2.2 动物细胞工程课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

复习巩固 植物细胞工程的应用 1. 植物组织培养技术的流程及其原理是什么？ 2.植物体细胞杂交技术的流程及其原理是什么？ 3.植物细胞工程有哪些方面的应用？ 植物繁殖的新途径：快速繁殖、作物脱毒。 新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用。 细胞产物的工厂化生产：培养愈伤组织细胞获得次生代谢产物。 植物细胞的全能性 不同植物细胞 原生质体 杂种细胞 愈伤组织 去壁 诱导融合 脱 分化 再生出细胞壁 再 分化 融合原生质体 杂种植株 细胞膜的流动性+植物细胞的全能性 第 2 章 细胞工程 第2节 动物细胞工程（一） 人教版选必修3 本节聚焦： 1.动物细胞培养需要哪些基本条件？ 2.动物细胞培养的基本操作过程是什么？ 3.怎样客观分析干细胞在临床上的应用所产生的效益与风险？ 2 希普：首例胚胎移植成功 哈里森:首创动物组织体外培养法 张明觉：发现哺乳动物精子获能现象 格登、童第周：体细胞核移植成功 试管家兔诞生 米尔斯坦和科勒：创立单克隆抗体技术 胚胎分割移植成功 埃文斯：成功分离和培养小鼠的胚胎干细胞 克隆羊多莉诞生 山中伸弥：获得诱导多能干细胞 单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿诞生 我国科学家首次培育了体细胞克隆猴 1890年 1907年 1951年 1958年 1959年 1975年 1978年 1981年 1996年 2006年 2014年 2017年 科技探索之路 动物细胞工程（含胚胎工程）的发展历程 （课本P33） 从社会中来 （课本P43） 消防员英雄——谢晓晖 在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。 讨论： 怎样才能获得大量的自体健康皮肤？能不能用自体皮肤的单个细胞培养可供的移植皮肤？ 动物细胞培养 （是动物细胞工程之一，且是基础） 一、 微生物的基本培养技术 基础概念 动物细胞培养 （P43） 1.概念： 是指从动物体中取出相关的 ，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞 和 的技术。 2.原理： 组织 单个细胞 生长 增殖 细胞增殖 对比： 植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养使其增殖的技术。 植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物细胞培养条件 （P43-44） 解决问题： 1.动物细胞培养要哪些必要的条件？ 2.动物细胞培养过程是怎样的？ （1）营养 （2）无菌、无毒的环境 （3）温度、pH和渗透压 （4）气体环境 动物细胞培养需要在合成培养基（糖类、氨基酸、无机盐、维生素)中，加入_____等天然成分，一般用_____培养基。 液体 血清 适宜的温度: 适宜的pH: 适宜的渗透压目的： 36.5±0.5°C 7.2-7.4 维持细胞形态和功能 95%空气和5%CO2 【任务1】阅读课本P44 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物细胞培养条件 （P43-44） 进一步思考： 1.为什么在使用合成培养基，通常还需加血清等天然成分？ ______________________________________________________________ 2.动物细胞培养时，有时需要在培养液中加入抗生素，其作用是____________________ 3.为什么培养液需要定期更换？ ______________________________________________________________4.动物细胞培养所需气体主要有___________。O2是 ________________，CO2的主要作用是__________________ 血清含有多种维持细胞正常代谢和生长的物质，如未知的促生长因子 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 抑制细菌的生长 O2和CO2 细胞代谢所必需的 维持培养液的pH 练习与应用 金版P43 【例3】动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。右图表示血清对正常细胞和癌细胞培养的影响。下列叙述正确的是 A.补充血清后,正常细胞与癌细胞的 增殖速率相同B.动物细胞培养过程中,是否添加血 清均可C.培养基中补充血清对正常细胞的促 进作用更明显D.培养基中是否补充血清对正常细胞培养影响不大 C 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 解决问题： 1.动物细胞培养要哪些必要的条件？ 2.动物细胞培养过程是怎样的？ 【任务2】阅读P44-45相关内容,用“方框+箭头+文字”形式构建动物细胞培养的流程。 取动物组织 分散处理 转培养瓶（皿） 分瓶                                                        制成细胞悬液 原代培养 传代培养 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 【任务2】构建动物细胞培养的流程 取动物组织 分散处理 转培养瓶（皿） 分瓶                                                        制成细胞悬液 原代培养 传代培养 讨论 1.