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第十一章 生物技术与工程
课时4 动物细胞工程
课标要求 核心考 点 五年考情 核心素养对接
1.阐明动物细胞培养是从动物 体获得相关组织,分散成单个 细胞后,在适宜的培养条件下 让细胞生长和增殖的过程。动 物细胞培养是动物细胞工程的 基础。 2.阐明动物细胞核移植一般是 动物细 胞培养 和干细 胞的应 用 2022:海南 、湖 北T7; 2021:湖南 、 重庆T5、 浙江1月T18; 2020:江苏T23 1.生命观念——深入
理解动物细胞核移植
和克隆技术,理解生
命的发生、发展。
2.科学思维——分析
动物细胞培养的条
课标要求 核心考 点 五年考情 核心素养对接
将体细胞核移入一个去核的卵 母细胞中,并使重组细胞发育 成新胚胎,继而发育成动物个 体的过程。 3.阐明动物细胞融合是指通过 物理、化学或生物学等手段, 使两个或多个动物细胞结合形 成一个细胞的过程。 动物细 胞融合 技术和 单克隆 抗体 2022:浙江1月T29 (二)(3)、辽宁 T24Ⅱ、江苏T19、 山东T15; 2020:江苏 、 全国卷Ⅰ ; 2019:江苏T23; 2018:江苏T22 件、细胞融合和单克
隆抗体制备的原理,
养成科学思维的习
惯。
3.科学探究——通过
动物细胞培养操作,
培养科学探究能力。
续表
课标要求 核心考 点 五年考情 核心素养对接
4.概述细胞融合技术是单克隆 抗体制备的重要技术。 5.简述干细胞在生物医学工程 中有广泛的应用价值 动物体 细胞核 移植技 术和克 隆动物 辽宁T13; 2020:天津T1; 2018:全国卷Ⅲ 4.社会责任——理解
生物工程技术在生产
上的应用,认同生物
技术对社会发展的影
响,承担自己应有的
社会责任
续表
课标要求 核心考 点 五年考情 核心素养对接
命题分析预测 1.高考对本部分的考查常以生产或科研实践为情境,也可以图为载体, 主要考查动物细胞培养、动植物细胞融合的异同、单克隆抗体的制 备等,既有选择题,也有非选择题。 2.预计2024年高考仍可能延续往年的考查形式及特点,与基因工程、 胚胎工程等其他知识相结合进行命题 续表
考点1 动物细胞培养和干细胞的应用
1.动物细胞培养
(1)动物细胞培养的原理、条件和过程
细胞贴壁和接触抑制
(1)细胞贴壁是指体外培养的细胞贴附在瓶壁上生长的现象;接触抑制是指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的现象。
(2)细胞贴壁生长对培养瓶的要求:培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。
(3)应对接触抑制现象的方法是将贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖。
(2)动物细胞培养和植物组织培养
比较项目 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
取材 新鲜的组织 植物的器官、组织或细胞
培养基状态 ______ 固体
培养基成分 糖、氨基酸、无机盐、维生 素、动物血清等 矿质元素、蔗糖、维生素、植
物激素等
过程 原代培养、传代培养 脱分化、再分化
细胞分裂、生 长、分化特点 贴壁生长、接触抑制 脱分化形成愈伤组织,再分化
形成根、芽等
结果 __________ 产生新个体
液体
子代细胞
比较项目 动物细胞培养 植物组织培养
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、 等条件; ③都进行有丝分裂,都不涉及减数分裂 续表
类型 胚胎干细胞( 细 胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞
( 细胞)
分布或 来源 __________ 成体组织或器官中,包括造 血干细胞、神经干细胞、精 原干细胞等 最初由体外诱导的小
鼠成纤维细胞产生,
也可诱导已分化的B
细胞、 细胞产生
早期胚胎
2.干细胞的类型及其应用
(1)干细胞的类型
类型 胚胎干细胞( 细 胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞
( 细胞)
特点 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 ______的潜能 具有组织特异性,只能分化 为 _________________ ,不具有发育成完整个体 的能力 不涉及伦理问题,可
以避免免疫排斥反应
分化程 度 胚胎干细胞( 细胞)<成体干细胞<诱导多能干细胞( 细胞) 个体
特定的细胞或组织
续表
(2)干细胞的应用
类型 应用
造血干细胞 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
神经干细胞 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
诱导多能干细 胞 治疗小鼠的镰状细胞贫血,在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等
领域的研究也取得新进展
情境应用
自身皮肤移植是治疗创伤、烧伤及其他因素所致皮肤缺损的常用方法。这种治疗方式,需要先取患者自身细胞,经体外培养获得自体健康皮肤,再移植到创面上。
(1)培养自身细胞时,需要进行原代培养和传代培养,进行传代培养的原因是什么?
提示 贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象,因此需要进行传代培养。
(2)是否可以用他人的皮肤进行移植,为什么?
提示 一般不能,因为存在免疫排斥反应。
深度思考
1.在动物细胞培养过程中,合成培养基中加入血清的原因是什么 用胰蛋白酶处理组织块使其分散成单个细胞的目的是什么?
