1、目 录 Contents 考情精解读 考点1考点2考点3 A.知识全通关 B.题型全突破考法1考法2考法3考情精解读 考纲解读 命题趋势 命题规律 考情精解读 1 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 专题二十九 细胞工程 011.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;4.生物技术中的伦理问题 知识体系构建 考纲解读 命题规律 考情精解读 2 命题趋势 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 考查内容 2016全国 2015全国 2014全国 自主命题区域 植物细胞工程【15%】2015天津,7,10分 2014江苏,29,7分 动物细胞培养与体细胞克隆【30%】全国,
2、40,15分 2016江苏,9,2分 2015江苏,3,2分 2014浙江,3,6分 知识体系构建 考纲解读 命题规律 考情精解读 3 命题趋势 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 考查内容 2016全国 2015全国 2014全国 自主命题区域 动物细胞融合与单克隆抗体的制备【10%】全国,40,15分 2016北京,29,8分 知识体系构建 考纲解读 命题规律 考情精解读 4 1.热点预测 高考对细胞工程相关内容的考查集中在动物细胞的培养、动植物细胞融合的异同、单克隆抗体的制备,可以结合基因工程、胚胎工程进行专题间的综合,也可以图为载体,通过单克隆抗体的制备考查细胞工程的内容。2.趋势分析
3、预计高考仍会以细胞培养为基础,与基因工程等其他知识相结合进行命题 命题趋势 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 知识体系构建 考纲解读 命题规律 考情精解读 5 返回目录 命题趋势 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 知识体系构建 知识全通关 知识全通关 1 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 考点1 植物细胞工程 一、细胞工程 1.操作水平:细胞水平或细胞器水平。2.目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。3.类型:根据操作对象不同,分为植物细胞工程和动物细胞工程。二、植物细胞的全能性 1.概念:生物的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成完整个体所必需
4、的全部基因,具有发育成完整生物休的潜能。2.原因:细胞含有本物种全部的遗传信息。3.细胞全能性表达的条件:具有完整的细胞结构;处于 离体状态;提供一定的营养、激素和其他适宜的外界条件。知识全通关 2 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 三、植物组织培养技术 1.原理:植物细胞具有全能性。2.操作流程 3.培养条件(1)营养物质:矿质元素(无机盐)、蔗糖、维生素、有机添加物(甘氨酸)。(2)植物激素细胞分裂素、生长素等。(3)固化剂:琼脂。(4)其他条件:无菌、适宜的温度、合适的pH等。知识全通关 3 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 脱分化和再分化的比较。比较内容 脱分化 再
5、分化 过程 外植体愈伤组织 愈伤组织幼苗 形成体特点 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞 生根、发芽 需要条件 a.离体;b.适宜的营养;c.生长素和细胞分裂素的比例适中 a.离体;b.适宜的营养;c.生长素和细胞分裂素的比例高或低分别诱导生根或生芽 知识全通关 4 四、植物体细胞杂交技术 1.概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。2.原理(1)原生质体融合:利用了细胞膜的流动性。(2)杂种细胞发育成杂种植株:利用了细胞的全能性。3.过程图解 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 知识全通关 5 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习
6、 步骤 做法 原生质体的获得 酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁,得到原生质体 杂种细胞的形成 通过一定的技术手段(物理法:离心、振动、电激等;化学法:用 聚乙二醇等作为诱导剂)进行人工诱导,实现原生质体的融合 杂种植株的产生 对杂种细胞,用 植物组织培养的方法进行培育 4.意义:植物体细胞杂交克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍。(1)进行融合的细胞,若只考虑两两融合会产生三种类型(以上页图为例):AA型、BB型、AB型,符合要求的为AB型。(2)杂种细胞形成的标志:再生出细胞壁。(3)杂种细胞的染色体数通常是两亲本细胞染色体数目之和,属于异源多倍体,变异类型属于染色体变异。知识全通关 6
7、高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 五、植物细胞工程的实际应用 1.植物繁殖的新途径(1)微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。特点：a.保持优良品种的遗传恶性；b.高效快速地实现种苗的大量繁殖 (2)作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。常用于马铃薯、草莓、甘蔗、香蕉等无性繁殖的植物。(3)人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。人工种皮要透水、透气、易降解,而且要在一定浓度的农药中浸泡。人工胚乳或子叶中除含有营养物质外,也可以放入固氮菌。知识全通关 7 高考帮生物 专题二十九 细胞工