取什么样的动物组织细胞更易于培养？ 动物细胞培养需要经过脱分化过程吗？ 2.为什么将取出的组织分散成单个细胞？ 如何将组织分散成单个细胞？ 用胃蛋白酶可以吗？ 幼龄动物、分化程度低的细胞。 不需要。 不可以，因为胃蛋白酶的最适pH为1.5左右，多数动物细胞生存的pH为7.2-7.4,胃蛋白酶在此环境下会失活。 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 【任务1】构建动物细胞培养的流程 讨论 1.取什么样的动物组织细胞更易于培养？ 动物细胞培养需要经过脱分化过程吗？ 2.为什么将取出的组织分散成单个细胞？ 如何将组织分散成单个细胞？ 用胃蛋白酶可以吗？ 幼龄动物、分化程度低的细胞。 不需要。 不可以，因为胃蛋白酶的最适pH为1.5左右，多数动物细胞生存的pH为7.2-7.4,胃蛋白酶在此环境下会失活。 取动物组织 转培养瓶（皿）                      制成细胞悬液 用机械法或 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 常取幼龄动物的组织 分瓶                                   原代培养 传代培养 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 【任务2】构建动物细胞培养的流程 取动物组织 转培养瓶（皿）                      制成细胞悬液 讨论 3.细胞悬液转入培养瓶（皿）后，置于适宜环境培养，出现什么情况？ 用机械法或 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 常取幼龄动物的组织 分瓶                                   原代培养 传代培养 另一类需要贴附于某些基质表面才能生 长增殖。（大多数细胞属于这种类型） 一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖； 细胞悬浮生长 细胞贴壁、接触抑制 圆球形细胞刚开始铺展贴壁生长（100×） 细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后出现接触抑制（100×） 对培养瓶（皿）的要求：内表面光滑、无毒、易于贴附 资料链接 细胞贴壁生长与接触抑制 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 【任务2】构建动物细胞培养的流程 取动物组织 转培养瓶（皿）                      制成细胞悬液 讨论 4.右图中,在C瓶中的培养液称为什么？在D瓶中的培养液称为什么？ 5.为什么要对细胞进行分瓶（传代）培养？ 用机械法或 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 常取幼龄动物的组织 分瓶                                   原代培养 传代培养 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 出现接触抑制 细胞分裂受阻 解决方法 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 【任务1】构建动物细胞培养的流程 取动物组织 转培养瓶（皿）                      制成细胞悬液 讨论 6.不同生长类型的细胞该怎么处理进行传代培养？ 7.细胞可以无限传代培养吗？ 用机械法或 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 常取幼龄动物的组织 分瓶                                   原代培养 传代培养 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 出现接触抑制 细胞分裂受阻 解决方法 ②制成细胞悬液，分瓶培养 ①收集细胞 悬浮培养的细胞：直接用离心法收集 贴壁细胞：用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 动物细胞培养过程 （P44-45） 【任务2】构建动物细胞培养的流程 取动物组织 转培养瓶（皿）                      制成细胞悬液 用机械法或 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 常取幼龄动物的组织 分瓶                                   原代培养 传代培养 悬浮生长 贴壁生长 (大多数） 细胞密度过大、有害代谢物积累、营养物质缺乏等 出现接触抑制 细胞分裂受阻 解决方法 ②制成细胞悬液，分瓶培养 ①收集细胞 悬浮培养的细胞：直接用离心法收集 贴壁细胞：用胰蛋白酶处理分散成单个细胞，用离心法收集 练习与应用 金版P43 D 练习与应用 评价P19 5.培养肉是利用从动物体内分离的肌肉母细胞或多能干细胞,经过动物细胞培养技术培养出的类似于动物肌肉的肉丝,同时添加了 人体所需的元素,如铁、钙等,使之营养更加丰富。 下列相关叙述错误的是(　　) A.用胃蛋白酶处理肌肉组织,可以获得分裂能力强的肌肉母细胞 B.动物细胞培养过程中可能发生突变,进而能够在体外无限增殖 C.培养液中的支架提供了更多的细胞附着面积,有利于细胞贴壁生长 D.“人造牛肉”的培养有利于工厂化生产,产品是真肉 A 一、 微生物的基本培养技术 思考·讨论 比动物细胞培养与植物组织培养的异同（P45） 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 原理 培养基物理性质 培养基特有成分 培养特过程 培养结果 相同点 常用固体培养基 新植株 动物血清 常用液体培养基 细胞增殖 植物细胞的全能性 许多细胞 植物激素 1.