提示 加入血清的原因是血清中含有多种未知的促细胞生长因子以及其他活性物质,可以补充合成培养基中缺乏的物质。用胰蛋白酶处理组织块使其分散成单个细胞,可以使细胞与培养液充分接触,保证细胞所需的营养供应,以及细胞内代谢物及时排出。
2.培养的正常细胞和癌变细胞有何区别?
提示 培养的正常细胞在培养瓶上形成的是单层细胞,而癌变细胞因为没有接触抑制现象,可以在培养瓶壁上形成多层细胞。
3.传代培养时为什么不选用胃蛋白酶分散细胞?
提示 多数动物细胞培养的适宜 为 ,此环境下胃蛋白酶失去活性。
1.动物细胞培养选用的培养材料大多为动物的受精卵。( )
×
2.多数动物细胞培养过程中,其培养液所需的适宜 为 。( )
×
3.幼龄动物的细胞比老龄动物的细胞更容易进行动物细胞培养。( )
√
4.动物细胞培养技术的原理是动物细胞的全能性。( )
×
5.培养动物细胞的第一代(即第一次细胞增殖)被称为原代培养。( )
×
6.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入 的 刺激细胞呼吸。( )
×
7.胚胎干细胞能分化成成年动物体内任何一种类型的细胞。( )
√
8.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。( )
√
命题点1 动物细胞培养的应用
1.[2021浙江1月]如图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是
( )
C
A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化
[解析] 为避免杂菌污染,步骤①的切取组织操作需要在无菌、无毒的环境条件下进行,A错误。步骤②需要用胰蛋白酶处理,使细胞分离,B错误。步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理贴壁细胞,使细胞分离,以便分瓶进行传代培养,C正确。步骤④培养过程中可能会发生细胞转化,D错误。
2.[2023济南检测]为了初步检测药物 和 的抗癌活性,在细胞培养板的每个孔中加
入相同数量的肝癌细胞,使其贴壁生长,实验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基
亚砜(溶剂)的药物 或 ,培养过程及结果如图所示,下列有关叙述错误的是
( )
A.动物细胞培养液中通常需要加入血清
B.可用胰蛋白酶处理使肝癌细胞脱落下来并进行计数
C.对照组中应加入等体积的无菌蒸馏水
D.根据实验结果,可以初步判断药物 的抗癌效果较好
[解析] 在进行动物细胞培养时,通常需要在培养液中加入血清,A正确;对于贴壁
生长的肝癌细胞可用胰蛋白酶处理使其分散脱落下来,再进行稀释计数,B正确;实
验组加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚砜(溶剂)的药物 或 ,故对照组中应
加入等体积的二甲基亚砜(溶剂),以排除溶剂对实验结果的干扰,C错误;根据实
验结果,培养液中加入药物 的实验组存活的癌细胞数量最少,可以初步判断药物
的抗癌效果较好,D正确。
√
命题点2 干细胞的培养和应用分析
3.下列有关干细胞的叙述,错误的是( )
A.干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等
B.成体干细胞具有组织特异性
C.胚胎干细胞和成体干细胞均具有发育成完整个体的能力
D.用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病,白血病患者体内会发生免疫排斥反应
C
[解析] 干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等,具有很强的分裂能力,在一定条件下,可以分化成其他类型的细胞,A正确;成体干细胞是成体组织或器官内的干细胞,具有组织特异性,只能分化为特定的细胞或组织,在正常状态下不具有发育成完整个体的能力,B正确、C错误;用正常人(异体)的造血干细胞治疗白血病,白血病患者体内会发生免疫排斥反应,因此移植过程中需要服用免疫抑制剂降低机体对植入的异体细胞的排斥反应,从而保证移植成功率,D正确。
4.[2023广东六校联考]科学家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,将它称为诱导多能干细胞( 细胞), 细胞增殖分化后可形成多种组织
细胞,可用于多种疾病的治疗。如图为该技术的示意图,下列有关说法错误的是( )
A.选取的小鼠成纤维组织需经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后制成细胞悬液
B.体外培养小鼠成纤维细胞和 细胞时,可通过定期更换培养液使细胞处于无菌环境
中
√
C.图中神经细胞、肝脏细胞和心肌细胞中的基因与 细胞相同,蛋白质不完全相同
D.若 细胞取自病人,经诱导并移植回病人体内后,可避免发生免疫排斥反应
[解析] 定期更换培养液的目的是为细胞提供充足营养物质,并清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身的伤害,B错误。
考点2 动物细胞融合技术和单克隆抗体
1.动物细胞融合技术
(1)动物细胞融合
(2)辨析动物细胞融合和植物体细胞杂交
项目 动物细胞融合 植物体细胞杂交
原理 细胞膜的流动性、细胞增殖 细胞膜的流动性、细胞的全能性
前处理 使细胞分散开 除去细胞壁
相关酶 胰蛋白酶和胶原蛋白酶 纤维素酶和果胶酶
诱导方法 物理法:电融合法;化学法: 融合法;生物法:灭活病毒诱导法 物理法:电融合法、离心法等;化学
法: 融合法、高 —高 融
合法
目的 杂交细胞 杂种植株
意义和用途 制备单克隆抗体,诊断、治 疗、预防疾病 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
2.单克隆抗体及其应用
技术手段 动物细胞融合和动物细胞培养
原理 细胞膜的流动性和细胞增殖
制备流程 __________________________________________________________________________________________________________________________________
筛选目的 第一次:获得 ____________;第二次:获得能产生所需抗体的杂
交瘤细胞
杂交瘤细胞
特点 杂交瘤细胞:既能迅速大量增殖,又能产生 ____________
单克隆抗体:能准确地识别抗原的细微差别,与特定抗原发生特异
性结合,并且可以大量制备
应用 ①作为诊断试剂:利用同位素或荧光标记的单克隆抗体可定位诊断
肿瘤、心血管畸形等疾病;②运载药物(如 );③用于治疗疾
病
特异性抗体
续表
深度思考
1.为什么诱导动物细胞融合时要用灭活的病毒,而不用活病毒?诱导细胞融合的原理是什么?