8、程 继续学习 2.作物新品种的培育(1)单倍体育种 实质:花药离体培养过程就是 植物组织培养过程。流程:花药 单倍体幼苗 纯合子。优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。(2)突变体的利用 在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断分生的状态,因此容易受到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而发生突变。从这些产生突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。3.细胞产物的工厂化生产 可利用植物组织培养技术大量生产某些细胞产物,如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。知识全通关 8 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 单倍体
9、育种和突变体的利用的不同点 项目 原理 优点 成果举例 单倍体育种 染色体变异 明显缩短育种年限 单育1号烟草品种,中花8号、11号水稻和京花1号小麦品种等 突变体的利用 基因突变 产生新基因,大幅度改良某些性状 抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草等 知识全通关 9 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 一、动物细胞培养 1.概念:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。2.原理:细胞的增殖。3.操作流程 考点2 动物细胞培养与体细胞克隆 知识全通关 10 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习(1)选用幼龄动物组织或胚胎进行细
10、胞培养的原因:幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低,增殖能力很强,更易于培养。(2)不选用胃蛋白酶分散细胞的原因:多数动物细胞培养的适宜pH为7.27.4,此环境下胃蛋白酶(适宜pH为1.5左右)没有活性,而胰蛋白酶(pH为7.28.4)活性较高。(3)正常细胞有接触抑制现象,癌变细胞会失去接触抑制现象。(4)目前使用或冷冻保存的通常都是10代以内的细胞,目的是保持细胞正常的二倍体核型。(5)无论是原代培养还是传代培养,培养瓶都要放在二氧化碳培养箱中,目的是调节pH。知识全通关 11 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 4.培养条件 (1)无菌、无毒的环境:培养液和培养用具进行无菌处理;
11、培养液中添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以清除细胞代谢产物。(2)营养:主要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。在使用含有上述成分的合成培养基时,通常需加入血清、血浆等天然成分。(3)温度和pH:培养哺乳动物细胞的温度多以36.50.5 为宜,多数细胞生存的适宜pH为7.27.4。(4)气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。5.动物细胞培养技术的应用(1)生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。(2)为基因工程提供受体细胞。(3)用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性。(4)用于生理、病理、药理等方面的研究。知识全通关 12 高考
12、帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 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卵母细胞中,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。2.原理:动物细胞核的全能性。3.分类:胚胎细胞核移植(容易)、体细胞核移植(困难,原因是动物体细胞分化程度高,全能性很难恢复)。4.操作流程 知识全通关 13 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 5.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。6.体细胞核移植技术的应用前景(1)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。(2)保护濒危物种。(3)转基因克隆动
13、物可以作为生物反应器。(4)为器官移植提供供体。(5)为胚胎发育及衰老过程的研究提供证据。(6)用克隆动物作疾病模型。7.存在的问题(1)成活率低;(2)克隆动物的健康问题;(3)克隆动物食品的安全性问题等。【名师提醒】选卵细胞作为受体细胞的原因:卵细胞体积大,易于操作;卵黄多,营养丰富,能为发育提供充足的营养;能激发重组细胞分裂分化 知识全通关 14 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 8.生物技术中的伦理问题(1)治疗性克隆和生殖性克隆的比较 类型项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 目的 治疗人类疾病 用于生育,产生新个体 水平 细胞水平 个体水平 联系 都属于无性繁殖;产生新个体
14、、新组织,遗传物质相同 知识全通关 15 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习(2)克隆技术引发的伦理问题 观点 理由 不赞成 克隆人严重违反了人类伦理道德;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人;克隆技术尚不成熟 赞成 技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法得到解决;克隆人是一项科学研究,既然是科学,就应该允许研究 中国政 府态度 不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验,不反对 治疗性克隆 知识全通关 16 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 考点3 动物细胞融合与单克隆抗体的
