65 选择性必修3 第九单元 第49讲 动物细胞工程-【名师导航】2025年高考生物一轮总复习课件(江苏专用)
2024-12-12
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教辅
内容正文:
选择性必修3 生物技术与工程
第九单元 生物技术与工程
第49讲 动物细胞工程
考点1 动物细胞培养
一、动物细胞培养
1.原理:________。
2.地位:动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞核移植、____________等,其中____________是动物细胞工程的基础。
3.培养条件
(1)营养:除糖类、氨基酸、无机盐和维生素等细胞所需的营养物质外,通常还需加入____等一些天然成分。
细胞增殖
动物细胞融合
动物细胞培养
血清
第49讲 动物细胞工程
(2)无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行____处理以及在无菌环境下进行操作。培养液需要________,以便清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
(3)温度、pH和渗透压:哺乳动物细胞培养的温度多以(36.5±0.5) ℃为宜,多数动物细胞生存的适宜pH为__________,此外,渗透压也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个重要环境参数。
(4)气体环境:95%空气+________(维持培养液的pH)。
灭菌
定期更换
7.2~7.4
5%CO2
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
4.过程(如图)
胰蛋白
胶原蛋白
单个细胞
细胞悬液
原代
悬浮
贴壁
分裂受阻或停止
传代培养
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
(1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。
①分瓶前,第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是____培养。
②第二次用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,分瓶后的细胞培养为____培养。
(2)细胞贴壁和接触抑制:悬液中__________很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到____________时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
1.(人教选择性必修3 P45“图2-12”)用胰蛋白酶处理动物组织,长时间后细胞________(填“会”或“不会”)被消化,原因是_______________________。
提示:会 细胞膜主要成分中的蛋白质可被胰蛋白酶水解
原代
传代
分散的细胞
表面相互接触
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
二、干细胞培养
及其应用
任何一种类型
成体
神经干细胞
特定的细胞或组织
胚胎干
细胞
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2.(人教选择性必修3 P46“相关信息”)科学家借助载体将特定基因导入细胞中,直接将________导入细胞中或者用________________等来诱导形成iPS细胞。
提示:特定蛋白 小分子化合物
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
1.使用合成培养基培养动物细胞时,通常需要加入血清等天然成分。 ( )
2.培养动物细胞一般使用液体培养基。 ( )
3.已分化的T淋巴细胞也能被诱导为iPS细胞。 ( )
4.一般认为,成体干细胞具有发育成完整个体的能力。 ( )
提示:一般认为,成体干细胞具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。
5.神经干细胞在治疗阿尔茨海默病方面具有重要的应用价值。 ( )
√
√
√
×
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
1.若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞,再使它转化为需要的细胞,用这些细胞给病人治病,不会产生免疫排斥反应,尝试解释其中的原因。
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:iPS细胞来源于病人自身的体细胞
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2.为探究血清对动物细胞培养的影响,请写出相关的实验设计思路。
____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:将配制好的基本培养基均分成甲、乙两组,乙组加入适量的血清,甲组加入等量的生理盐水,然后将等量的动物细胞分别放入甲、乙两组培养基中,在相同且适宜的条件下培养,观察细胞的生长发育状况
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
4
3
题号
1
考向1 动物细胞的培养
1.(2023·江苏苏州八校联盟高三12月联考)动物细胞培养是动物细胞工程常用的技术手段。下列相关叙述正确的是( )
A.正常细胞体外培养都具有贴壁生长的特点
B.原代培养的贴壁细胞需经胰蛋白酶处理后再进行传代培养
C.对杂交瘤细胞进行克隆培养即可获得所需的单克隆抗体
D.CO2培养箱中95%的氧气保证细胞进行正常呼吸
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
真题感悟 明确考向
2
4
3
题号
1
B [体外培养的动物细胞可以分为两大类:一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖,另一类需要贴附于某些基质表面才能生长增殖,A错误;原代培养的贴壁细胞需经胰蛋白酶处理后,从培养皿壁上脱落再传代,B正确;需要先进行筛选获得产特定抗体的杂交瘤细胞,再进行克隆培养才可获得单克隆抗体,C错误;动物细胞培养应在含95%空气和5%CO2的培养箱中培养,其中95%的空气保证细胞的有氧呼吸,D错误。故选B。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
1
4
2.(2023·江苏南通高三统考开学考试)反应器细胞培养技术是以反应器悬浮培养动物细胞生产或研制生物制品的一种通用平台技术,相关叙述正确的是( )
A.悬浮培养的细胞会因密度过大等因素使细胞分裂受阻
B.细胞培养时需通入一定量的二氧化碳刺激细胞进行有氧呼吸
C.传代培养时,悬浮培养的细胞需用胰蛋白酶处理,再用离心法收集
D.为了保证细胞培养的无毒条件,可以添加适量的抗生素
A [悬浮培养的细胞因细胞密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏而使分裂受阻,A正确。细胞培养时,需通入95%的空气和5%CO2,其中5%CO2主要作用是维持培养液的pH,B错误。进行传代培养时,悬浮培养的细胞可直接用离心法收集后用胰蛋白酶处理制成细胞悬液,然后分瓶培养,C错误。为了保证细胞培养的无毒条件,需对培养液和所有培养用具进行灭菌处理;保证在无菌环境下进行操作;定期更换培养液,以便清除代谢废物,D错误。故选A。]
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
4
1
考向2 干细胞的培养及应用
