2019版高考生物一轮总复习 现代生物科技专题 专题2 细胞工程课件 选修3

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1、专题 2细胞工程考纲内容能力要求命题分析1.植物的组织培养2.动物细胞培养与体细胞克隆3.细胞融合与单克隆抗体1.细胞工程部分内容在新课标卷中主要以非选择题的形式出现。内容包括：植物组织培养的主要操作过程及应用，植物体细胞杂交的过程及应用；动物细胞培养、细胞融合和单克隆抗体的制备及应用。结合实例考查植物组织培养技术的操作和应用，或结合基因工程考查转基因生物的培养过程。结合制备单克隆抗体过程考查原理的应用，还与基因工程和胚胎工程综合考查。2017 年考查了细胞工程中的动物细胞培养及接触抑制等知识点。2.命题趋势：以农业生产为背景综合考查植物的组织培养及其应用；以人类健康为背景考查动物细胞工程的应

2、用。考纲导读一、植物细胞工程1.对细胞工程概念的理解分子生物细胞器(1)应用原理：细胞生物学和_学。(2)操作水平：细胞水平或_水平。(3)操作目的：按照人的意愿改变细胞内的_或获得细胞产品。遗传物质2.植物组织培养无菌离体(1)概念：在_和人工控制的条件下，将_的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生_、丛芽，最终形成完整的植株。愈伤组织植物细胞的全能性(2)理论基础：_。全能性的含义：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成_的潜能。完整生物体植物细胞全能性实现的条件：_、提供适宜的培养条件。离体影响全能性表达的原因：在特定的时间和空间条

3、件下，细胞中的基因会有_地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不同组织和器官。选择性(3)过程：离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织根、芽植物体。脱分化再分化3.植物体细胞杂交(1)概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成_，并培育成新的植物体的技术。(2)过程：杂种细胞纤维素酶、果胶酶两种植物细胞原生质体融合后的原生质体植物体。杂种细胞愈伤组织(3)诱导方法：人工诱导融合的物理法包括_聚乙二醇等；化学法一般用_(PEG)作为诱导剂(4)意义：克服_的障碍。脱分化离心、振动、电激远缘杂交不亲和4.应用(1)植物繁殖的新途径：微型繁殖(快速繁殖)、作物脱毒、_。人工种子(2)作物新品种的培育：

4、_育种、突变体的利用。(3)细胞产物的工厂化生产。单倍体二、动物细胞工程1.动物细胞工程常用的技术手段：_、动物细胞核移植、_、生产单克隆抗体等。其中_技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞培养动物细胞融合动物细胞培养2.动物细胞培养单个细胞(1)概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成_，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。(2)过程：动物组织块分散成单个细胞细胞悬液原代培养传代培养。(3)条件抗生素无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行无菌处理，添加一定量的_，定期更换培养液以清除代谢产物。营养：除正常的有机和无机营养外，通常还需加入_等一些天然成分。温度和 pH：

5、温度为_(哺乳动物)，pH 为_。36.50.57.27.4气体环境：含 95%空气加 5%CO2 的混合气体，其中后者的作用是_。维持培养液的 pH(4)应用单克隆抗体受体细胞生理、病理、药理生产生物制品：如病毒疫苗、干扰素、_等。应用于基因工程：动物细胞是基因工程技术中常用的_，因此，基因工程离不开动物细胞的培养。检测有毒物质，判断某种物质的毒性。用于_等方面的研究，如筛选抗癌药物等。血清、血浆3.动物体细胞核移植克隆卵母细胞动物细胞核(1)概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的_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动物个体。体细胞核移植(2)理论基础

