2026届高三生物一轮复习课件：第49讲 动物细胞工程

2026高考一轮复习 第49讲 动物细胞工程 3 1 2 动物细胞培养 动物细胞融合技术与单克隆抗体 动物体细胞核移植技术和克隆动物 目 录 contents 动物细胞培养 考点1 考点梳理 1、动物细胞培养 （1）概念 （2）地位 考点1 动物细胞培养 从动物体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 的技术。 单个细胞 生长和增殖 动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、________________等。其中______________是动物细胞工程的基础。 细胞融合 动物细胞培养 动物 1、动物细胞培养 （3）原理： ，方式 。 （4）培养的条件 ①营养条件： 考点1 动物细胞培养 细胞增殖 有丝分裂 合成培养基 + 血清等天然成分，各种营养成分齐全。一般用液体培养基，也称为培养液。 合成培养基：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基。 血清：含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质。目的：满足细胞对未知营养成分的需求。 （4）培养的条件 ②无菌、无毒的环境 考点1 动物细胞培养 无菌 ①对培养液和所有培养用具进行灭菌处理 ②在无菌环境下进行操作 无毒 定期更换培养液，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适量添加抗生素（抑制细菌生长） ③适宜的温度、pH和渗透压 温度： pH： 渗透压： ④气体环境： 考点1 动物细胞培养 哺乳动物细胞培养多以（36.5±0.5）℃为宜 多数动物细胞生存的适宜pH为7.2-7.4 维持细胞正常的形态和功能。 95%空气 + 5%CO2 O2： 细胞代谢所必需 CO2： 维持培养液的pH ⑤培养设备： （5）动物细胞培养的过程 制备细胞悬液： 动物细胞培养： 考点1 动物细胞培养 培养皿或松盖培养瓶 CO2培养箱 置于 CO2培养箱 取动物组织 单个细胞 机械法或酶解法 细胞悬液 加培养液 在培养皿或培养瓶内 原代培养 传代培养 考点1 动物细胞培养 ①取动物组织： 部位：动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养 原因：从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖。 方法：用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。 注意：不能使用胃蛋白酶，因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就失去活性 ②分散成单个细胞： 2．(选择性必修3 P45图2－12)用胰蛋白酶处理动物组织，对细胞的消化有两种情况： (1)短时间内细胞______(填“会”或“不会”)被消化，原因是_________________________________________________________。 (2)长时间后细胞_____(填“会”或“不会”)被消化，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。 不会　 细胞表面具有糖蛋白，对细胞具有一定的保护作用 会　 细胞表面糖蛋白的保护作用是有限的；细胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白质，蛋白质可被胰蛋白酶水解 胰蛋白酶处理的时间不能太长，否则会损伤细胞。 题型剖析 ③制备细胞悬液： 考点1 动物细胞培养 ②分散成单个细胞： 目的：a.使细胞与培养液充分接触，保证细胞所需氧气和营养的供应； b.保证细胞内的代谢产物及时排出。 用培养液将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放入培养皿或培养瓶进行原代培养。 培养皿或培养瓶要求：内表面光滑、无毒、易于贴附 ④原代培养 考点1 动物细胞培养 操作方法：将细胞悬液放入培养皿或培养瓶内，置于适宜环境中培养。 概念：第1次分瓶之前的细胞培养，即动物组织处理后的初次培养。 两类细胞的生长特点： 第1类：悬浮细胞 悬浮生长，会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。 第2类：贴壁细胞 除受密度、有害代谢物、营养物质影响外，还会发生接触抑制现象。 （大多数细胞） 第0代 考点1 动物细胞培养 第2类：贴壁细胞 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。 细胞贴壁：培养时，细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上。 贴壁生长的细胞有两种特殊现象： 注意：癌细胞（肿瘤细胞）无接触抑制现象。因为癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，在条件适宜的培养液可以无限增殖下去。 ⑤传代培养 细胞转化：随传代次数增多，细胞遗传物质逐渐发生改变。 考点1 动物细胞培养 操作方法： a.收集细胞 b.制成细胞悬液，分瓶培养 概念：第一次分瓶及之后的细胞培养 悬浮细胞：直接用离心法，收集沉淀 贴壁细胞：用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 第1代 ⑤传代培养 分瓶培养的原因： 考点1 动物细胞培养 ⑥区分原代培养和传代培养的关键： 看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。 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原代培养； 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传代培养。 考点1 动物细胞培养 动物细胞培养和植物组织培养的比较 考点1 动物细胞培养 项目 动物细胞培养 植物组织培养 理论基础 细胞增殖 植物细胞的全能性 培养前处理 无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞 无菌、离体，不需要分散成单个细胞 取材 动物胚胎或幼龄动物的器官或组织 植物幼嫩的部位或花药等 培养基性质 液体培养基 固体培养基 项目 动物细胞培养 植物组织培养 培养基成分 糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等 水、矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和琼脂等 结果 产生大量细胞，不形成新个体 可产生新个体 应用 人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产 快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等 相同点 ①都需人工条件下的无菌操作；②都需要适宜的温度、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂 考点1 动物细胞培养 2、干细胞培养及其应用 （1）干细胞 ①概念： ②特点： ③分布： ④类型： 考点1 动物细胞培养 动物和人体内保留的具有分裂和分化能力的细胞。 体积较小，细胞核大，核仁明显。 存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。 包括胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞等。 （2）胚胎干细胞（ES细胞） ①分布： ②特点： ③局限性： ④实例： 考点1 动物细胞培养 早期胚胎中，如囊胚期的内细胞团。 具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。（全能性） 必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。 需要分化诱导因子诱导 分化为心肌细胞、神经细胞、造血干细胞 （2）成体干细胞 ①分布： ②特点： ③分类： 考点1 动物细胞培养 成体组织或器官内 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。 a.造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中） b.神经干细胞（神经系统中） c.精原干细胞（睾丸中） （2）成体干细胞 ④实例： ⑤面临的问题： 考点1 动物细胞培养 治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）。 治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病； 造血干细胞→ 神经干细胞→ 造血干细胞是发现最早、研究最多的、应用最成熟的成体干细胞。 存在导致肿瘤发生的风险 （3）诱导多能干细胞（iPS细胞） ①概念： ②特点： ③诱导方法： 考点1 动物细胞培养 通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞，简称iPS细胞 具有全能性 各种类型的细胞 导入特定基因 导入特定蛋白 小分子化合物 诱导 成纤维细胞 T细胞 B细胞 iPS细胞 分化 （3）诱导多能干细胞（iPS细胞） ④优点： ⑤实例： 考点1 动物细胞培养 a.诱导过程无须破坏胚胎 b.iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。 a.可治疗镰状细胞贫血症 b.在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。 (1)将动物细胞置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 (2)动物细胞在培养过程中都具有细胞贴壁的现象(　　) (3)贴壁细胞用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集(　　) (4)胚胎干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞。(　　) (5)iPS细胞类似于胚胎干细胞，又称为诱导多能干细胞(　　) (6)神经干细胞可用于治疗帕金森病和阿尔茨海默病等(　　) √ × × × √ √ (　　) 题型剖析 2．(2023·广东茂名二模)胚胎干细胞也称为ES细胞，下图是来自小鼠囊胚的ES细胞形成组织细胞的示意图。相关叙述错误的是(　　) A．脂肪细胞、神经元等的形成是ES细胞分化的结果 B．培养ES细胞的培养基中加入胰岛素等激素以提高形成率 C．ES细胞不具有发育的全能性 D．神经元和神经胶质细胞构成鼠的神经系统 C 题型剖析 动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点2 考点梳理 1、动物细胞融合技术 （1）概念： （2）原理： （3）变异类型： （4）诱导方法 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。又称为“细胞杂交”。 细胞膜具有一定的流动性 物理法：电融合法 化学法：聚乙二醇（PEG)融合法 生物法：灭活病毒诱导法（动物细胞特有） 染色体数目变异 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 注意： ①灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。 ②灭活病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布（即改变细胞膜结构），细胞膜打开，细胞发生融合。 （5）结果： （6）意义： （7）运用： 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 ①突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能； ②为制造单克隆抗体开辟了新途径。 形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 ②研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。 ①至今种间、属间、科间，甚至动物和植物之间的细胞融合都已获得成功。 （8）过程： 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 ①融合过程：细胞膜融合→细胞质融合→ ________融合。 ②重组细胞的特点：具有____________________，杂种细胞表现出两个____________的特点。 ③融合后的杂交细胞经过__________后仍能形成两个完整的杂交细胞。 动物细胞A 动物细胞B 膜融合、质融合 动物细胞培养 杂交细胞（单核） 物理、化学、生物法诱导 细胞核 亲本细胞 有丝分裂 两种细胞的遗传信息 是动物细胞融合完成的标志 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性、细胞 增殖 融合前处理 除去细胞壁 使细胞分散开 相关酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 诱导方法 物理法：电融合法、离心法； 化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法 物理法：电融合法； 化学法：聚乙二醇(PEG)融合法； 生物法：灭活病毒诱导法 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 （9）比较植物体细胞杂交和动物细胞融合 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 （9）比较植物体细胞杂交和动物细胞融合 项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体 意义 突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合 相同点 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法相似 2、单克隆抗体及其应用 （1）传统抗体的获得 ①方法： ②缺点： 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 ―→ 抗体 血清 纯度 特异性 产量低、 低、 差。 （2）制备单克隆抗体 ①制备原理 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 a.B淋巴细胞特点：每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，B淋巴细胞在体外______迅速大量增殖； b.骨髓瘤细胞特点：能在体外大量 ，但不能产生抗体。 c.杂交瘤细胞特点：既能 ，又能产生 。 