培养过程中细胞都进行有丝分裂； 2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件 脱分化、再分化 原代培养、传代培养 一、 微生物的基本培养技术 探索新知3 三、 干细胞培养及其应用 （P46-47） 一、 微生物的基本培养技术 探索新知3 三、 干细胞培养及其应用 （P46-47） 【任务3】阅读P46-47相关内容，填写下表： 干细胞类型 来源或分布 功能特点 局限性 胚胎干细胞 (ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞(iPS细胞) 早期胚胎 能够分化成动物体内任何一种类型的细胞，进而形成组织、器官甚至个体 成体组织或器官，（造血干细胞、神经干细胞等） 体外诱导体细胞产生 类似胚胎干细胞 具有组织特异性，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 从胚胎中获取，涉及伦理问题，在医学上的应用受到限制 优点：无须破坏胚胎，且避免免疫排斥反应技术 问题：存在导致肿瘤风险 资料链接 诱导多能干细胞(iPS细胞) 日本京都大学教授山中伸弥在2006年，选取了24个对胚胎干细胞维持十分重要的基因，在小鼠的成纤维细胞中诱导表达，最后发现同时转入4种基因（Oct4、Sox2、c-myc和KLF4）就可诱导产生一种多能干细胞，称“诱导性多潜能干细胞”（iPS细胞），获2012年诺贝尔生理学或医学奖。 应用：阿尔茨海默病、心血管疾病等 一、 微生物的基本培养技术 探索新知3 三、 干细胞培养及其应用 （P46-47） 受精卵 早期胚胎细胞 囊胚 胎儿 成人 胚胎干细胞 成体干细胞 结构特点：体积小、细胞核大、核仁明显。 体外培养：体外培养时可以只增殖不分化，若添加诱导因子，可以诱导其朝一定方向分化为特定类型的细胞，如心肌细胞、神经元和造血干细胞。 一、 微生物的基本培养技术 探索新知3 三、 干细胞培养及其应用 （P46-47） 受精卵 早期胚胎细胞 囊胚 胎儿 成人 胚胎干细胞 成体干细胞 造血干细胞：存在于骨髓、脐带血、外周血， 可分化成各种血细胞和 免疫细胞。也叫作多能干细胞。 神经干细胞：取自神经系统，可分化成神经细胞。 精原干细胞：取自睾丸，可分化成无数的精子。 练习与应用 评价P20 B 6.干细胞是生物体生命进程中出现的一类未分化细胞,它可以分裂、分化形成各种组织或细胞。下列有关叙述错误的是(　　) A.在适宜条件下,胚胎干细胞可以分化为多种组织 B.用干细胞培育出人体心脏,其细胞核内的遗传物质发生改变 C.干细胞中含有本物种发育的全套遗传物质 D.运用胚胎干细胞可以培育动物器官或组织,开创人类疾病治疗的新方法 干细胞能分化各细胞、组织的原因 细胞在临床医疗的应用中,可能存在导致肿瘤发生的风险等 练习与应用 评价P20 B 7.(2025·广东二模)我国科学家团队利用化学重编程技术在体外将患者体细胞诱导成iPS细胞(诱导多能干细胞),并将iPS细胞诱导分化成衍生胰岛B细胞,将衍生胰岛B细胞移植到1型糖尿病患者体内,使患者摆脱了对外源胰岛素的依赖。下列有关叙述正确的是(　　) A.衍生胰岛B细胞形成的过程中需导入患者的胰岛素基因 B.移植前需用葡萄糖刺激衍生胰岛B细胞,测试其产生胰岛素能力 C.诱导后的衍生胰岛B细胞可以再分化成其他细胞 D.iPS细胞诱导分化成衍生胰岛B细胞体现了细胞的全能性 练习与应用 课本P47 1. 判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。 (1)培养环境中需要O2，不需要CO2 。（ ） (2)细胞要经过脱分化形成愈伤组织。（ ） (3)培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清（ ） (4)培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理,分瓶后才能继续增殖（ ） 2.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是 ( ) A. 干细胞是从胚胎中分离提取的细胞 B. 造血干细胞可以分化为各种血细胞 C. 不同类型的干细胞,它们的分化潜能是有差别的 D. 由iPS细胞产生的特定细胞,可以在新药的测试中发挥重要作用 一、概念检测 × √ × × A 练习与应用 课本P47 提示（1）：像建立骨髓库一样，建立iPS细胞库，可以为需要的人找到匹配度较高的iPS细胞，这样不仅可以节省时间、成本，还能减轻异体干细胞移植后发生的免疫排斥反应。 提示（2）：该技术可能被用于治疗不孕症；获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究；获得生殖细胞进行转基因操作来获得转基因动物。 问题：该技术可能带来一系列的伦理问题。例如，如果用同一个人的iPS细胞分别诱导形成精子和卵子，两者受精可能培育出“单亲”婴儿；有的人还可能有目的地选择iPS细胞，从而“设计”婴儿。 二、拓展应用 知识网络 第 2 章 细胞工程 第2节 动物细胞工程（二） 人教版选必修3 1.什么是动物细胞融合技术？ 2.单克隆抗体是如何制备的？在临床上有哪些应用？ 本节聚焦： 30 复习巩固 A 细胞 B 细胞 正在融合的原生质体 B原生质体 A原生质体 杂种细胞 再生出细胞壁 再分化 杂种植株 移栽 移栽后的植株 脱分化 愈伤组织 去除细胞壁 诱导融合 物理法： 化学法： 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等 2. 