6、：_具有全能性。(3)分类：包括胚胎细胞核移植和_，其中胚胎细胞核移植_较易成功。(4)过程4.动物细胞融合灭活的病毒杂交(1)概念：又称为细胞杂交，指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。(2)融合方法：诱导方法与植物原生质体融合的方法相似，特有的方法是常用_诱导。_细胞。远缘杂交(4)意义：克服了_不亲和的障碍。(3)过程：不同来源的两个或多个动物细胞5.单克隆抗体(1)制备过程杂交瘤细胞产生专一抗体的细胞培养提取抗体。(2)单克隆抗体的特点：特异性强、纯度及灵敏度高，并可大量制备。(3)单克隆抗体的应用诊断试剂运载药物作为_，具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和_。判断正

7、误1.在愈伤组织培养中加入细胞融合的诱导剂，可获得染色体加倍的细胞。()2.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化。()3.培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交。()答案：1.2.3.考点一植物细胞工程的基本技术考点梳理1.植物组织培养技术(1)植物组织培养的过程愈伤组织离体的植物器官、组织、细胞胚状体或丛芽试管苗。名称过程形成体特点培养基光脱分化由离体器官、组织、细胞脱分化为愈伤组织排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团生 长 素 与 细胞 分 裂 素 的比例适中避光再分化由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构有根、芽或有生根发芽的能力生 长 素 与 细胞 分 裂 素 的比例高或

8、低需光营养生长、生殖生长发育成完整的植物体由根、茎、叶、花、果实、种子组成自 身 产 生 各种激素需光(2)脱分化与再分化过程的比较2.植物体细胞杂交技术(1)诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等；化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。(2)植物细胞融合完成的标志：新细胞壁的形成。(3)植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞。杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征(原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质)。(4)体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。(5)该培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔的遗传定律

9、。(6)植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。(1)植物体细胞杂交获得的杂种细胞的类型有三种(只考虑两两融合)：AA 型、BB 型、AB 型，符合要求的只有 AB 型，需要进行筛选。(2)杂种植株遗传物质的变化：杂种植株的变异类型属于染色体变异，杂种植株的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和，杂种植株属于异源多倍体。高考探究考向植物体细胞杂交过程典例 1(2017 年陕西西安长安一中检测)下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答下列问题：(1)植物体细胞杂交的第步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用

10、_等分解植物的细胞壁。(2)过程的发生必须经过人工诱导。人工诱导原生质体融合常用的化学方法是用_ 试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到_作为诱导剂。(3)与过程密切相关的具有单层膜结构的细胞器为_。(4)过程称为_，过程称为_。若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物 紫杉醇，培养将进行到_(填字母编号)即可。(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是_。解析(1)植物体细胞杂交的第步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用纤维素酶和果胶酶等分解植物

11、的细胞壁。(2)过程的发生必须经过人工诱导。人工诱导原生质体融合常用的化学方法是用聚乙二醇试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞的融合还常用到灭活的病毒作为诱导剂。(3)过程是杂种细胞生成细胞壁，高尔基体与植物细胞壁形成有关。(4)过程称为脱分化，过程称为再分化，治疗癌症的抗癌药物紫杉醇是从紫杉细胞中提取的，只需将植物组织培养到愈伤组织阶段即可。(5)植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以克服远缘杂交不亲和障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。答案(1)纤维素酶和果胶酶灭活的病毒(2)聚乙二醇(3)高尔基体(4)脱分化再分化e(5)克服远缘杂交不亲和障碍，大大扩展了可用

12、于杂交的亲本组合范围考向预测1.花椰菜易受黑腐病菌的侵害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图。据图回答下列问题：(1)过程所需的酶是_。(2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。(3)原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。(4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根

13、尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下观察比较染色体的形态和数目。(5)对杂种植株进行_接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。解析：(1)据题图分析，为获得有活力的原生质体，常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。(2)过程为诱导原生质体融合，黑芥叶肉细胞中含有叶绿体，融合成功的活细胞中肯定含有叶绿体。(3)原生质体在培养液浓度过高时会失水皱缩，在培养液浓度过低时则会吸水涨破；在培养液中加入适宜浓度的甘露醇以保持与原生质体内相同的渗透压，目的是维持原生质体的正常形态，保持其完整性。原生质体再生出新细胞壁后，可经脱分化形成愈伤组织。(4)染色体变异在显微镜下可见，为确定再生植株的变异