增殖 迅速大量增殖 抗体 不能 ②制备过程 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 注射特定抗原，获得免疫小鼠 从患骨髓瘤的小鼠体内取骨髓瘤细胞的培养 多种已免疫的B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导融合 小鼠的脾脏中获取 一般需要隔一段时间重复注射相同抗原，以获得更多能产生特定抗体的B淋巴细胞 2 目的：得到杂交瘤细胞 1 3 ②制备过程 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 置于选择性培养基上培养 第一次筛选 多种杂交细胞 骨髓瘤细胞 自身融合 B细胞自身融合 1 3 2 未融合的B淋巴细胞 未融合的骨髓瘤细胞 不能无限增殖而死亡 B细胞与骨髓瘤融合 在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。 补充：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。 HAT选择培养基中加入氨基喋呤，阻断骨髓瘤细胞DNA的合成而死亡。 因为加入氨基嘌呤后，使D合成途径阻断，仅有D合成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2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 克隆化培养 抗体检测 第二次筛选 阳性细胞 杂交瘤细胞(多种) 第二次筛选 (原理：抗原-抗体特异性结合) 目的：得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 克隆化培养：将杂交瘤细胞群稀释，约每孔1个杂交瘤细胞进行培养 抗体检测：一段时间后，用特定抗原检测各孔上清液中细胞分泌的抗体 上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 体外大规模培养 单克隆抗体 体内或体外培养 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 注射到小鼠腔 腹水中提取 培养液中提取 最终目的： 获得能与抗原特异性结合的单克隆抗体 优点： 不需要制备培养基和无菌操作、成本较低 单克隆抗体 杂交细胞 杂交瘤细胞 体外或 体内培养 第一次筛选 骨髓瘤细胞 诱导融合 分泌所需抗体的杂交瘤细胞 杂交瘤细胞群 提取 已免疫的B淋巴细胞 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术 注射抗原 选择性培养基上培养 第二次筛选 克隆化培养和抗体检测 既能大量繁殖又能产生抗体 原理:细胞增殖 原理：细胞膜具有流动性 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 项目 第一次筛选 第二次筛选（需要多次筛选） 筛选 原因 方法 筛选 目的 诱导融合后得到多种杂交细胞，还有未融合细胞等 用特定的选择培养基进行筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长。 筛选出杂交瘤细胞 选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞。 用96孔板培养，在每个孔中尽量接种一个杂交瘤细胞的情况下进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 单克隆制备过程中的两次筛选比较 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 （3）单克隆抗体的特点 ①能准确识别抗原的细微差异 ②与特定抗原发生特异性结合 ③可大量制备。 （4）单克隆抗体的应用 ①作为诊断试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。 例如：a.利用同位素或荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术，可定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病。 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 （4）单克隆抗体的应用 b.单克隆抗体诊断试剂盒的优点：特异性强、灵敏度高、可以大量制备；生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可以传代培养、冷冻保存和复苏利用，有利于控制产品的质量和标准化生产诊断试剂盒。 ②用于治疗疾病和运载药物。 例如：抗体一药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 （5）抗体一药物偶联物（ADC） ①结构：通常由单克隆抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成。 ②特点（优点）： 既可以特异性识别肿瘤抗原，又可以杀伤肿瘤细胞， 具有靶点清楚、效率高、毒副作用小等优点。 ③抗体的作用：靶向运输作用，识别肿瘤细胞，将药物带到肿瘤细胞，但无杀伤作用。 抗体 药物 接头 考点2 动物细胞融合技术与单克隆抗体 细胞凋亡 ADC的作用机制示意图 ADC被细胞吞噬 ② ⑤ ADC 抗体 药物 接头 进入细胞方式：胞吞 实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。 [经典·基础·诊断] 1．(2024·湖北师大附中高三测评)将小鼠细胞与人细胞融合后获得“人—鼠融合细胞”，发现人的染色体会随机丢失，最终只保留一条或几条人的染色体。下列叙述正确的是(　　) A．小鼠细胞与人细胞融合表明细胞膜具有信息识别的功能 B．可利用PCR检测人的基因表达产物 C.可通过检测“人—鼠融合细胞”的基因表达产物，初步定位人的基因位于几号染色体 D．“人—鼠融合细胞”的获得突破了人和小鼠之间的生殖隔离 C 题型剖析 [模型新命题点思考] 为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。 回答下列问题： (1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是______________________________________________________。 (2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：_________________________________________________________________________________________________________________。 诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞　 取小鼠甲的脾脏用机械法或用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液　 题型剖析 (3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于________________，使用该培养基进行细胞培养的结果是_______________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是________________________________。 (4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有__________________________________________________________ ____________________(答出2点即可)。 选择培养基　 只有杂交瘤细胞能够生存　 抗原与抗体的反应具有特异性　 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养 题型剖析 3．