提示 活病毒可能会感染细胞,而灭活的病毒不会感染细胞。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。
2.单克隆抗体制备过程中,给小鼠注射特定的抗原,其目的是什么?
提示 刺激机体发生免疫应答,从而产生特定的B淋巴细胞。
3. 在临床应用上的作用机理是什么?
提示 其作用机理是通过单克隆抗体的靶向作用特异性地识别肿瘤细胞表面抗原,然后利用细胞本身具备的内吞作用使化学药物进入肿瘤细胞内发挥作用,从而达到杀死肿瘤细胞的目的。
1.动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。( )
√
2.动物细胞融合的结果是形成单核的杂种细胞,植物体细胞杂交的结果是得到杂种植
株。( )
√
3.用特定的抗原对小鼠进行免疫后,从小鼠脾脏中只能得到一种B淋巴细胞。( )
×
4.单克隆抗体是单个B淋巴细胞增殖并产生的抗体。( )
×
5.单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。( )
×
6.杂交瘤细胞进行体内培养,是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎。( )
×
命题点1 动物细胞融合的过程分析
1.[2023青岛检测]细胞融合技术是研究细胞遗传、
细胞免疫等的重要手段,如图A、B表示两种动
物细胞。下列有关说法错误的是( )
D
A.图示过程与植物原生质体融合的基本原理相同
B.需要将仙台病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力
C.图中 细胞进行的细胞分裂方式为有丝分裂
D.将 、 细胞等量混合诱导得到的融合细胞即为杂交细胞
[解析] 图示过程为动物细胞的融合,该过程与植物原生质体融合的基本原理相同,都依赖细胞膜的流动性,A正确;用来诱导动物细胞融合的病毒,需要将病毒用紫外线等灭活使其失去感染能力,B正确;图中C细胞进行的细胞分裂方式为有丝分裂,C正确;将A、B细胞等量混合诱导得到的融合细胞可能有三种类型: 型、 型、 型(杂交细胞),D错误。
2.[2022江苏,多选]如图表示利用细胞融合技术进行基因定位的
过程,在人—鼠杂种细胞中人的染色体会以随机方式丢失,通
过分析基因产物进行基因定位。现检测细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中人的4
种酶活性,只有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,只有Ⅲ具有胸苷激酶
活性,Ⅰ、Ⅲ都有磷酸甘油酸激酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有乳酸
脱氢酶活性。下列相关叙述正确的有( )
ACD
A.加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合
B.细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为人—人、人—鼠、鼠—鼠融合细胞
C.芳烃羟化酶基因位于2号染色体上,乳酸脱氢酶基因位于11号染色上
D.胸苷激酶基因位于17号染色体上,磷酸甘油酸激酶基因位于 染色体上
[解析] 加入灭活仙台病毒的作用是促进细胞融合,A正确。细胞Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是在
选择培养基上进行筛选过的细胞,所以是人—鼠杂交细胞,B错误。由题意可知,只
有Ⅱ具有芳烃羟化酶活性,分析题图可知,相关基因位于2号染色体上;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
均有乳酸脱氢酶活性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含有11号染色体,故乳酸脱氢酶基因位于11号
染色上,C正确。只有Ⅲ具有胸苷激酶活性,Ⅲ含有17号染色体,而Ⅰ、Ⅱ不含有17
号染色体,故相关基因位于17号染色体上;Ⅰ、Ⅲ都有 染色体和11号染色体,都
有磷酸甘油酸激酶活性,而Ⅱ不具有磷酸甘油酸激酶活性,故磷酸甘油酸激酶基因
位于 染色体上,D正确。
命题点2 单克隆抗体的制备和应用分析
3.[2022山东]如图所示,将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子,在体外解
偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简称双抗。下列说法错误的是( )
D
A.双抗可同时与2种抗原结合
B.利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C.筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D.同时注射2种抗原可刺激 细胞分化为产双抗的浆细胞
[解析] 根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测,双抗可同时与2种抗原结合,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测,A、B、C正确;同时注射2种抗原可刺激不同B细胞分化形成不同的浆细胞,一个B细胞通常只能分化成产一种特异性抗体的浆细胞,D错误。
4.[2020全国卷Ⅰ,15分]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____________________
___________________________。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
[解析] 实验前给小鼠甲注射病毒A,其目的是刺激机体发生免疫反应,从而产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(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:______________
________________________________________________________________。
取小鼠甲脾脏剪碎,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
[解析] 制备单细胞悬液的主要实验步骤:从健康动物体内取出组织块,剪碎,用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间,这样组织就会分散成单个细胞,然后用培养液将分散的细胞稀释制成单细胞悬液。
(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__________
__________________。
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
[解析] 图中筛选1采用特定的选择培养基,在该培养基上,未融合的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(杂交瘤细胞)才能生存。图中筛选2含多次筛选,利用抗原与抗体特异性结合的原理,就可获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(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)。
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培养
[解析] 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,可将杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖。
考点3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物体细胞核移植技术
&5& [选必3 P54“相关信息”]目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、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透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
2.应用前景及存在问题
应用前 景 畜牧生产 加速家畜 __________进程,促进优良畜群繁育
医药卫生 转基因克隆动物可作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
治疗人类疾病 ________________的细胞、组织、器官可作为异种移
植的供体
科研 使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程;克隆动物分析
致病基因,为研究疾病的致病机理和开发相应药物提供帮
助
遗传改良
转基因克隆动物
应用前 景 保护濒危物种 有望增加濒危物种的存活数量
存在问题 体细胞核移植成功率 ________;绝大多数克隆动物存
在 ______问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷
非常低
健康
续表
情境应用
1.动物体细胞核移植过程中为什么选择 期的卵母细胞作为受体细胞?