14、类型，可选取再生植株与双亲植株根尖分生区细胞，经解离、漂洗、染色、制片后，观察比较它们之间染色体的不同。(5)为筛选高抗性的杂种植株，可对杂种植株接种黑腐病菌，据其接种后的表现进行筛选。答案：(1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体细胞壁解离 漂洗(3)保持原生质体完整性(4)双亲(或花椰菜和黑芥)(5)黑腐病菌2.人工种子是人们模仿天然种子的结构制造出来的生命有机体，它能像天然种子一样萌发生长。人工种子的核心部分是胚状体，其培育过程如下图所示。请回答下列有关问题：(1)制作人工种子依据的原理是_；制作过程的关键是确保无菌操作，其原因是_。(2)表示脱分化的过程，其实质是_；表示再分化的过程，其实质

15、是_。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、_、_影响过程的进行。(3)从保证人工种子正常的生命力以及生态系统的物质循环上来看，人造种皮应具有半透性(透水、透气性)和_的特点。(4)某二倍体植物的基因型为 DdTt，利用花药离体培养的方法，可培育成“花粉胚”，也可制成人工种子，这种由种子萌发形成的个体称为_，从生殖方式看属于_生殖。解析：(1)培育人工种子的原理是细胞的全能性。(2)脱分化的实质是使不分裂的细胞恢复分裂能力；再分化的实质是使分裂的细胞在形态、结构和功能上再次发生变化，这种变化是基因的选择性表达的结果。培养基中生长素和细胞分裂素的浓度、比例和使用顺序可影响脱分化和再分化过程。(3)种

16、子萌发的过程中，需要从外界吸收大量的水分和氧气进行有氧呼吸，因此，人工种皮应该具有透水、透气性；从物质循环的角度来看，人工种皮应该能被微生物降解。(4)通过花药离体培养获得的植株属于单倍体，基因型为 DdTt 的植物能产生基因组成为 DT、Dt、dT 和 dt 的四种花粉，这种通过有性生殖细胞产生后代的生殖方式属于有性生殖。答案：(1)细胞的全能性细菌等微生物代谢旺盛，在消耗营养物质的同时，产生大量有害产物，毒害组织细胞(2)使不分裂的细胞恢复分裂能力基因的选择性表达比例使用顺序(3)易被微生物降解(4)单倍体有性项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞全能性细胞增殖培养基类型固体或半固体

17、培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、动物血清等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织考点二动物细胞培养和核移植技术考点梳理1.动物细胞培养与植物组织培养的异同项目植物组织培养动物细胞培养过程(续表)项目植物组织培养动物细胞培养结果新的组织或植株个体，可以体现全能性新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性应用植株快速繁殖；脱毒植株的培育；人工种子；生产药物、杀虫剂等；转基因植物的培育等蛋白质生物制品的生产；皮肤移植材料的培育；检测有毒物质；生理、病理、药理学研究等相同点两技术手段培养过程中细胞都进行有

18、丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，都不涉及减数分裂；均为无菌操作，需要适宜的温度、pH 等条件(续表)2.概念辨析(1)细胞贴壁和接触抑制细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上。接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)原代培养和传代培养原代培养：动物组织消化后的初次培养。传代培养：原代培养过程中，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶培养，让细胞继续增殖。(3)细胞株和细胞系细胞株：传代培养的细胞能传到 1050 代，这样的传代细胞称为细胞株。细胞系：传代培养的细胞在传到 50 代后，有部分细胞的遗传物质发生了改变，获