3.(多选)(2023·江苏南通统考模拟预测)如图为诺贝尔奖获得者山中伸弥团队制备iPS细胞(诱导多能干细胞)的过程示意图:①小鼠胚胎成纤维细胞培养→②用分别含有Oct4、Sox2、c-Myc、Klf4基因的四种慢病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞→③置于含有滋养层细胞的胚胎干细胞培养基中培养→④鼠胚胎成纤维细胞脱分化,形成iPS细胞。相关叙述正确的是( )
A.步骤①应在含5%CO2的恒温培养箱
中进行,CO2的作用是维持培养液的pH
B.步骤②由于慢病毒载体会受到免疫细
胞的攻击,可能导致感染效率的降低
C.步骤③培养基中的滋养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子
D.步骤④形成iPS细胞的实质是基因的选择性表达,使其功能趋向于专门化
√
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
4
1
AC [据图可知,步骤①是小鼠胚胎成纤维细胞培养,应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,其中O2是细胞代谢必需的,CO2的作用是维持培养液的pH,A正确;图中培养基中培养的是胚胎成纤维细胞,没有免疫细胞,因此不会受到免疫细胞的攻击,B错误;动物细胞培养大多需依赖于滋养层细胞所分泌的生长因子,以维持自身生长、繁殖的需要,因此步骤③培养基中的饲养层细胞可为成纤维细胞提供所必需的生长因子,C正确;步骤④是脱分化形成iPS细胞,未发生基因的选择性表达,其功能未趋向于专门化,在诱导因子的作用下,iPS细胞可分化成多种细胞,D错误。故选AC。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
4
3
题号
1
4.(多选)(2023·江苏选择性考试)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”,研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有( )
A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同,但具有相同的基因组
B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因都不同
C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
D.移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌
√
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
4
3
题号
1
AD [由于猴的成纤维细胞和胚胎干细胞是由猴胚胎干细胞分裂分化而来的,虽然功能不同,但基因组相同,A正确;囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成,但表达的基因有部分不同,有部分基因所有细胞都表达(如呼吸酶基因),B错误;动物细胞培养和早期胚胎培养需要在95%空气和5%二氧化碳的环境中培养,C错误;胚胎移植后胚胎的发育受母体激素影响,也影响母体激素分泌,D正确。故选AD。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体
一、动物细胞融合技术
两个或多个
物理、化学或生物
灭活的
细胞
细胞质
聚乙二醇
伤害小
易操作
病毒
质膜
膜融合
第49讲 动物细胞工程
18
1.(人教选择性必修3 P49“旁栏思考”)19世纪30年代,科学家发现患肺结核、天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中存在多核细胞,这些多核细胞的来源可能是________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:患者体内的病毒直接诱导多个细胞融合而形成多核细胞
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
二、单克隆抗体及其应用
1.制备原理:一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体,B淋巴细胞在体外____(填“能”或“不能”)无限增殖;骨髓瘤细胞能________;B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到的杂交瘤细胞,既能迅速大量繁殖,又能______________________。
2.制备过程
不能
无限增殖
产生足够数量的特定抗体
B淋巴细胞
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
选择
杂交瘤细胞
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
(1)用特定抗原对小鼠进行免疫的原因:B淋巴细胞要经过免疫过程,即接触____,增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞,才能产生__________。
(2)杂交细胞:在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合,形成的杂交细胞有多种,若仅考虑两两融合的情况,形成的杂交细胞有三种,___型、___型、___型。只有___型才是我们所需要的杂交细胞,所以需要用选择培养基进行筛选。
(3)两次筛选的目的:第一次是在诱导融合之后,利用________________筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选,利用96孔板培养,采用专一抗体检测的方法筛选出能产生____________的杂交瘤细胞。
抗原
相应的抗体
AA
BB
AB
AB
特定的选择培养基
所需特定抗体
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
3.优点
(1)能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生______结合。
(2)可以____制备。
4.应用
(1)被广泛用作____试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。
(2)运载____,形成抗体—药物偶联物,实现对肿瘤细胞的______杀伤。
(3)用于________。
2.(人教选择性必修3 P50“思考·讨论”)ADC中抗体的作用是_____________
___________________________________________________________________。
提示:通过特异性结合靶细胞表面的抗原,将连接的药物输送到靶细胞
特异性
大量
诊断
药物
选择性
治疗疾病
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
1.制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理。 ( )
提示:制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
2.每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体。 ( )
3.在体外培养条件下,一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的。 ( )
4.单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异,与特定抗原发生特异性结合,且可大量制备。 ( )