提示 ①细胞大,易于操作;②卵黄多,营养丰富,为胚胎发育提供充足的营养;③此时具备受精能力,细胞质中含有促使细胞核体现全能性的物质。
2.通过核移植技术获得的克隆动物为什么与供核动物的性状不完全相同?
提示 ①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。②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。③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。
1.体细胞核移植过程中采用 期卵母细胞作为受体细胞。( )
√
2.经体细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。( )
×
3.克隆动物的产生体现了动物体细胞的细胞核具有全能性。( )
√
4.重构胚的激活可用 载体、蛋白酶合成抑制剂等方法。( )
√
5.克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。( )
√
6.克隆动物技术成功率很高。( )
×
7.动物体细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。( )
√
命题点1 动物体细胞核移植的原理和过程分析
1.[2021辽宁]如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图。有关叙述正
确的是( )
A.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
B.过程①需要提供 空气和 的混合气体
C.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
D.过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植
[解析] 据图可知,后代丁的遗传物质来自甲牛和乙牛,丙牛只提供了胚胎发育的场
所,并未提供遗传物质,故后代丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A错
误;进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,将其置于含 空气加
的混合气体的培养箱中进行培养,B正确;过程②常使用显微操作去核法对
处于减数第二次分裂中期的卵母细胞进行处理,C错误;通常情况下,过程③将激活
后的重组细胞培养至囊胚阶段后移植,D错误。
√
[设问拓展型].(1)必须先对卵母细胞进行去核操作,其目的是__________________
________________________________________________________________。
使核移植后得到的胚胎或动物的遗传物质绝大部分来自有重要利用价值的动物提供的体细胞
(2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,胚胎细胞核移植
获得克隆动物的难度______(填“大于”或“小于”)体细胞核移植,其原因是_______
_______________________________________。
小于
胚胎细胞分化程度相对较低,恢复全能性相对容易
(3)核移植过程中用物理或化学方法(如电刺激、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激
活重构胚,其目的是____________________________。
使其完成细胞分裂和发育进程
2.[2023泰州检测]线粒体替换技术 是一种预防人类遗传病的技术手段,纺锤
体—染色体转移技术是实现线粒体替换的途径之一。具体做法是:获取生殖意愿者
线粒体异常的卵细胞及捐赠者线粒体正常的卵细胞,将异常卵细胞的纺锤体—染色
体移植到去纺锤体—染色体的正常卵细胞中,重构卵细胞经体外受精培养后,移植
回生殖意愿者体内完成发育过程。下列相关叙述错误的是( )
A. 有望防止有害的线粒体DNA突变在母婴之间遗传
B.转移纺锤体的最佳时期应是减数分裂前的间期
C.纺锤体—染色体转移技术的实质是实现核遗传物质的转移
D.从生殖角度来看, 与动物克隆技术的本质不同
B
[解析] 根据题意, 将异常线粒体变为正常线粒体,变化的是卵细胞的细胞质基因,使得异常基因不会通过卵细胞传给子代,因此能防止有害的线粒体DNA突变在母婴之间遗传,A正确;减数分裂前的间期未形成纺锤体,B错误;纺锤体—染色体转移技术实质是进行了核基因(染色体)的转移,即实现了核遗传物质的转移,C正确;克隆技术属于无性生殖, 需要体外受精形成胚胎,属于有性生殖,两者本质不同,D正确。
命题点2 克隆动物的培育和应用分析
3.[2022深圳盐田高级中学检测]研究人员采用体细胞克隆技
术培育克隆羊,其操作流程如图所示。下列叙述正确的是
( )
C
A. 不能直接发育为个体的原因是细胞中的遗传物质不能表
达
B.重组细胞要进行分裂和发育需经振荡或用灭活的病毒、
等激活
C.早期胚胎在丙体内能正常孕育是因为胚胎可与母体建立正
常的生理和组织联系
D.经培育得到的丁羊,其细胞内的遗传物质与甲完全相同
[解析] 不能直接发育为个体的原因是动物体细胞表现全能性十分困难,A错误;重组细胞要进行分裂和发育需用物理或化学方法(如电刺激、 载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活,B错误;经培育得到的丁羊,其细胞核遗传物质来自甲,而细胞质遗传物质大多数来自乙,因此其细胞内的遗传物质与甲不完全相同,D错误。
4.根据体细胞核移植技术的特点进行推断,体细胞核移植技术可以用来( )
①扩大濒危动物种群数量,有效提高生物多样性 ②提高某些良种家畜自然繁殖率
③解决人体器官移植供体来源短缺的问题 ④为科学研究提供实验动物 ⑤构建转
基因克隆动物,作为生物反应器,大规模生产珍贵的医用蛋白
A.①②④⑤ B.①②③ C.②③④⑤ D.③④⑤
D