19、得不死性，这种具有癌变特点的细胞称为细胞系。3.动物核移植技术和克隆动物(1)原理：动物细胞核的全能性。(2)核移植种类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。(3)动物克隆的一般过程(4)选卵母细胞作为受体细胞的原因：卵母细胞大，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。(5)体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒危物种，增大存活数量；生产珍贵的医用蛋白；作为异种移植的供体；用于组织器官的移植等。高考探究考向 1动物细胞培养技术典例 2下图所示为动物细胞培养过程中，动物细胞增殖情况的变化曲线(图中 B、D 两点表示经筛选后继续培养)，请

20、据图回答下面的问题：(1)OA 段的培养称为_培养，AB 段可能发生了_现象，需要用_酶处理，以使组织细胞分散开来。(2)动物细胞培养和植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，动植物细胞都要进行_，不同的是植物细胞还要进行_。(3)为制备单克隆抗体，需将_注射到小鼠体内，以此获取_细胞，同时可选取图中_点的细胞与该细胞融合形成杂交细胞，所选取细胞的细胞膜上的_比正常细胞显著减少。为筛选出能够产生单克隆抗体的杂交细胞，可用_培养基达到目的。解析据图中不同阶段细胞的增殖代数可知，AB 段细胞停止增殖，但此时细胞仍有增殖能力，所以此时可能发生了接触抑制，故 OA 段为原代培养；D 点细胞增殖代数达

21、到了 60 次以上，故此时细胞发生了癌变，获得了无限增殖的能力。答案(1)原代 接触抑制胰蛋白(2)增殖或分裂脱分化和再分化(3)抗原浆D糖蛋白选择考向 2动物核移植技术和克隆动物典例 3(2017 年天津河东区二模)2015 年 2 月 3 日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”，三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图回答下列问题：(1)图中是_过程，是_卵母细胞，是_受精。(2)三亲婴儿的染色体来自于_。(3)这种生殖方式属于_(填“有性”或“无性”)生殖。(4)捐献者在取卵前通常需要注射促性腺激素，以达到_的目的。(5)“三亲婴儿”的培育技术_(填“能”或

22、“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而_(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。解析(1)根据以上分析已知，是核移植过程，是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，是体外受精。(2)捐献者只是为婴儿提供了细胞质，所以三亲婴儿的染色体来自于母亲的卵母细胞和父亲的精子。答案(1)核移植次级体外(2)母亲卵母细胞和精子(3)有性(4)超数排卵(促进多个卵泡发育)(5)能不能考向预测3.(2017 年江苏高考冲刺)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：(1)图中 A 表示正常细胞核，染色体数为 2n，则其性染色体的组成可为_。过程表示去除细胞

23、核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_的方法。代表的过程是_。(2)经过多次传代后，供体细胞中_ 的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因可能是_。(4)与克隆羊多利培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了_。解析：图示为核移植技术流程，A 从供体细胞中取出的细胞核，移入去核的卵母细胞内，形成重组细胞，经过早期胚胎培育至桑椹胚或者囊胚，经过程胚胎移植到代孕母体的子宫内完成胚胎的后期发育，直至分娩出克隆动物。(1)正常哺乳动物的性染色体组成为 XX 或 XY。一般在卵母细胞培养到适当时期后

24、，会通过显微操作去除卵母细胞中的核。过程是将胚胎移入受体(代孕)个体体内。(2)用于核移植的供体细胞一般都选用传代 10 代以内的细胞，原因是该种细胞代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质能够保持相对的稳定性，因此选材时必须关注传代次数。(3)遗传物质大量存在于细胞核中，少量存在于细胞质中，因此若克隆动物与供体动物性状不完全相同，说明去核的卵母细胞质中的少量遗传物质被表达。(4)动物核移植和克隆技术证明了已经分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。答案：(1)XX 或 XY显微操作(去核法)胚胎移植(2)遗传物质(3)卵母细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响(4)已经分化的动物体细胞核具有全能性

