细胞,因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,保证了供体细胞正常的遗传基础。(4)动物体细胞不能
9、经培养直接发育成完整个体的原因:动物体细胞的全能性受到限制。(5)该过程用到的技术手段:动物细胞培养、动物细胞融合、早期胚胎培养和胚胎移植。第16页/共59页【高考警示】动物细胞培养和核移植技术的理解误区(1)动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同:第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞,第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来。(2)核移植产生的克隆动物与提供细胞核的亲本可能不同。克隆动物细胞质基因来源于另一个亲本,与植物组织培养不同(来自一个亲本),即克隆动物遗传物质来自两个亲本。在发育过程中可能发生基因突变、染色体变异导致性状改变。外界环境条件的影响引起不可遗传的变异。第17页/共5
10、9页【考题回访】1.(2015 银川模拟)回答下列有关动物细胞培养的问题:(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面_时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的。此时,瓶壁上形成的细胞层数是。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,常用的酶是。第18页/共59页(2)随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成细胞,这种细胞的黏着性,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量。(3)用某种大分子染料对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是_。第19页/共59页(4)检查某种有毒物质是否
11、能改变细胞染色体的数目,最好选用分裂到期的细胞用显微镜进行观察。(5)在细胞培养过程中,通常在条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低。(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤当作进行攻击。第20页/共59页【解题指南】解答本题需明确三个方面:(1)细胞贴壁生长与接触抑制。(2)胰蛋白酶和糖蛋白的作用。(3)器官移植与排斥反应。第21页/共59页【解析】(1)在动物细胞培养过程中,细胞会表现出接触抑制现象,此时是单层细胞。用胰蛋白酶处理可以使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来。(2)随着细胞传代培养代数的增多,绝大部分细胞分裂停
12、止,进而出现衰老甚至死亡的现象,但极少数细胞可以连续增殖,有些细胞会因遗传物质改变而变成不死性细胞,这种细胞细胞膜表面糖蛋白减少,细胞黏着性降低。(3)由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,而死细胞的细胞膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色。第22页/共59页(4)由于细胞分裂中期染色体形态固定、数目清晰,因此最好选用分裂到中期的细胞用显微镜观察染色体数目。(5)由于在冷冻、超低温或液氮条件下,细胞中酶的活性降低,细胞新陈代谢的速率降低,通常在此条件下保存细胞。(6)机体把移植的皮肤当作抗原攻击,会发生排斥现象。第23页/共59页答案:(1)相互接触接触抑制
13、单层(或一层)胰蛋白酶(2)衰老甚至死亡不死性降低减少(3)活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色)(4)中(5)冷冻(或超低温、液氮)酶(6)抗原第24页/共59页2.(2015 安徽名校联考)如图所示是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,请据图回答下列问题:第25页/共59页(1)图中、所示的结构分别是、。(2)图中、所示的生物工程技术分别是、,此外图示过程还应用的工程技术有_(只需写一种)。(3)过程通常用去核卵母细胞做受体细胞的原因
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