[解析] 利用体细胞核移植技术,只能增加动物的个体数量,不能提高生物多样性,①错误;核移植技术不能提高良种家畜自然繁殖率,自然繁殖率是生物的基因决定的,②错误。故选D。
1.[2022湖北]某兴趣小组开展小鼠原代神经元培养的研究,结果发现其培养的原代神
经元生长缓慢,其原因不可能是( )
A.实验材料取自小鼠胚胎的脑组织 B.为了防止污染将培养瓶瓶口密封
C.血清经过高温处理后加入培养基 D.所使用的培养基呈弱酸性
A
[解析] 小鼠胚胎的脑组织中含有丰富的神经元,这些神经元增殖能力强,在体外培养的条件下一般不会生长缓慢,A符合题意;将培养瓶瓶口密封会使培养液中缺氧,影响细胞进行有氧呼吸,从而造成供能不足,可能会使原代神经元生长缓慢甚至死亡,B不符合题意;血清经过高温处理后,其活性成分会因变性而失去原有功能,因此,将血清经过高温处理后加入培养基,可能会使原代神经元生长缓慢,C不符合题意;小鼠内环境呈弱碱性,若使用呈弱酸性的培养基培养小鼠原代神经元,可能会导致原代神经元生长缓慢,D不符合题意。
2.[2021山东]一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体
产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳
蛋白 注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 的单抗,也可以从该
小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗 的单抗
D. 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
D
[解析] 由题意可知,一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能
刺激机体产生一种抗体,由同一抗原刺激机体可以产生多抗,说明多抗与一个抗原
的多个不同的抗原决定簇有关,抗原纯度对多抗纯度的影响大,单抗理论上与抗原
纯度无关,A错误;单抗制备过程中,通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,
B错误;一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生
一种抗体,由同一抗原刺激可产生多种不同的抗体,利用该小鼠能制备出多种抗
的单抗,C错误; 部分结构改变会导致部分抗原决定簇改变,原单抗会失效,
而多抗仍有效,D正确。
3.[2022海南,13分]以我国科学家为主的科研团队将 (即4个基因 的缩写)导入黑羽鸡胚成纤维细胞 ,诱导其重编程为诱导多能干细胞 ,再诱导 分化为诱导原始生殖细胞 ,然后将 注射到孵化2.5天的白羽
鸡胚血管中,最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代,实验流程如图。回答下列问题。
(1) 是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的,为了获得单细胞悬液,鸡胚组织
剪碎后需用________________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基
中添加______等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
胰蛋白酶、胶原蛋白酶等
血清
[解析] 进行动物细胞培养时,动物组织剪碎后需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,以获得单个细胞,制成细胞悬液。使用合成培养基培养动物细胞时,通常需要添加血清等天然成分,以满足细胞对某些细胞因子的需求。
(2)体外获取 的方法有______________________________(答出1种即可)。
若要在 中表达外源基因的蛋白,需构建基因表达载体,载体中除含有目的基因
和标记基因外,还须有启动子和________等。启动子是____________识别和结合的
部位,有了它才能驱动________________________________________________。
基因文库法、PCR、人工合成法
终止子
RNA聚合酶
目的基因转录出mRNA,最终表达出所需要的蛋白质
[解析] 体外获取目的基因的方法有多种,如基因文库法、PCR、人工合成法。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等结构,启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了启动子才能驱动目的基因转录出mRNA,最终表达出所需要的蛋白质。
(3) 细胞和 细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是_______________
___。
基因的选择性表达
[解析] 细胞是由 细胞分化而来的,两者的遗传物质相同,两者在形态、结构和功能方面不同的根本原因是基因的选择性表达。
(4)诱导 细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
[解析] 诱导 细胞的技术与体细胞核移植技术存在明显的区别,主要表现在诱导
细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞 ,再诱导
分化为诱导原始生殖细胞 的技术;而体细胞核移植技术是将动物一个细
胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发
育成动物个体的技术。
诱导 细胞的技术是将已分化的细胞诱导为类似胚胎干细胞的一种细胞 ,
再诱导 分化为诱导原始生殖细胞 的技术;体细胞核移植技术是将动物一
个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继
而发育成动物个体的技术
(5)该实验流程中用到的生物技术有________________________(答出2点即可)。