5.动物细胞融合与植物体细胞杂交的原理都涉及细胞膜的流动性。 ( )
×
√
√
√
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
1.dMAb技术是一种通过DNA编码产生单克隆抗体的技术,比传统的单克隆抗体制备方法有更多的发展潜力。下图是dMAb技术在埃博拉病毒感染疾病的临床研究中的操作流程。
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
与传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体的技术相比,dMAb技术在抗体的制备上有何优势?(请列举两点)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
提示:①抗体的产生在生物体内进行,不需要进行细胞体外培养;②产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞(浆细胞);③可制备成DNA“疫苗”,便于存储和运输;④抗体直接由DNA编码产生,省去抗原刺激免疫细胞再进行细胞融合和筛选的步骤。
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2.已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加入聚乙二醇促融,获得杂种细胞。请根据以上信息,设计一种方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞,并写出其依据的原理。
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:向培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖的细胞,因为加入氨基嘌呤后,使D途径阻断,仅有D途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
真题感悟 明确考向
2
4
3
题号
1
考向1 动物细胞融合技术
1.(2023·江苏前黄高级中学高三考前攀登行动)细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用,如图为细胞融
合的简略过程,据下图分析,下列说法
错误的是( )
A.甲中a和b在体外受精前,需在体外进行卵子的成熟培养和精子获能处理
B.形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
C.对于已融合形成的细胞d,还需利用选择培养基筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞才可大规模生产单克隆抗体丙
D.若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞,则c(只考虑两两融合)有6种基因型
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
4
3
题号
1
C [采集到的卵母细胞和精子,要分别对它们进行成熟培养和获能处理,然后才能用于体外受精,A正确;乙表示植物体细胞杂交植株,要得到乙,先要进行植物细胞的融合(利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,得到原生质体,用电激等方法诱导原生质体融合),该过程依赖的生物学原理为细胞膜的流动性,获得杂交细胞后,再利用植物组织培养技术将杂交细胞培养成杂交植株,该过程所依赖的生物学原理是植物细胞的全能性,B正确;对于已融合形成的细胞d,利用选择培养基筛选出的只是杂交瘤细胞,而要获得产生特定抗体的杂交瘤细胞还需要进行专一性抗体检测之后才可大规模生产单克隆抗体丙,C错误;若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞,AaBB能产生AB、aB这两种花粉,aaBb能产生aB、ab这两种花粉,去壁两两融合可得到:AABB、aaBB、AaBB、AaBb、aaBb、aabb这6种基因型,D正确。故选C。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
1
4
2.(多选)(2022·江苏选择性考试)下图表示利用细胞融合技术进行基因定位的过程,在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( )
A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、
鼠—鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸
脱氢酶基因位于11号染色上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘
油酸激酶基因位于X染色体上
√
√
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
1
4
ACD [动物细胞融合过程中,可以利用灭活的仙台病毒或聚乙二醇作诱导剂促进细胞融合,A正确;由图可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为杂种细胞,B错误;根据分析可知,芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上,胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于X染色体上,C、D正确。故选ACD。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
4
1
考向2 单克隆抗体的制备及应用
3.(2023·江苏扬州统考三模)如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
A.制备单克隆抗体时可采用PEG融合法、电融合法和离心法诱导细胞融合
B.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
C.同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
D.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
3
题号
4
1
C [诱导动物细胞融合的方法包括物理法(离心、振动、电激等)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒),A正确;根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测,双抗可同时与2种抗原结合,B正确;同时注射2种抗原可刺激不同的B细胞分化形成不同的浆细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞,一种浆细胞只能产生一种抗体,C错误;根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,D正确。故选C。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
4
3
题号
1
4.(多选)(2023·江苏淮安高三江苏省清浦中学校联考阶段练习)乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白,T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体,然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体,简称三抗(如图)。下列说法正确的是( )