(2024·湖北部分高中联考)一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞(A和B)融合形成双杂交瘤细胞AB，双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB如下图所示。下列叙述正确的是(　　)  A.用抗原α和β处理杂交瘤细胞A、B后再 诱导二者融合 B.诱导杂交瘤细胞A、B融合后无需筛选即 可获得双杂交瘤细胞AB C.对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理 D.若双特异性抗体应用于肿瘤治疗，则α、β抗原中至少有一种为癌细胞表面抗原 D 题型剖析 动物体细胞核移植技术和克隆动物 考点3 考点梳理 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1、动物细胞核移植技术 （1）概念： （2）原理： （3）生殖方式： （4）类型： 将动物一个细胞的 移入去核的 中，使这个重新组合的细胞发育成 ，继而发育为 的技术。 细胞核 卵母细胞 新胚胎 动物个体 动物体细胞核具有全能性 无性生殖 种类 难易程度 原因 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 较容易 较难 分化程度低，全能性易表现 分化程度高，全能性难表现 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 【思考】在动物细胞核移植中，为什么非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难？ ①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低； ②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了体细胞克隆猴。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 2、体细胞核移植的过程 （1）动物细胞培养 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核 显微操作 去核的卵母细胞 选用培养到MⅡ卵母细胞的原因： ①卵母细胞中的细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质； ②卵母细胞体积大，易操作； ③卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。 卵母细胞要“去核”的原因： 保证核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 2、体细胞核移植的过程 （1）动物细胞培养 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核 显微操作 去核的卵母细胞 “去核”是指： 去除纺锤体-染色体的复合物；此外，第一极体靠近核，所以第一极体也会一并去除。 “去核”方法： 一般为显微操作法；也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法，这些方法是在没有穿过透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 2、体细胞核移植的过程 （1）动物细胞培养 （2）动物细胞融合 高产奶牛(供体) 取体细胞 培养 供体细胞 去核的卵母细胞 将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带下 形成重构胚 供体细胞 操作中常将整个供体细胞注入卵母细胞中，其优点： ①对卵母细胞损伤较小； ②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。 电融合促进两细胞融合 2、体细胞核移植的过程 （3）早期胚胎培养 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 重构胚 早期胚胎 激活 发育 激活重构胚方法及目的是： 物理方法：电刺激 化学方法：Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等 激活重构胚的目的是： 激活重构胚胎，使其完成细胞分裂和发育进程，形成早期胚胎。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 （4）胚胎移植 与供体奶牛遗传物质基本相同的克隆牛 早期胚胎 胚胎移植 代孕母牛 克隆动物的性状与供体不完全相同的原因是？ ①克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞和供体细胞的细胞质。 ②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境等因素的影响。 ③克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 （4）胚胎移植 与供体奶牛遗传物质基本相同的克隆牛 早期胚胎 胚胎移植 代孕母牛 动物体细胞核移植技术证明了什么原理？ 已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 克隆动物的性别、基因型与供体相同是为什么？ 核移植过程中细胞核只来自供体，因此克隆动物的核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制，其性别、基因型与供体相同。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 （4）胚胎移植 体细胞核移植方法生产的克隆动物，并不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，为什么？ 动物的发育及一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，克隆动物所生活的环境与核供体动物生活的环境不会完全相同。 克隆动物遗传物质 细胞核的DNA 来自于供体动物的细胞核 细胞质中的DNA 供体细胞和受体卵母细胞（主） 生活环境： 不是对核供体动物进行100%的复制。 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 从供体高产奶牛身上取体细胞 显微操作去核 对体细胞进行培养 去核的卵母细胞 供体细胞 电融合法 将供体细胞注入去核的卵母细胞 重构胚 早期胚胎 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 早期胚胎培养 动物细胞培养 胚胎移植 动物细胞融合 动物细胞核移植技术 细胞核移植（核心） 动物细胞培养 细胞融合 体细胞核移植用到的技术： 早期胚胎培养 胚胎移植 激活重构胚使其完成 细胞分裂和发育过程 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 3、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 （1） （2） 遗传改良 生物反应器 转基因克隆动物 胚胎干细胞 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 3、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 （3） （4） 健康 遗传和生理缺陷 非常低 注意 (1)克隆动物的重组细胞的细胞质基因来源于受体细胞，细胞核基因来源于提供细胞核的亲本，其遗传物质来自2个亲本。 (2)克隆动物绝大部分性状与供体动物相同，少数性状与提供去核卵母细胞的动物相同，与代孕动物的性状无遗传关系。 (3)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属于无性生殖，重构胚相当于受精卵，需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 4、细胞工程的各种技术手段及其原理总结 考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 4、细胞工程的各种技术手段及其原理总结 1．(2024·湖北高三模拟)下图表示体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是(　　) A．过程①将成纤维细胞注入去核的卵母细 胞中，体现了细胞膜的选择透过性 B．过程②在培养基中加入的血清含有激发 成纤维细胞核全能性表达的物质 C．过程③进行同期发情处理，可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应 D．与模型小鼠相比，模型猴更适于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物 D 题型剖析 2．(2021·湖南选择考)M基因编码的M蛋白在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如下图所示。回答下列问题： (1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是___________________________，这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的_____________断开。 限制酶(或限制性内切核酸酶)　 磷酸二酯键　 题型剖析 (2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是___________________________ _____________________________________。 (3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是_________________ ___________________________。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为________________________________(答出两点即可)，功能上具有__________。 清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害　 动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难 体积小、细胞核大、核仁明显　 全能性　 题型剖析 (4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的______淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂交细胞，制备M蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路。_____________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 B　 取该转基因动物的肝组织细胞，提取其蛋白质，加入适量的M蛋白的单克隆抗体，观察有无凝集现象(或有无抗原—抗体特异性结合的现象)，若有则说明M基因没有失活，若无则说明M基因失活 题型剖析 4．(2023·湖北等级考)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如下图所示。回答下列问题： (1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)________(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是_____________________ ___________________________________________________。 不需要 改变细胞膜结构(，使两细胞接触点处细胞膜的脂类分子发生疏散和重组)　 题型剖析 (2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对_____________________和______________________________ 生长具有抑制作用。 (3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是_______________________________________________________________。 (4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是________。 未融合的(亲本)细胞 融合的具有同种核的细胞 筛选出能分泌与该病毒外壳蛋白A特异性结合的抗体的杂交瘤细胞 ④ 题型剖析 小本-T6．(2024·广东汕头高三模拟)科学家在研究基因定位时，将人的不能利用次黄嘌呤的突变细胞株(HGPRT－)和小鼠不能利用胸腺脱氧核苷的突变细胞株(TK－)进行融合，然后利用选择培养基进行筛选，得到3株能在选择培养基上增殖的稳定的细胞株(见下表)。据此分析下列说法错误的是(　　) 细胞株编号 1 2 3 所含人染色体编号 11，14，17，22 7，11，14，17 5，7，17，21 A.可用PEG诱导人和小鼠细胞融合 B．在选择培养基上增殖的细胞株1中最多有4条人的染色体 C．该选择培养基中应该添加次黄嘌呤和胸腺脱氧核苷 D．由表中信息可推测人的TK基因可能位于17号染色体上 B 题型剖析 13．(2024·宜荆荆恩高三开学考)乳腺癌是目前全球发病率较高的癌症之一。为降低乳腺癌化疗的副作用，科研人员在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体—药物偶联物(ADC)过程如图1所示，ADC的作用机理如图2所示。请回答下列问题： 题型剖析 (1)图1过程中，小鼠注射的特定抗原应取自__________________细胞，对小鼠进行免疫处理后通常再从该小鼠的________中获取B淋巴细胞。 (2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。小鼠的淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂，小鼠的骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂。图1中①过程是在含氨基蝶呤的试管中混合后促融，则试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是________(不考虑三个及以上细胞融合)。 人的乳腺癌 脾脏 5、1 题型剖析 (4)双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体过程如图3所示。 该检测方法中酶标抗体能定量检测抗原的原理是______________________ ________________________________________________________________________________。 酶标抗体与待测抗原结合并由酶催化检测底物反应，从而可以通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量 题型剖析 加 油！ 学 习 $$