植物体细胞杂交技术的意义是？ 那么，有没有技术能让不同种动物的体细胞进行杂交，培育出集不同细胞的优势于一身的动物细胞呢？　 1. 植物体细胞杂交技术去壁的方法？诱导融合的方法是？ 植物体细胞杂交技术 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物细胞融合技术（P48） 1. 什么是动物细胞融合技术？ 2. 该技术利用原理是什么？ 3. 诱导动物细胞融合的方法有哪些？ 4. 动物细胞融合成功的标志是什么？ 5. 科学家曾在患肺天花和麻疹等疾病的病人的病理组织中观察到多核细胞。如何解释这一现象？ 6. 动物细胞融合技术的应用？ 【任务1】阅读课本P48，回答下列问题： 电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法 细胞膜具有流动性 两个细胞核的融合成一个细胞核 病人体内病毒诱导多个体细胞融合形成多核细胞。 细胞免疫、肿瘤和培育新品种；制造单克隆抗体 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物细胞融合技术（P48） 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。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，细胞膜打开，细胞发生融合。 植物细胞膜上没有对应的受体与病毒表面的糖蛋白和酶作用，因此该方法是动物细胞特有的。 练习与应用 评价P23 8.下图可表示细胞融合技术的一些过程,请据图回答下列问题。 (1)若a、b为动物细胞,从a、b细胞到c细胞的过程中,常用　　　　　　　　(生物方法)作为诱导剂。a、b融合为c的过程体现了细胞膜的结构特点是具有                 。  (2)若a、b为植物细胞,则这样的细胞已经用酶解法去除了　　　　。这种酶可能是　　　　　　　　　　　,由此生成的a和b称为　　　　　　。融合成功的标志是　　　　　　　　,获得杂种植株还需要通过　　　　过程。  一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较 复习巩固 抗 体 机体产生的专门应对抗原的蛋白质。 ③分布： 主要存在于血清等体液中,也分布于组织液及外分泌液中，如乳汁中。 抗体能与相应抗原发生特异性结合，即一种抗体只能与一种抗原结合。 ①概念： ②特性： ④产生： 抗体是机体受抗原刺激后B淋巴细胞增殖分化形成的浆细胞产生。 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 早期，人们为了获得抗体，就向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体后分离。该方法产量低、纯度低、特异性差。 刺激机体 B细胞1 B细胞2 B细胞3 抗体2 抗体3 抗体1 每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体 问1：怎样才能只获得大量的抗体1？ 问2：体外培养，B淋巴细胞不能无限增殖？ 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） B细胞是 产生抗体 骨髓瘤细胞能大量增殖 杂交瘤细胞 既能大量增殖， 又能产生抗体 英国米尔斯坦 德国科勒 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境】截至2025年，全球获批上市的单抗药物超百种。 例如，曲妥珠单抗是主要用于治疗HER2阳性乳腺癌。 【活动1】阅读P49图2-16，小组合作构建单克隆抗体模型 注射小鼠腹腔内 多种B淋巴细胞 杂交瘤细胞 单克隆抗体 能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 培养骨髓瘤细胞 给小鼠注射特定的抗原蛋白 未融合细胞和多种杂交细胞 体外培养 骨髓瘤细胞 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境】截至2025年，全球获批上市的单抗药物超百种。例如，曲妥珠单抗是主要用于治疗HER2阳性乳腺癌。 多种B淋巴细胞 用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 培养骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞 培养骨髓瘤细胞利用的技术是什么？该技术利用的原理是什么？ 若要获得HER2抗体，应对小鼠注射的抗原是什么？ 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境】截至2025年，全球获批上市的单抗药物超百种。例如，曲妥珠单抗是主要用于治疗HER2阳性乳腺癌。 细胞融合 PEG融合法 电融合法 灭活病毒诱导法 未融合的细胞；B-B融合； 瘤-瘤融合； 杂交瘤细胞 多种B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的方法？ 融合后，培养基会出现几种细胞？ 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境】截至2025年，全球获批上市的单抗药物超百种。例如，曲妥珠单抗是主要用于治疗HER2阳性乳腺癌。 如何在培养基中筛选出杂交瘤细胞？杂交瘤细胞有什么特点？ 多种杂交细胞 杂交瘤细胞 （既能迅速大量增殖，又能产生抗体） 用特定的选择培养基进行筛选：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。 