A.同时注射3种抗原蛋白,可刺激B细胞
增殖分化为分泌三抗的浆细胞
B.利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示
三抗时需要3种相应抗原蛋白
C.与植物原生质体融合相比,制备单抗
时可采用灭活的病毒进行诱导融合
D.与单抗相比,三抗增加了两个特异性抗原结合位点,对癌细胞的杀伤更强
√
√
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2
4
3
题号
1
BCD [同时注射3种抗原会刺激不同的B细胞分化形成不同的浆细胞,进而产生三种抗体,但一种浆细胞只能产生一种抗体,并不能产生三抗,A错误;由于抗体具有特异性,所以利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白,B正确;与植物原生质体融合相比,制备单抗时可采用灭活的病毒进行诱导融合,即动物细胞融合与原生质体融合相比特有的融合方式是灭活的病毒进行诱导,C正确;抗体具有特异性,三抗可以结合癌细胞和T细胞,所以与单抗相比,三抗增加了两个特异性抗原结合位点,对癌细胞的杀伤更强,D正确。故选BCD。]
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
一、动物细胞核移植技术
1.概念:将动物一个细胞的______移入______________中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
2.原理:___________的全能性。
3.分类:(1)_________核移植。
(2)_______核移植。
细胞核
去核的卵母细胞
动物细胞核
胚胎细胞
体细胞
第49讲 动物细胞工程
4.体细胞核移植的过程
MⅡ期
显微
操作
重构胚
细
胞分裂和发育
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
1.(人教选择性必修3 P53“图2-18”)通常用去核的卵母细胞作为受体的原因是___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:它体积大、易操作、营养物质丰富,细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
遗传改良
生物反应器
转基因克隆动物
胚胎干细胞
非常低
健康
遗传和生理缺陷
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
2.(人教选择性必修3 P54“相关信息”)目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是________法。也可采用梯度离心、________短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的________。
提示:显微操作 紫外线 DNA变性
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
1.体细胞核移植时,去核卵母细胞的“核”是指纺锤体。 ( )
提示:去核卵母细胞的“核”是指纺锤体—染色体复合物。
2.非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。 ( )
3.应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质完全相同。 ( )
提示:应用体细胞核移植技术生出的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。
4.目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是采用化学物质处理。 ( )
提示:目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。
5.体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量。 ( )
6.动物体细胞核移植过程中,从屠宰场收集牛卵巢,采集卵母细胞,可直接用于实验。 ( )
提示:采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养到MⅡ期才可使用。
×
√
×
×
×
√
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
为了探究蛋白酶抑制剂MG-132在高产奶牛核移植过程中的作用,研究人员在核移植整个过程中添加5 μmol·L-1MG-132,操作结束后再进行激活,实验结果如表。
注:同列数据之间差值<0.05表示差异不显著,>0.05表示差异显著。
MG-132添加 核移植细胞个数 卵裂率 桑葚胚率 囊胚率
-:不添加 50 35/50 25/35 7/25
+:添加 50 37/50 29/37 11/29
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
分析表中数据,表述该实验的结论。
结论:______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示:蛋白酶抑制剂MG-132对核移植细胞的卵裂率无显著影响,但可以显著提高核移植细胞的桑葚胚率和囊胚率
考点1
考点2
考点3
真题感悟
课时分层作业
第49讲 动物细胞工程
考向 动物体细胞核移植技术及应用
1.(多选)(2023·江苏南通高三校联考阶段练习)2022年6月10日,世界首例体细胞克隆北极狼在北京呱呱坠地。克隆北极狼的供体细胞来自哈尔滨极地公园引进的一只野生北极狼的皮肤样本,卵母细胞来自一只处于发情期的母犬,代孕母体则是一只比格犬。克隆过程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.体细胞核移植技术比胚胎干细胞核移植
技术更易成功
B.用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚,促进
其分裂发育
C.图中细胞分裂、分化形成克隆胚胎的过程中发
生了基因重组
D.体细胞核移植技术有望用于增加濒危动物的种群数量
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考点1
考点2
考点3
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第49讲 动物细胞工程
BD [体细胞的分化程度比胚胎干细胞的分化程度高,与体细胞核移植技术相比,胚胎干细胞核移植技术更易成功,A错误;在体细胞核移植过程中,用物理方法或化学方法(如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等)激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程,B正确;基因重组发生在有性生殖的生物进行减数分裂产生配子的过程中(狭义上的基因重组)以及基因工程技术中(包含在广义的基因重组内),而细胞分裂、分化的过程一般不会发生基因重组,C错误;体细胞核移植技术是无性繁殖,有望用于增加濒危动物的种群数量,D正确。故选BD。]
考点1
考点2
考点3
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2.(多选)(2023·江苏苏州高三校联考阶段练习)在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,提高胚胎的发育率和妊娠率,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,具体流程如下图所示。相关叙述错
误的是( )