基因工程、动物细胞培养
[解析] 分析题意可知,该实验流程中用到的生物技术有基因工程、动物细胞培养等。
4.[2022辽宁节选,6分]某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中,需要表达 蛋白胞
外段,制备相应的单克隆抗体,增加其对 蛋白胞外段特异性结合的能力。 蛋白
胞外段单克隆抗体制备流程如图。
(1)用 蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后,取小鼠脾组织用______________
______酶处理,制成细胞悬液,置于含有混合气体的____________中培养,离心收
集小鼠的B淋巴细胞,与骨髓瘤细胞进行融合。
胰蛋白酶或胶原蛋白
培养箱
[解析] 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,可使组织分散成单个细胞,制成细胞悬液,可将细胞悬液置于含有 空气和 的混合气体的 培养箱中进行培养。
(2)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选,获得杂交瘤细胞,将其接种到96孔
板,进行________培养。用________________技术检测每孔中的抗体,筛选既能产
生 蛋白胞外段抗体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经体外扩大培养,收
集____________,提取单克隆抗体。
克隆化
抗原—抗体杂交
细胞培养液
[解析] 使用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞后,将其接种到96孔板,进行克隆化培
养。用抗原—抗体杂交技术检测每孔中的抗体,最终获得既能产生 蛋白胞外段抗
体,又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株,经扩大培养可获得大量的单克隆抗体。
扩大培养的方式有两种:体外培养和注射到小鼠腹腔内增殖,前者可以从细胞培养
液中获取单克隆抗体,后者可以从小鼠腹水中获取单克隆抗体。
(3)利用 蛋白胞外段抗体与药物结合,形成_______________________,实现特
异性治疗。
抗体—药物偶联物
[解析] 利用 蛋白胞外段抗体(可特异性识别 蛋白胞外段)与药物结合,形成抗体—药物偶联物 ,可实现特异性治疗。
一、选择题
1.[2023重庆一中检测]下列关于动物细胞培养的叙述错误的是( )
A.选用的材料一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞分裂能力强
B.动物细胞培养和植物组织培养的原理均为细胞增殖
C.通常将动物组织经处理后在培养瓶中的初次培养称为原代培养
D.培养瓶中的细胞都需要定期用胰蛋白酶等处理,分瓶后才能继续培养
B
[解析] 由于幼龄动物的器官或组织分裂能力强,故一般选用幼龄动物的器官或组织进行动物细胞培养,A正确;动物细胞培养可获得大量细胞,原理为细胞增殖,植物组织培养一般是获得正常的个体,原理是植物细胞的全能性,B错误;通常将动物组织经处理后在培养瓶中的初次培养称为原代培养,C正确;培养瓶中培养的动物细胞会出现接触抑制的现象,故培养瓶中的细胞都需要定期用胰蛋白酶等处理,分瓶后才能继续培养,D正确。
2.[2022厦门检测]实验小鼠皮肤细胞进行贴壁生长培养的基本过程如图所示。下列叙
述错误的是( )
实验小鼠 皮肤组织 皮肤细胞 细胞培养1 细胞培养2
A.甲过程需要在无菌条件下进行
B.乙过程需要用机械的方法或用胰蛋白酶等处理皮肤组织
C.丙过程是原代培养,可能出现接触抑制现象
D.丁过程可以直接离心来进行传代培养
D
[解析] 甲过程表示取实验小鼠的组织细胞,离体动物细胞培养需要无菌、无毒的环境,因此甲过程需要在无菌条件下进行,A正确;乙过程表示用机械的方法或用胰蛋白酶等处理皮肤组织,使其分散成单个皮肤细胞,B正确;丙过程表示原代培养,会出现接触抑制现象,需要进行传代培养,C正确;丁过程表示传代培养,该过程也需要用胰蛋白酶等处理使贴壁细胞分散成单个皮肤细胞,再进行培养,D错误。
3.[2022南山中学检测]据报道,科学家从一位几乎失明的女性体内获取高度分化的体
细胞,将其诱导为 细胞,然后继续培养 细胞获得角膜组织,移植到这位女性
的左眼上,患者术后视力恢复到可阅读书籍的程度。下列叙述错误的是( )
A. 细胞的全能性高于高度分化的体细胞
B.该实验说明高度分化的动物体细胞具有全能性
C.培养 细胞获得角膜组织经过了细胞分化过程
D. 细胞有望解决移植器官短缺等问题
B
[解析] 细胞类似胚胎干细胞,分化程度较低,其全能性高于高度分化的体细胞,A正确;该实验没有形成完整个体或分化为其他各种细胞,因此没有体现动物体细胞的全能性,B错误; 细胞类似胚胎干细胞,角膜细胞具有特定的形态、结构和功能,培养 细胞获得角膜组织经过了细胞分化过程,C正确; 细胞可培养出所需的器官,有望解决移植器官短缺等问题,D正确。
4.[2023湖南九校联考]使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”过程可选用如下技术路线。
下列相关叙述错误的是( )
D
A.“三亲婴儿”的遗传物质来自捐献者、母亲及提供精子的男子
B.图中的精子在参与受精前需要进行获能处理
C.该项技术的细胞学原理是动物细胞核具有全能性
D.图中捐献者和母亲的卵母细胞取自卵巢或输卵管
[解析] 由题图分析可知,“三亲婴儿”的遗传物质来自捐献者、母亲及提供精子的男子,A正确;图中的精子参与受精前需经过获能处理才具有受精能力,B正确;题图所示为动物细胞核移植技术,其细胞学原理是动物细胞核具有全能性,C正确;从题图可以看出,重组后的卵细胞需要体外培养至 期,说明卵母细胞不是来自输卵管,因为来自输卵管的卵母细胞已经进入了 期,D错误。
5.[2022福建诊断]成纤维细胞生长因子 会在肺癌、胃癌及结肠癌细胞中过量
表达,可作为潜在的肿瘤标志物。因此抗 抗体可以用于癌症早期诊断筛查及