注意：这是该实验的第一次筛选，目的是获得杂交瘤细胞 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境】截至2025年，全球获批上市的单抗药物超百种。例如，曲妥珠单抗是主要用于治疗HER2阳性乳腺癌。 对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得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 杂交瘤细胞 筛选出的杂交瘤细胞是否都能分泌HER2抗体？如何筛选出能分泌抗HER2抗体的杂交瘤细胞？ 注意：这是该实验的第二次筛选，目的是获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。利用的原理是抗原-抗体杂交 拓宽视野 将杂交瘤细胞群稀释后滴入96孔板，尽量每孔1个杂交瘤细胞进行培养（克隆化培养） 一段时间后，用标记的抗原检测各孔上清液中细胞分泌的抗体（抗体检测） 上清液可与特定抗原结合的培养孔为阳性孔，说明里面含有所需杂交瘤细胞 足够数量的能分泌所需抗体的单一杂交瘤细胞 96孔细胞培养板 阳性孔 抗体检测板 多次克隆化培养以及有限稀释法 体外培养 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境】截至2025年，全球获批上市的单抗药物超百种。例如，曲妥珠单抗是主要用于治疗HER2阳性乳腺癌。 筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 获得了抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞，又如何获得大量的单克隆抗体？ 注射到腹腔 单克隆抗体 小 结 诱导 融合 选择培养基 抗原抗体检测 体外培养或小鼠腹腔内增殖 多种B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 单克隆抗体 能分泌所需抗体 的杂交瘤细胞 第一次筛选 第二次筛选 培养骨髓瘤细胞 给小鼠注射特定的抗原蛋白 未融合细胞 及多种杂交细胞 (1)该过程中应用到的技术： (2)原理： (3)杂交瘤细胞的特点： (4)单克隆抗体的优点： 动物细胞融合、动物细胞培养 细胞膜具有流动性、细胞增殖 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，并且可以大量制备。 （特异性强、灵敏度高、大量制备） 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 练习与应用 评价P22 4.下图是制备乙型肝炎病毒表面抗体的流程,下列叙述正确的是(　　) A.细胞Ⅰ表示多种T淋巴细胞 B.原生质体融合与过程①均可用灭活病毒处理 C.两次筛选均需进行专一抗体检验 D.图中对小鼠的两次注射目的不同                  D 练习与应用 (2024·深圳二模)，96孔板在现代生物技术与工程中具有普遍应用。下列生物技术中一般不适合用到96孔板的是(　　) A.高通量筛选某种高产突变菌种 B.克隆化培养杂交瘤细胞和抗体检测 C.早期胚胎的培养和胚胎分割 D.精子的体外培养和筛选 C 拓宽视野 单克隆抗体的发展历程 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 【情境再现】通过单克隆抗体流程制备出HER2抗体，其能与乳腺癌表面的HER2结合，阻断癌细胞生长，并“标记”癌细胞引导人体免疫细胞来识别杀伤被标记的癌细胞。 使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害。 思考： 1.如何使药物有选择性杀伤肿瘤细胞？ 2.抗体-药物偶联物（ADC）的抗体和药物各具有什么作用？ 3.癌细胞的死亡方式是？ 4.ADC在临床应用上具有什么优势？ 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 思考： 抗体：靶向运输药物，即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。 药物：治疗效应，如杀伤靶细胞 具有靶点清楚、毒副作用小等优点 凋亡 一、 微生物的基本培养技术 思考·讨论 单克隆抗体的应用（P45） 资料1 女性怀孕后会分泌一种糖蛋白——人绒毛膜促性腺激素(HCG),尿液中会检出HCG。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕，比原来诊断方法提前了10d左右，准确率在90%以上。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图。 抗人绒毛促性腺激素单克隆抗体 思考： 1.给小鼠注射HCG，相当于免疫调节中的什么成分？ 抗原 2.该过程中，选择培养和检测的目的分别是什么？ 3.单克隆抗体作为诊断试剂，在临床应用有什么优势？ 选择培养的目的是筛选得到杂交瘤细胞; 检测的目的是筛选出能够产生所需抗体的杂交瘤细胞。 单克隆抗体只与特定的抗原反应，因此检测的特异性和灵敏度大大提高； 一、 微生物的基本培养技术 思考·讨论 单克隆抗体的应用（P45） 新冠抗原检测试剂 探索新知2 二、 单克隆抗体及其应用（P49-50） 1.用作诊断试剂 单克隆抗体+同位素（荧光标记） 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。 2. 运载药物 主要用于癌症治疗。 单克隆抗体+药物 =“生物导弹” 3. 单克隆抗体自身也能用于治疗疾病 练习与应用 评价P22 7．