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A.常用显微操作法去除由核膜包被的卵母细胞的细胞核
B.灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,利于融合
C.组蛋白去甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都有利于重构胚的分裂和发育
D.为得到遗传背景相同的克隆猴,可将桑葚胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植
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考点1
考点2
考点3
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AD [常用显微操作法去除卵母细胞的“核”,而此处的“核”是纺锤体—染色体复合物,不具有核膜,A错误;灭活的仙台病毒可使细胞膜上的蛋白质和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它,即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化,有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研,可将早期胚胎囊胚的内细胞团均等分割后再进行胚胎移植,D错误。故选AD。]
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考点1
考点2
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1.核心概念
(1)细胞贴壁:细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象。
(2)接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞通常会停止分裂增殖的现象。
(3)原代培养和传代培养:动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,将分瓶后的细胞培养称为传代培养。
(4)动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
考点1
考点2
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2.结论语句
(1)细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。
(2)杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定抗体。
(3)由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
考点1
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真题感悟 明确考向
1.(2022·江苏选择性考试)航天员叶光富和王亚平在天宫课堂上展示了培养的心肌细胞跳动的视频。下列相关叙述正确的是( )
A.培养心肌细胞的器具和试剂都要先进行高压蒸汽灭菌
B.培养心肌细胞的时候既需要氧气也需要二氧化碳
C.心肌细胞在培养容器中通过有丝分裂不断增殖
D.心肌细胞在神经细胞发出的神经冲动的支配下跳动
B [培养心肌细胞的器具要先进行高压蒸汽灭菌,但是试剂并不都需要灭菌,如动物血清不能进行高压蒸汽灭菌,否则会使其中的成分失活,A错误;培养心肌细胞的时候既需要氧气(有助于进行有氧呼吸)也需要二氧化碳(有助于维持培养液的pH),B正确;心肌细胞高度分化,不能进行有丝分裂,C错误;题述中的心肌没有神经支配,心肌细胞有自动节律性,可以自动跳动,D错误。故选B。]
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2.(多选)(2020·江苏高考)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
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考点1
考点2
考点3
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ABC [限制获得更多早期胚胎的最大的问题是没有足够的卵母细胞,所以应该通过注射促性腺激素促进雌鼠超数排卵,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵分裂分化形成的,所以两细胞的核基因应该是相同的,由于基因的选择性表达,囊胚期细胞b已经分化形成了滋养层细胞,所以全能性降低,B错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织一段时间,消化了细胞间的蛋白质,从而获得分散的胚胎干细胞,C错误;动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,一般将动物细胞置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,D正确。故选ABC。]
考点1
考点2
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3.(2019·江苏高考)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:
(1)对1号猪使用__________________处理,使其超数排卵,收集并选取处在_____________________时期的卵母细胞用于核移植。
促性腺激素
减数第二次分裂中
考点1
考点2
考点3
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(2)采集2号猪的组织块,用______________________处理获得分散的成纤维细胞,放置于37 ℃的CO2培养箱中培养,其中CO2的作用是________________。
(3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行______。产出的基因编辑猪的性染色体来自____号猪。
(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有________(填序号)。
①DNA测序 ②染色体倍性分析 ③体细胞结构分析 ④抗原—抗体杂交
胰蛋白酶(胶原蛋白酶)
维持培养液的pH
分割
2
①④
考点1
考点2
考点3
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[解析] (1)据图分析可知,1号猪提供的是卵母细胞,对其注射促性腺激素可使其超数排卵,获得的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能进行核移植。(2)将2号猪的组织块分散成单个的成纤维细胞需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,该细胞的培养应在37 ℃含5%的CO2的恒温培养箱中进行,其中CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)利用胚胎分割技术对图示早期胚胎进行分割,可以获得更多的基因编辑猪;据图分析可知,核移植的细胞核来自2号猪,因此产出的基因编辑猪的性染色体来自2号猪。(4)检测病毒外壳蛋白基因(目的基因)是否导入4号猪,可以采用DNA分子杂交法检测目的基因的序列;目的基因表达的最终产物是蛋白质(病毒外壳蛋白),可以利用抗原—抗体杂交法进行检测,故选①④。
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