25、4.(2016 年山东烟台模拟)人乳头状瘤病毒(HPV)与宫颈癌的发生密切相关，抗 HPV 的单克隆抗体可以准确检测出 HPV，从而及时监控宫颈癌的发生，以下是以 HPV 衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有_。(2)若要分析杂交瘤细胞中染色体，可通过_等过程制成装片，然后在显微镜下观察。杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是_，在 HAT 培养基上存活的细胞可能包括_(填下列序号)。无抗体分泌的细胞抗 HPV 抗体的分泌细胞其他无关抗体的分泌细胞(3)对于抗体检测呈_ 性的杂交细胞应尽早进行克隆化，克隆化的方法

26、最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到 310 个/mL，每孔加入细胞稀释液_mL(填“0.1”“1”或“10”)，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。(4)由上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体，理由是_。(5)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因(prG)，该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的一种制备单克隆抗体技术外，请再简要写出一种制备单克隆抗体的思路：_。解析：利用显微镜观察有丝分裂过程中的染色体，需先制作临时装片；杂交瘤细胞中含有浆细胞和骨髓瘤细胞的染色体，所以比普通淋巴细胞的染色体数目多一倍；在 HAT 培

27、养基上生存的细胞均为杂交细胞，这些杂交细胞中有分泌 HPV 抗体的细胞，有分泌其他抗体的细胞，也有不能分泌抗体的细胞。抗体检验呈阳性，说明该杂交瘤细胞可产生所需抗体；为保证每个小孔不多于一个细胞，根据浓度可推断加入细胞稀释液的量：设加入细胞稀释液的最大量是 x，则 10 个/mLx1 个，x0.1mL。小鼠形成的抗体与人体抗体不同，故在人体内可引起免疫反应，所以上述过程生产出的单克隆抗体不能直接用于人体。根据所给信息可知，还可通过转基因技术或核移植技术获得既能大量增殖，又能产生特定抗体的杂交细胞。答案：(1)动物细胞培养、动物细胞融合染色体数目加倍(2)解离、漂洗、染色和制片(3)阳0.1(4

28、)小鼠形成的抗体对人体来说是抗原，可引起免疫反应(5)通过基因工程向浆细胞中导入 prG；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去核的无限增殖细胞中(答对其一即可)5.我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫作乙肝表面抗原的蛋白质(S 蛋白，对应的基因为 S 基因)，请回答下列问题：(1)在这项技术中，S 基因属于_。(2)用_处理 S 基因和运载体，并用_使之结合，这里的 DNA 片段两两结合的产物有_种，除了 S 基因，构建好的表达载体还应具有_等结构。(3)将表达载体导入到哺乳动物细胞，筛选得到工程细胞。使用合成培养基培养工程细胞时，通常需要加入_等天然成分。工程细

29、胞在生长过程中有_现象，需要定期使用_酶处理，以便于分瓶继续培养，在培养过程中，定期收集培养液，分离纯化即可得到所需产品。(4)由于哺乳动物细胞娇嫩挑剔，培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，从饲养的转基因动物分泌的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，构建表达载体时需要将 S 基因与_等调控组件重组在一起，并将表达载体通过_的方式，导入到哺乳动物的_(填细胞名称)中。(5)人的肠道具有独立的黏膜免疫系统，这使得口服疫苗成为可能，但有效的口服疫苗必须要在到达肠道的过程中躲避胃酸和蛋白酶的降解，否则就会失效。如果要生产口服的乙肝疫苗，理想的受体是植物细胞，理由是_。可食的转基

30、因的植物疫苗的优点有(至少答出两点)_。解析：(1)题中 S 基因为目的基因。(2)用同一种限制酶切割S 基因和运载体会使其产生相同的黏性末端，用 DNA 连接酶连接时会出现目的基因运载体、目的基因目的基因、运载体运载体 3 种两两连接的产物；基因表达载体应含有目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。(3)动物细胞培养液中需加入动物血清等，动物细胞培养时，会出现贴壁生长和接触抑制现象，需要用胰蛋白酶定期处理。(4)为保证目的基因表达，需将目的基因和启动子、终止子调控组件重组在一起，常用显微注射法把基因表达载体注射到动物受精卵中。(5)因植物细胞有细胞壁，可以使疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解；