（25年梅一模）双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法，流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是（    ） A．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加可识别抗原的种类 B．酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化其分解 C．固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量 D．若酶标抗体的使用量偏少会导致测量结果偏高 评价P23，第12题 C 知识网络 练习与应用 课本P51 一、概念检测 1.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是 A.它们的原理都涉及细胞膜的流动性 B.都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合 C.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞 D.前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株 2.科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是( ) A.利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体 C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞 D.将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体 C A 第 2 章 细胞工程 第2节 动物细胞工程（三） 人教版选必修3 1.什么是动物细胞核移植技术？ 2.动物体细胞核移植的基本过程是什么？ 3.体细胞核移植技术的应用前景有哪些？ 4.怎样理性看待体细胞核移植技术存在的问题？ 本节聚焦： 58 创设情境 （课本P43） 《西游记》中的悟空拔一把毫毛，丢在口 中嚼碎，望空喷去，叫一声‘变！’，即变作 三二百个小猴。这是《西游记》中的一段描述， 展示了中华先贤的想象力。 讨论： 毫毛来自体细胞，用体细胞“变”出猴，是否能实现？ 2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实，他们利用体细胞核移植技术成功培育出两只克隆猴“中中”和“华华”。 1.概念： 2.原理： 3.生殖方式： 4.类型: 探索新知1 一、 动物体细胞核移植技术（P52-53） 【任务1】阅读教材P52，回答下列问题： 动物体细胞的细胞核具有全能性 无性生殖 胚胎细胞核移植： 体细胞核移植： 细胞分化程度高，表现全能性十分困难 细胞分化程度低，表现全能性相对容易 细胞核供体细胞的类型 妊娠数/受体母羊数 乳腺上皮细胞 1/13 胚胎成纤维细胞 4/10 早期胚胎细胞 14/27 探索新知1 一、 动物体细胞核移植技术（P52-53） 【任务2】结合P53图，小组 合作建构体细胞核移植（克隆牛） 的流程图： 5.体细胞核移植过程: 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到_____ 供体细胞培养 高产奶牛（供体） 取体细胞 生出犊牛 MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞注入去核的卵细胞 重构胚 ①卵母细胞体积大，易操作；MⅡ期,卵母细胞核靠近第一极体，方便去除②含有激发细胞核全能性表达的物质 ③卵黄多，营养物质丰富。 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。 显微操作法、梯度离心、紫外线 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到_____ 供体细胞培养 高产奶牛（供体） 取体细胞 MⅡ期 去核的卵母细胞 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物体细胞核移植技术（P52-53） 【任务2】构建体细胞核移植的流程 讨论 1.为什么要选取MⅡ期卵母细胞？ 2.为什么要对卵母细胞去核？常用什么方法去核？“核”是指? 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物体细胞核移植技术（P52-53） 【任务2】构建体细胞核移植的流程 讨论 3.将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？ 4.使用什么方法使供体细胞和卵母细胞融合？ 供体细胞培养 去核的卵母细胞 供体细胞注入去核的卵细胞 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。 电融合法 重构胚 一、 微生物的基本培养技术 探索新知1 一、 动物体细胞核移植技术（P52-53） 【任务2】构建体细胞核移植的流程 讨论 5.形成的重构胚可以直接发育成胚胎吗？激活重构胚的方法？ 6.克隆出的小牛的性别是什么？是对供体奶牛进行了100%的复制吗？ 供体细胞注入去核的卵细胞 重构胚 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 生出犊牛 用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。 