15、制备 一、动物细胞融合 1.概念:两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,又称细胞杂交。2.原理:细胞膜的流动性。3.方法:灭活的病毒、聚乙二醇、电激等。4.意义(1)突破有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。(2)成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。(3)制备单克隆抗体。知识全通关 17 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 二、单克隆抗体的制备 1.血清抗体与单克隆抗体 名称 产生 特点 血清抗体 由浆细胞分泌 一般从血清中分离,产量低,纯度低,特异性差 单克隆抗体 由杂交瘤细胞分泌 特异性强,灵敏度高,能大量制备 知识全通关 18 高考帮生物 专题二十
16、九 细胞工程 继续学习 2.单克隆抗体(1)概念:克隆单一的杂交瘤细胞所产生的大量的单一抗体。(2)基本原理 一种淋巴细胞经克隆后只能产生一种特异性抗体。癌细胞能无限增殖。一种杂交瘤细胞经克隆后既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体。(3)生产过程 返回目录 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 知识全通关 19(4)特点:特异性强、灵敏度高,并可大量制备。(5)用途 作为诊断试剂:能准确识别各种抗原物质的细微差异,并与一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗疾病和运载药物:可制成“生物导弹”,主要用于治疗癌症,也有少量用于治疗其他疾病。题型全突破 考法1 植物细胞工程的过
17、程及应用 继续学习 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 题型全突破 1 考法综述 本考法在高考中主要以非选择题的形式考查植物组织培养和植物体细胞杂交的过程及原理,通常以示意图为载体,考查考生的识图能力和综合分析能力。复习时要厘清植物组织培养和植物体细胞杂交的关系、植物体细胞杂交和有性杂交的区别,掌握植物组织培养中营养物质、植物激素及培养条件。植物细胞工程的应用通常结合育种材料考查基因工程育种、单倍体育种、诱变育种等的过程、原理及结果分析,难度一般不大。考法指导 1.植物激素在植物组织培养中的作用 在配制好的MS培养基中,常常需要添加植物激素,其中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的
18、关键性激素。植物激素的浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等,都会影响实验结果 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 2 (1)按照不同的顺序使用这两种激素,会得到不同的实验结果。使用顺序 实验结果 先使用生长素,后使用细胞分裂素 有利于细胞分裂,但细胞不分化 先使用细胞分裂素,后使用生长素 细胞既分裂也分化 同时使用 分化频率提高(2)当同时使用这两种激素时,两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素与细胞分裂素的用量比值 植物细胞的发育方向 比值高 有利于根的分化、抑制芽的形成 比值低 有利于芽的分化、抑制根的形成 比值适中 促进愈伤组织的形成 高考帮生物 专题二十九 细
19、胞工程 继续学习 题型全突破 3 2.植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 名称 植物组织培养 植物体细胞杂交 原理 细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和细胞的全能性 过程 选材 选取根尖、茎尖、形成层部位最容易诱导脱分化 不同种的植物体细胞融合后形成杂种细胞 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 4 名称 植物组织培养 植物体细胞杂交 技术 操作 脱分化、再分化等 除脱分化、再分化外,还要用酶解法去除细胞壁,用一定的方法诱导原生质体融合 关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础,植物体细胞杂交所用的技术更复杂 应用 繁殖 培育作物新品种 生产细胞产品 克服不同生物远缘杂交不
20、亲和的障碍,培育作物新品种 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 5 3.植物体细胞杂交和有性杂交的比较(1)结果不同:若两个不同品种的植物细胞A、B进行融合,A细胞含有2x条染色体,2个染色体组,基因型为Aabb,B细胞含有2y条染色体,2个染色体组,其基因型为ccDd,则新植株应为异源四倍体,其体细胞中染色体数为(2x+2y)条,基因型为AabbccDd。植物体细胞杂交,即两个细胞融合成一个细胞,不管染色体数、基因组数还是染色体组数都采用直接相加的方法。而植物有性杂交的结果是子代细胞中染色体数为x+y、基因型为AbcD或abcD或Abcd或abcd,既先减半再相加。在减数
21、分裂过程中前者染色体联会正常,后者由于染色体联会异常导致后代不育。(2)适用的规律不同:植物体细胞杂交过程不经过减数分裂,所以遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传规律,而有性杂交过程中遗传物质的传递遵循孟德尔遗传规律。高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 6 科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄马铃薯杂交植株,为了便于杂种细胞的筛选和鉴定,科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯细胞膜上的蛋白质,其培育过程如图所示。回答下列问题:【考法示例1】高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 7(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有 。(2)过程常用的酶是 ,细