31、转基因植物疫苗具备可以直接口服、使用简便、便于推广；运输方便、贮存简单等优点。答案：(1)目的基因(2)同一种限制酶DNA 连接酶3启动子、终止子、标记基因(3)动物血清贴壁生长和接触抑制胰蛋白(4)乳腺蛋白基因的启动子显微注射受精卵(5)植物细胞有细胞壁，可以使细胞中的疫苗成分避开胃酸和蛋白酶的降解生产简单、成本低廉，容易大量生产制造；直接口服，使用简便、便于推广；运输方便，贮存简单(答出两点即可，其他答案合理亦可)项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖考点三 动物细胞融合与单克隆抗体的制备考点梳理1.动物细胞融合(单克隆抗

32、体的制备)与植物体细胞杂交的比较项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)过程(续表)项目植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体的制备)融合前处理酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁注射特定抗原，免疫处理正常小鼠促融方法物理法：离心、振动、电激等；化学法：聚乙二醇(PEG)物理法、化学法：与植物细胞融合相同；生物法：灭活的病毒意义和用途克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围制备单克隆抗体；诊断、治疗、预防疾病(续表)项目第一次筛选第二次筛选原因诱导融合后得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择性培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其

33、他抗体的细胞方法用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和同种细胞融合后 形 成 的 细 胞(“BB”细 胞、“瘤瘤”细胞)都会死亡，只有 融 合 的 杂 交 瘤 细 胞(“B瘤”细胞)才能生长用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群目的得到杂交瘤细胞得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞2.制备单克隆抗体过程中两次筛选的方法及目的高考探究考向动物细胞融合与单克隆抗体的制备典例 4(2014 年新课标卷)某研究者用抗原(A)分别免疫 3只同种小鼠(X、Y 和 Z)，每只小鼠免疫 5 次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检

34、测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的 B 淋巴细胞(染色体数目为 40 条)，将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目为 60 条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗 A 抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需的 B 淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到 16 000 以上，则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的 X、Y、Z 这 3 只免疫小鼠中，最适合用于制备 B 淋巴细胞的是_小鼠，理由是_。(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合

35、的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有_，体系中出现多种类型细胞的原因是_。(3)杂交瘤细胞中有_ 个细胞核，染色体数目最多是_条。(4)未融合的 B 淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是_。解析(1)据图分析，第四次免疫后 X、Y、Z 小鼠的血清抗体效价均达到 16 000 以上，小鼠 Y 的 B 淋巴细胞产生的抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞外，还有骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞融合具有随机性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，小鼠的免疫 B 淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。小鼠的 B

36、淋巴细胞(染色体数目为 40 条)和骨髓瘤细胞(染色体数目为 60 条)融合后，染色体可达 100 条。(4)未融合的 B 淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，同时正常细胞的分裂次数是有限的。答案(1)四 YY 小鼠的抗体效价最高(2)B 淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到 100%(3)1 100(4)不能无限增殖考向预测6.利用 B 淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体的流程如下图所示。请根据下图回答问题：(1)通过过程得到的 B 淋巴细胞在从小鼠体内分离出之前，需对小鼠_。(2)过程诱导融合运用的原理是_，该过程中区别于

37、原生质体融合的方法是用_处理。(3)过程至少需要通过 2 次筛选和克隆培养，其中第一次筛选的目的是获得_。图中 X 细胞具有_的特点。单克隆抗体的特点是_。(4)经过筛选和克隆化培养得到杂交瘤细胞后，一般采用体内培养和体外培养两种方式进行培养，动物细胞的体外培养对环境条件的要求比较高，如培养液需适宜的温度、_等。(答出两项即可)(5)从图中可以看出，单克隆抗体的制备过程运用了_和_等动物细胞工程技术。解析：诱导细胞融合运用了细胞膜的流动性原理，该过程中区别于原生质体融合的方法是用灭活病毒处理。杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞和浆细胞的特点，即既能无限增殖，又能产生特异性抗体。单克隆抗体具有特异性强、纯