雌性 克隆动物细胞核的遗传物质来自供体动物; 细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞； 生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境等因素的影响。 小 结 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到_____ 供体细胞培养 高产奶牛（供体） 取体细胞 生出与供体奶牛遗传物质基本相同犊牛 MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞注入去核的卵细胞 重构胚 显微操作去核 电融合法 电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂激活 动物体细胞核移植技术 动物细胞培养 早期胚胎培养、 胚胎移植 动物细胞融合 练习与应用 课本P55 1. 假设世界上最后一头野驴刚死亡，以下使它"复生"的方案中可行的是（ ） A. 将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体 B. 将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体 C. 将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体 D. 将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中, 经孕育培育出新个体 D 一、 概念检测 练习与应用 课本P55 2. 2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育"三亲婴儿"的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ） C A. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作 B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给"三亲婴儿" D. "三亲婴儿"同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因 拓宽视野 “中中”和“华华” 我国培育出克隆猴“中中”和“华华”，标志我国在非人灵长类动物体细胞克隆技术实现全球领跑。 思考：非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因是什么？ 聪明的化学方法 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状态，导致胚胎发育率低。 困难②：对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。 操作技巧 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 复习与提高 课本P66 3.培育克隆猴的流程，...... (3)“聪明的化学方法”是指对重构胚的处理用了TSA以及将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，这可以促进囊胚的发育和提高代孕母猴的妊娠率。 “操作技巧”是指科学家经过大量的训练，能在10s内完成对卵母细胞的去核操作，能在15s内将体细胞注入去核的卵母细胞，这样迅速的操作大大减少了对卵母细胞的损伤 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 复习与提高 课本P66 3.培育克隆猴的流程，...... （1)诱导细胞融合 （2)组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低组蛋白的甲基化水平； 组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平。 H3甲基化水平低，抑制基因A表达减弱；H3乙酰化水平高，促进基因A表达 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 复习与提高 课本P66 3.培育克隆猴的流程，...... 一、 微生物的基本培养技术 探索新知2 二、 体细胞核移植技术的应用前景及存在问题（P54） 【任务3】阅读P54，完成下列表格 应 用 前 景 畜牧生产 医药 卫生 科研 保护濒危动物 存在的问题 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 有望增加濒危物种的存活数量 1）转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白 1）研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程 2）克隆一批遗传背景相同的动物，通过它们的对比来分析致病基因 3）克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助 成功率非常低,各个技术环节有待进一步改进 绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷 2）转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体； 3）以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应； 练习与应用 评价P51 11.