预后评估。研究者设计如图所示的流程制备抗 单克隆抗体。下列叙述错误的
是( )
A.①过程获得的一个 淋巴细胞都只分泌一种特异性抗体
B.②过程诱导细胞融合利用聚乙二醇或灭活病毒
C.②③过程筛选相关细胞时都需用选择培养基
D.④过程可将细胞注射到小鼠腹腔内或体外培养
[解析] ①过程可获得数量众多的B淋巴细胞,但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体,A正确;②过程是诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,常用聚乙二醇或灭活的病毒诱导融合,B正确;③过程使用抗体检测和克隆培养,获得能分泌专一抗体的杂交瘤细胞,所用的不是选择培养基,C错误;④过程是将产生特定抗体的杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内或体外培养,获得单克隆抗体,D正确。
√
6.[2022南京调研]如图是全球首例培养体细胞克隆猴的技术流程图,下列说法错误的
是( )
A.重组细胞经胚胎体外培养、胚胎移植等过程获得克隆猴
B.步骤①通常将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期
C.融合激活可用电脉冲技术,将 导入重组细胞可用显微注射技术
D.选择猕猴胚胎成纤维细胞进行培养的原因是胚胎成纤维细胞具有全能性
[解析] 选择猕猴胚胎成纤维细胞进行培养,其原因是胚胎成纤维细胞增殖能力强,分化程度低,易于培养,D错误。
√
二、非选择题
7.[2023长沙模拟,12分]随着基因工程等现代生物技术的发展,动物细胞工程的理论和应用均获得了突破性的进展。如图为动物细胞工程涉及的主要技术领域。
回答下列问题:
(1)在进行动物细胞培养时,将成块的组织中的细胞分散成单个细胞的方法是____
________________________________________。在培养过程中,要向培养液中加入
一定量的________,以防止微生物的污染;还需要向培养液中加入______等一些天
然成分,以保证细胞所需的营养。
用机械的方法或用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理
抗生素
血清
[解析] 在进行动物细胞培养时,需用机械的方法或用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理组织块,使其分散成单个细胞。在细胞培养过程中,要向培养液中加入一定量的抗生素,以防止微生物的污染;需要向培养液中加入血清等一些天然成分,以保证细胞所需的营养。
(2)目前,常通过______________________________________________________等
途径获取基因工程需要的目的基因。
从自然界已有的物种中分离、人工合成、从基因文库中获取
(3)与植物细胞不同,动物细胞的全能性会随着____________________而逐渐受到
限制,因此,到目前为止,用动物体细胞克隆的动物,实际是通过图中所示的_____
___技术实现的。采用图中的__________技术,可使两个或多个动物细胞结合形成一
个______(填“单核”或“多核”)的杂交细胞。
细胞分化程度的提高
核移植
细胞融合
单核
[解析] 动物细胞的全能性会随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制,动物细胞核具有全能性,因此,用动物体细胞克隆的动物,实际是通过核移植技术实现的。细胞融合技术可使两个或多个动物细胞结合形成一个单核的杂交细胞。
8.[2023洛阳模拟,13分]如图为筛选、制备单克隆抗体的示意图, 代表相关过
程, 代表相关细胞。根据图示回答问题:
(1)由图可看出,单克隆抗体制备过程运用的动物细胞工程技术有______________
______________,过程①是给小鼠注射 抗原蛋白,其目的是___________________
______________________,过程②的促融方法有_______________________________
_________。
动物细胞融合、动物细胞培养
刺激小鼠产生分泌抗 蛋白抗体的B淋巴细胞
融合法、电融合法或灭活病毒诱导法等
[解析] 单克隆抗体运用动物细胞融合(B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合)、动物细
胞培养(培养骨髓瘤细胞)技术;过程①是给小鼠注射 抗原蛋白,目的是刺激小
鼠产生分泌抗 蛋白抗体的B淋巴细胞;过程②是促进B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,
促融方法有 融合法、电融合法或灭活病毒诱导法等。
(2)图中过程③④为两次筛选过程,过程③是指把 细胞群稀释,然后都放在____
__培养基的多孔培养皿中培养,只有____________能够存活且增殖,因此细胞集落
为单个存活细胞的克隆;过程④是用__________方法,经多次筛选得到能产生所需
抗体的杂交瘤细胞群。
选择
杂交瘤细胞
抗体检测
[解析] 过程③是指把 细胞群稀释,然后都放在选择培养基的多孔培养皿中培养,在该培养基中未融合的细胞和同种融合的细胞都会死亡,只有杂交瘤细胞能存活且增殖;过程④是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,所用方法是抗体检测。
(3)已知细胞合成DNA有D和 两条途径,其中D途径能被氨基喋呤阻断。鼠淋巴
细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有
途径,但能不断分裂增殖。若将这两种细胞在含氨基喋呤的试管中混合,加聚乙二
醇促融,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)( )
A. 和1 B. 和3 C. 和1 D. 和3
C