22、胞融合完成的标志是 。(3)植物原生质体融合过程常利用 (填化学试剂)诱导融合,在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察,根据细胞膜表面的荧光的不同,可观察到 种不同的原生质体,当观察到 时可判断原生质体是由番茄细胞和马铃薯细胞融合而成的。(4)过程和过程依次为 ,过程中的培养基常添加的植物激素是 。(5)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞中有n条染色体,则“番茄马铃薯”细胞在有丝分裂后期含有 条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经过花药离体培养得到的植株属于 植株。高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 8【解析】(1)植物体细胞杂交包括细胞
23、融合和杂种细胞培育成杂种植物,因此依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。(2)过程为植物细胞去除细胞壁形成原生质体,去除植物细胞的细胞壁要用纤维素酶和果胶酶,重新形成细胞壁是融合完成的标志。(3)常用的促进植物细胞融合的化学试剂为聚乙二醇。融合后会出现马铃薯细胞、番茄细胞各自融合以及两种细胞融合3种情况,只有细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光的才为番茄细胞和马铃薯细胞融合而成的杂种细胞。(4)过程为脱分化,过程为再分化,再分化的培养基中需加入生长素和细胞分裂素。(5)有丝分裂后期染色体数目加倍,因此杂种细胞中的染色体数目由m+n加倍为2(m+n)。由花药离体培养得到的植株,无论含有几个染
24、色体组,均为单倍体。【答案】(1)细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)纤维素酶和果胶酶 形成新的细胞壁(3)聚乙二醇(或PEG)3 融合的细胞表面既有红色荧光又有绿色荧光(4)脱分化、再分化 生长素和细胞分裂素(5)2(m+n)单倍体 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 9 考法综述 高考对本考法的考查主要集中在动物细胞培养过程中有关操作的分析、动物细胞培养与动物体细胞核移植的区别、动物细胞培养与植物组织培养的比较等。常与一些社会热点和科技前沿相联系,考查考生解决实际问题的能力,也可能结合基因工程、胚胎工程等内容进行综合考查。考法指导 1.动物细胞培养与动物体细胞核移植的
25、比较 考法2 动物细胞培养与核移植的过程及应用 技术 动物细胞培养 动物体细胞核移植 原理 细胞增殖 动物细胞核的全能性 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 10 技术 动物细胞培养 动物体细胞核移植 过程 结果 获得细胞群 获得克隆动物 应用 生产生物制品;用于基因工程;检测有毒物质等 加速良种繁育;保护濒危物种;生产医用蛋白;提供克隆器官、组织等 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 11 比较项目 植物组织培养 动物细胞培养 理论基础 植物细胞的全能性 细胞增殖 前处理 无菌、离体 无菌;用胰蛋白酶处理,使组织细胞相互分散开 取材 植物较幼嫩的部位或
26、花药等 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织 培养基状态 固体 液体 培养基 成分 矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等 糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等 结果 最终产生新个体,体现了细胞的全能性 细胞培养产生大量细胞,不形成新个体,不能体现细胞的全能性 相同点 都需人工条件下的无菌操作;都需要适宜的温度、pH等条件;都进行有丝分裂,都不涉及减数分裂 2.植物组织培养与动物细胞培养的比较 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 12 3.两组概念辨析(1)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞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
27、生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。(2)原代培养与传代培养 原代培养:细胞悬液第一次在瓶中培养,没有分瓶培养之前的细胞培养。传代培养:原代培养的细胞生长、繁殖一定时间后,由于空间不足或细胞密度过大导致营养枯竭,影响细胞的生长,因此需要重新用胰蛋白酶等处理,进行分瓶扩大培养,即传代培养。高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 13 4.对体细胞核移植的全面理解(1)体细胞核移植中去核的卵母细胞与体细胞的融合,体现了细胞膜的流动性。(2)体细胞核移植体现了细胞核的全能性,而非动物细胞的全能性。(3)利用核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相
28、同:克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞的细胞核,但其细胞质中的DNA主要来自去核的卵母细胞。性状是基因与环境共同作用的结果,供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不完全相同,其性状也不可能和供核动物完全相同。克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变,产生供核动物没有的性状。高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 14 克隆技术不仅解决了器官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。如图所示为人类对克隆羊技术的拓展和应用,请据图回答下列问题:【考法示例2】高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 15(1)克隆动物的培育属于 (生殖方式)。