(2023·广东)异种器官移植被认为是未来解决器官短缺问题最有效的途径之一。2022年10月,我国科学家团队将转基因编辑猪的肝脏、肾脏、心脏、角膜、皮肤和骨骼移植到猴的身上。下图为相关技术流程图,下列分析正确的是(　　) A.分离出猪细胞,在细胞培养过程中通入CO2的目的是为细胞生长提供碳源 B.核移植时需用到去核的卵母细胞,并用物理或化学方法激活重构胚 C.基因修饰克隆猪胚胎移植前,要对受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应 D.猴的免疫系统识别异体器官为“非己”成分而对其进行攻击,体现其免疫监视的基本功能 B 一、 微生物的基本培养技术 思考·讨论 （P54） 项目 体细胞核移植技术 诱导iPS细胞 相同点 操作流程 结果 对供体 要求 都能生成干细胞 可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞 诱导iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。 体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求，分化程度高的体细胞，诱导生成干细胞越难 供体细胞来源相对广：成纤维细胞、B淋巴细胞、脂肪干细胞都可以诱导成iPS细胞 操作流程复杂：涉及采集卵母细胞、去核、融合等 技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。 练习与应用 评价P51 C 练习与应用 评价P51 2. 2003年，世界上第一只用体细胞克隆的动物——多莉，因患有严重的肺部疾病被实施了安乐死。它只活了7岁，而普通绵羊的平均寿命在12岁左右。多莉的死亡引发了关于克隆动物是否早衰的争论。一些研究者认为，克隆动物的端粒比较短，基因表达不正常，早衰是一种必然现象。另一些研究者则认为，克隆动物的遗传物质是正常的，目前发现的早衰迹象是在克隆过程中的一些技术问题造成的; 或者克隆动物在发育过程中出现了变异，早衰只 是偶然现象。请你搜集资料，寻找支持各方观点 的研究证据。你也可以调查克隆动物存在的其他 问题，并说明科学家是如何解决这些问题的。 一、 微生物的基本培养技术 知识网络 体细胞核移植技术的应用前景及存在问题 理论基础 动物体细胞核的全能性 胚胎细胞核移植 原理： 类型： 体细胞核移植 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 用物理或 化学方法激活重构胚，使其完成 细胞分裂和发育 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 操作过程 应用前景 畜牧业 保护濒危物种 医药卫生 在科研领域的应用 在生物学上包含分子、细胞、个体3个层次，即分子克隆、细胞克隆、个体克隆。 [思考]下列克隆分别用什么技术 动物细胞克隆—— 动物克隆—— 植物克隆—— DNA克隆—— 动物细胞培养 核移植、胚胎分割 植物组织培养 PCR技术 补充：克隆与无性繁殖 克隆是一很广的概念，凡指新形成的事、物与亲本一致的现象均可称为“克隆”。 克隆是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.52 【例5】下图表示某动物细胞培养时,培养液中活细胞和死亡细胞的密度统计结果。下列相关叙述错误的是 (　　) A.实验中要控制胰蛋白酶溶液的浓度和处理时间,以免损伤细胞 B.培养液中应适当加入青霉素、链霉素,以避免杂菌污染 C.曲线BC段变化的主要原因是培养液中营养物质不足及有害代谢物积累等 D.培养至第6天时,新产生的细胞数等于死亡细胞数 EV录屏5.2.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn 比较 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 过程 相关酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶、胶原蛋白酶 融合 方法 ①物理法:电融合法、离心法等 ②化学法:PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等 电融合法、PEG融合法、灭活病毒诱导法等 结果 杂种植株 杂交细胞 意义 打破生殖隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种 突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能 EV录屏5.2.3软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn Lavf58.29.100 Lavf58.76.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) 【例4】我国科学家已宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了5只克隆猴,这是国际上首次成功构建的遗传背景一致的疾病猴模型。下列相关叙述错误的是 (　　) A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性 B.5只克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致 C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接作为受体细胞 D.该研究可弥补实验猴繁殖周期长、单胎数量少的不足 $