高三生物一轮学案(43)讲解学习

2012届高三生物一轮复习导学案（四十三）

选修3 专题2 细胞工程

第2节动物细胞工程

一、考点解读

1、知道动物细胞培养的过程方法、条件、原理

2、知道核移植及克隆动物的原理

3、知道动物细胞融合的原理、方法及应用

4、知道制备单克隆抗体的方法、原理及特点

二、课前导学

动物细胞工程的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、核移植、单克隆抗体制备等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

（一）动物细胞培养

1、进行动物细胞培养时，首先将组织块剪碎，用胰蛋白酶处理，使其分散成许多悬浮细胞，然后将悬浮细胞放入培养瓶内置于适宜环境中中培养。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为贴壁生长。以后，细胞进行分裂，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，这种现象称为细胞的接触抑制。人们通常将初次装瓶的培养称为原代培养，原代培养在10代以内。贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程通常被称为传代培养。传代培养一般在10—50代。有极少数细胞可能在培养过程中发生癌变，而不停地分裂下去。动物细胞培养的原理是细胞分裂。

2、一般幼年的组织和细胞、分化程度低的细胞、肿瘤组织或细胞比较容易培养。

3、动物细胞培养的条件：（1）无菌无毒的环境，对培养的细胞进行消毒处理，对培养装置、培养液进行灭菌处理，在培养液中添加适量的抗生素抑制细菌，定期更换培养液等。（2）丰富的营养物质，在合成培养基（成分明确、便于控制实验条件）中添加动物血清。（3）适宜的温度和pH，培养细胞的最适温度为37℃左右，最适pH范围是7.2—7.4。（4）气体条件，空气95%，CO25%。其中CO2的作用是维持培养液的pH，O2的作用是提供给细胞代谢。

3、动物细胞培养可应用于疫苗生产、药物研制、肿瘤预防等领域。

（二）动物体细胞核移植技术和克隆动物

1、核移植是一种利用显微操作技术将某种动物细胞的细胞核移入同种或异种动物的去除细胞核的成熟卵细胞（处于减数第二次分裂的中期）内的技术。

2、用核移植法培育得到的动物称为克隆动物。该技术属于无性生殖。克隆动物的遗传物质主要

由供核的个体提供，另外有少量的遗传物质来自提供去核卵细胞（线粒体中的DNA）的个体。

3、克隆技术在克服动物种间杂交繁殖障碍、创造新物种等方面具有重要的研究和应用价值。（三）动物细胞融合

1、动物细胞融合是指在一定条件下降2个或多个细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂种细胞。

2、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理都是细胞膜的流动性，诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似，常用的诱导因素有物理法（如离心、振动、电激）、化学法（如聚乙二醇）还可用灭活的病毒等。

3、动物细胞融合最重要的应用是制备单克隆抗体。

（四）制备单克隆抗体

1、抗体：是由效应B细胞（浆细胞）产生的。抗体具有很强的特异性（专一性）。血清中的抗体是含有多种抗体的混合抗体，不能专一性地对付某一类病原体，因而治疗效果差。

2、在体外培养条件下，效应B细胞不能无限增殖，骨髓瘤细胞具有无限增殖的特性，将效应B 细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞因具有两种细胞的遗传物质，因而具有两种细胞的特点既能无限增殖，又能产生特定的抗体。

3、单克隆抗体是杂交瘤细胞产生的。由于该中抗体是由一种杂交细胞后代所产生的，因而具有特异性强、灵敏度高的特点。

4、单克隆抗体具有很强的特异性，因而可以将药物针对性地带至作用部位，减少药物的副作用，所以单克隆抗体可应用于治疗肿瘤。

三、考点例析

【考点1】动物细胞培养

例1、动物细胞培养的基本过程示意图。请据此回答

(1)容器A中放置的是动物器官或组织。它一般取自。

(2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的处理是，然后用

_____酶处理，这是为了使细胞分散开来。这样做的目的是。

(3)培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有等。

在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这是培养到代，到

此时的培养称为。

(4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用处理，然后配置成，再分装。

(5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡。原因是__________。

【考点2】单克隆抗体的制备

例2、（多选）将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合，可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体，其依据是（）

A．B淋巴细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

B．B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体

C．骨随瘤细胞可以无限增殖，但不能产生抗体

D．骨髓瘤细胞可以产生抗体，但不能无限增殖

单克隆抗体的制备的流程图示

【考点3】动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较

例3、下列关于细胞工程的叙述，错误的是（）

A、电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合

B、去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理

C、小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体

D、某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同

四、反馈矫正

1、（2011.江苏）关于现代生物技术应用的叙述错误的是（）

A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质

B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体

C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒

D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培养

2、有性生殖的生物产生后代需进行受精作用，植物体细胞杂交要进行原生质体的融合，单克隆抗体的制备需进行动物细胞融合，可见细胞的融合技术有着广泛的应用。下列为细胞融合的简略过程，据图回答相关问题：

（1）若a、b分别为精子和卵细胞，则产生a、b的分裂方式是____________，a和b融合形成d 细胞的过程叫做____________。

（2）若a、b是两种植物的原生质体，则要形成d细胞，必须使用___ ________去掉细胞壁。d细胞形成体细胞杂种植株的原理是___________ __________，这种育种方法的优点是。从细胞质中叶绿体的组成看，这一方法还可能培育出比有性杂交品种光合作用性能更好的植株，因为__。

(3)若a、b分别是基因型为Hhrr、hhRr两个烟草品种的花粉，且这两对基因分别位于两对同源染色体上。由于一对隐性纯合基因(rr或hh)的作用，在光照强度大于800lx时都不能生长。要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为HhRr的杂种细胞，较为简便的筛选方法是。

(4)若a、b分别为骨髓瘤细胞和效应B淋巴细胞，则d细胞特点是，则d细胞能产生单克隆抗体的根本原因是_________。由d细胞产生的抗体与普通血清抗体相比较，具有的特点。生产上一般不能通过直接培养效应B细胞的方法生产单克隆抗体的主要原因是。

(5)下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解，请用箭头把代表各图解的字母按单克隆抗体