29、过程应用了 技术,过程应用了 技术;胚胎1和胚胎2的获得运用了 技术。(2)图中两个克隆动物长大后,各方面特征与原型动物基本相同,这说明 具有全能性,早期胚胎在 阶段以前的细胞是全能细胞。(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入 等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的 。(4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,一般用 处理内细胞团,使之分散成单个细胞。内细胞团将来发育为 。高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 16【解析】(1)克隆动物的培育只进行有丝分裂,故属于无性繁殖。过程分别应用了核移植技术和动物细胞培
30、养技术。胚胎1和胚胎2的获得运用了胚胎分割技术。(2)两个克隆动物各方面特征与原型动物基本相同,说明体细胞核具有全能性;桑椹胚阶段以前的细胞是全能细胞。(3)胚胎干细胞培养时,不仅要加入血清等天然成分,还要保证被培养细胞处于无菌、无毒、充足氧气及适宜的温度和pH的环境中。(4)动物细胞培养过程中,一般用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理内细胞团,使之分散成单个细胞。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织。【答案】(1)无性繁殖 核移植 动物细胞培养 胚胎分割(2)体细胞核 桑椹胚(3)血清 温度和pH(4)胰蛋白酶 胎儿的各种组织 考法3 动物细胞融合与单克隆抗体制备的考查 继续学习 高考帮生物 专题二十九
31、细胞工程 题型全突破 17 考法综述 高考主要结合流程图考查单克隆抗体制备的过程、特点及应用,以及动植物细胞融合方法的异同。多以非选择题的形式呈现,难度一般不大。考法指导 1.单克隆抗体制备过程中两次筛选的比较 项目 第一次筛选 第二次筛选 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他抗体的细胞 筛选 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
32、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 筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 18 2.植物体细胞杂交与动物细胞融合(单克隆抗体的制备)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)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 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 促进细胞融合方法(1)物理法:离心、振动、电激等;(2)化学法:聚乙二醇(PEG）(1)物理法、化学法:与植物细胞融合相同;(2)生物法:灭活
33、的病毒 意义和用途 克服远缘杂交不亲和的障碍,大大扩展了杂交的亲本组合范围(1)制备单克隆抗体;(2)诊断、治疗、预防疾病 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 19 H7N9禽流感病毒是一种新型禽流感病毒,科研工作者欲根据图示流程生产预防和治疗H7N9禽流感的抗体,请据图回答有关问题:【考法示例3】高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 20(1)给小鼠注射的抗原是 ,将过程获得的B淋巴细胞直接和骨髓瘤细胞融合,将获得 细胞,这些细胞需在具有 作用的特定培养基上培养,促进细胞融合的常用诱导剂是 。(2)过程代表经选择性培养的杂交瘤细胞,需要进行 和 ,才能够
34、获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。(3)图示将杂交瘤细胞在 条件下做了大规模培养,提取了大量的单克隆抗体,其最主要的优点是 。(4)不考虑多细胞融合,整个过程需要经过两次筛选,第一次筛选淘汰的细胞有 ,而第二次筛选得到的目的细胞是 。(5)理论上,注射了该抗体的人群不能长期对H7N9禽流感病毒有防疫作用,试分析原因:。(6)该技术制备的单克隆抗体可用于基因工程的第四步工作目的基因的检测与鉴定,而该步工作中使用单克隆抗体的目的是 。高考帮生物 专题二十九 细胞工程 继续学习 题型全突破 21 【解析】(1)制备用于预防和治疗H7N9的单克隆抗体,需用减毒的H7N9禽流感病毒作抗原,刺激小鼠产生
35、特异的B淋巴细胞。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,经诱导因素聚乙二醇或灭活的病毒等诱导融合后会得到多种杂交瘤细胞,在特定的选择培养基中通过筛选后才能获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。(2)克隆杂交瘤细胞过程中,还需多次将不同细胞分开克隆培养和利用专一抗体检验阳性,最后才能够在体外或体内进行大量的克隆化生产。(3)单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等优点。(4)不考虑多细胞融合,则融合装置内有5种细胞:未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞间融合的细胞、B淋巴细胞间融合的细胞和杂交瘤细胞,经过第一次筛选,除杂交瘤细胞以外,其他均被淘汰,而第二次筛选的目的是得到能产生针对H7N9禽流感
36、病毒的抗体的杂交瘤细胞。返回目录 高考帮生物 专题二十九 细胞工程 题型全突破 22(5)因为H7N9禽流感病毒的遗传物质是单链RNA,容易发生变异,所以一旦变异后体内的记忆细胞和抗体就不能对其发挥作用,故抗体不能长期发挥作用。(6)基因工程的第四步是目的基因的检测与鉴定,检测目的基因是否翻译成蛋白质,可从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原抗体杂交,若有杂交带出现,表明目的基因能够表达。【答案】(1)减毒的H7N9病毒 多种杂交 筛选 灭活的病毒(或聚乙二醇)(2)克隆化培养 专一抗体检验阳性(3)体外 特异性强,灵敏度高,并可大量制备(4)未融合的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞间融合的细胞、B淋巴细胞间融合的细胞 能产生H7N9禽流感病毒的抗体的杂交瘤细胞(5)H7N9禽流感病毒会不断发生变异(或抗体在体内保留时间有限)(6)检测目的基因是否成功表达