38、度及灵敏度高、可大量制备的特点。答案：(1)注射特异性抗原(2)细胞膜具有流动性灭活的病毒(3)杂交瘤细胞既能产生特异性抗体，又能无限增殖特异性强、纯度及灵敏度高、可大量制备(4)pH、动物血浆、气体环境、无菌、无毒的环境(答出两项即可)(5)动物细胞融合动物细胞培养7.(2017 年河北衡水九调)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞获得单抗的实验研究，据图回答相关问题：(1)图中 Y 细胞的名称是_。(2)过程类似于植物组织培养技术中的_ 过程。过程的实质是_。(3)过程中需用到的化学诱导剂是_。(4)过程将 Z 细胞进行_和_从而获取大量的单抗。(5)若用含放射性 32P 标记的核苷酸的培

39、养基培养 Z 细胞，能测到放射性 32P 的细胞器是_。研究表明，HER2/neu 是一种原癌基因，它表达的 H 蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗 H 蛋白单克隆抗体能_(填“促进”或“抑制”)过量表达 H 蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已成为有效的生物治疗手段。解析：(1)图中 Y 细胞的名称是抗原刺激过的浆细胞(或已免疫的 B 淋巴细胞)。(2)通过过程，纤维母细胞变成了具有分裂能力的干细胞，因此过程类似于植物组织培养技术中的脱分化过程。过程表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达。(3)过程表示细胞融合，其中需用到的化学诱导剂是聚乙二醇(PEG)。(4)过程表示将 Z 细胞(

40、杂交瘤细胞)进行克隆化培养和专一抗体检测，从而获得大量的单克隆抗体。(5)Z 细胞为杂交瘤细胞，含有核酸的细胞器为核糖体、线粒体，而 32P 标记的核苷酸是合成核酸的原料，因此若用含放射性 32P 标记的核苷酸的培养基培养 Z 细胞，能检测到放射性 32P 的细胞器有核糖体、线粒体。抗 H 蛋白单克隆抗体能与相应的抗原进行特异性结合，从而抑制过量表达 H 蛋白的乳腺癌细胞的生长。答案：(1)浆细胞(或已免疫的 B 淋巴细胞)(2)脱分化基因的选择性表达(3)聚乙二醇(PEG)(4)克隆化培养专一抗体检测(5)核糖体、线粒体抑制8.类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病，致残性强。研究表明，该病

41、的病理改变与肿瘤坏死因子-(TNF-)密切相关，而一种人鼠嵌合的抗 TNF-单克隆抗体能有效治疗 RA。下图为该单克隆抗体制备过程示意图。(1)单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的_、_技术。(2)图中的抗原 A 是_，促融剂常用_，HAT 培养基的作用是_。(3)医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“_”，借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞所在位置并将其杀死。(4)克隆动物是指用_方法得到的动物；为提高胚胎的利用率，可用_技术获得同卵双胎或多胎。(5)在克隆技术伦理方面，我国政府的态度是禁止生殖性克隆人，_治疗性克隆。解析：(1)单克隆抗体的制备涉及细胞工程中的动物细胞融合(或杂

42、交瘤)、动物细胞培养技术。(2)图中的抗原 A 是肿瘤坏死因子(或 TNF)，促融剂常用聚乙二醇(PEG)，HAT 培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞。(3)医疗上，把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“生物导弹”，借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞所在位置并将其杀死。(4)克隆动物是指用动物体细胞核移植方法得到的动物；为提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎。(5)在克隆技术伦理方面，我国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。答案：(1)动物细胞融合(或杂交瘤)、动物细胞培养聚乙二醇(PEG)筛选(2)肿瘤坏死因子(或 TNF)出杂交瘤细胞(杂种细胞)(3)生物导弹(4)(动物体细胞)核移植胚胎分割(5)不反对