[解析] 在筛选杂交瘤细胞时,试管中共有5种细胞,分别是未融合的B淋巴细胞、互融的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、互融的骨髓瘤细胞、互融的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,只有互融的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能增殖,故选C。
一、选择题
9.[2023漳州检测]动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图中 、 、 表示现代
工程技术,①、②、③分别对应其结果,下列叙述错误的是( )
C
A.动物细胞培养过程遗传物质可能发生改变
B.若①是克隆牛,则 技术可表示体细胞核移植
C.若②是试管动物,则 技术可表示动物细胞融合
D.若③是乳腺生物反应器,则 技术需要特殊的基因调控元件
[解析] 动物细胞培养过程中细胞不断分裂,在分裂过程中遗传物质可能发生改变,A正确;若①是克隆牛,则需要用到体细胞核移植技术,B正确;若②是试管动物,则需要用到体外受精技术,不需要进行动物细胞融合,C错误;若③是乳腺生物反应器,则需要通过转基因技术,将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等特殊的基因调控元件重组在一起,通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中,D正确。
10.[2023山西检测]科学家通过诱导黑鼠体细胞去分
化获得诱导多能干细胞( 细胞),继而利用
细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如
图所示。下列叙述错误的是( )
B
A.黑鼠体内获得的体细胞贴壁生长后会出现接触抑制现象
B. 细胞胚只能通过人工方法从灰鼠输卵管内获得
C.重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育
D. 细胞与黑鼠的 细胞同样具有分化为体内各种细胞的潜能
[解析] 动物细胞培养过程中会出现接触抑制的现象,此时需要进行分瓶培养,A正确;图中2细胞胚可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,也可从体外受精获得的早期胚胎中获取,B错误;图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育,该技术的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确; 细胞属于多能干细胞,与黑鼠的 细胞同样具有分化为体内各种细胞的潜能,D正确。
11.[2022沈阳质监,多选]大熊猫是我国的国宝,尽管采取了许多保护措施,但由于其繁
殖能力及幼仔成活率均较低,其数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技
术来克隆大熊猫。下列相关叙述错误的是( )
A.在体细胞核移植过程中,普遍使用的去核方法是显微操作法
B.用体细胞核移植技术成功克隆出了大熊猫,体现了动物细胞具有全能性
C.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对提供细胞核的动物进行了 的复
制
D.在保护濒危物种方面,体细胞核移植技术有望增加濒危物种的存活数量
BC
[解析] 用体细胞核移植技术成功克隆出了大熊猫,说明高度分化的动物细胞的细胞核仍然具有全能性,B错误。提供细胞核的动物只提供了核遗传物质,细胞质遗传物质由去核的卵母细胞提供,故通过体细胞核移植方法生产的克隆动物不是对提供细胞核的动物进行了 的复制,C错误。
12.[2023宿迁学情检测] 磷酸葡萄糖脱氢酶
有 和 两种类型,分别由一对等位基因
和 编码。基因型为 的女性体细胞中的两
个 染色体会有一个随机失活,且这个细胞的后代相应的 染色体均会发生同样的变
化。将基因型为 的女性皮肤组织用胰蛋白酶处理后先进行细胞的原代培养,再
对不同的单细胞分别进行单克隆培养。分别对原代培养和单克隆培养的细胞进行
蛋白电泳检测,结果如图所示。有关叙述错误的是( )
A.动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础
B.用胰蛋白酶处理皮肤组织可使其分散成单个细胞
C.原代培养细胞电泳图有2个条带是因为同时检测了不止一个细胞
D.单克隆培养的细胞 、 、 、 、 、 与 、 、 所含基因不同
√
[解析] 动物细胞核移植技术、动物细胞融合技术、单克隆抗体的制备等都需要用到
动物细胞培养,故动物细胞培养是其他动物细胞工程技术的基础,A正确;用胰蛋
白酶或胶原蛋白酶等处理皮肤组织,可使其分散成单个细胞,B正确;由题干信息可
知,基因型为 的女性体细胞中的两个 染色体会有一个随机失活,故一个细胞
进行 蛋白电泳检测后只显示1个条带,原代培养细胞的电泳图有2个条带是
因为同时检测了不止一个细胞,C正确;单克隆培养的细胞,是通过有丝分裂增殖得
到的细胞,故单克隆培养的细胞 、 、 、 、 、 与 、 、 所含基因相同,
D错误。
二、非选择题
13.[13分]克隆猫“大蒜”的本体是一只英国短毛猫,它是我国首例完全自主培育的克隆猫。如图是克隆猫“大蒜”的培育过程示意图,回答下列问题:
(1)从“大蒜”本体腿部取得表皮细胞,在构建重组细胞前需进行动物细胞培养,培养
时首先要保证____________的环境。
无菌、无毒
[解析] 动物细胞体外培养需要满足无菌、无毒的环境,充足的营养,适宜的温度、
渗透压和 ,适宜的气体环境等条件。
(2)去除卵母细胞的细胞核通常采用__________法,在操作过程中用微型吸管将
期卵母细胞的细胞核和__________一并吸出,将供体细胞注入去核卵母细胞后,
通过_________________________________________________(填具体方法)激活重
构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
显微操作
第一极体
电刺激(或 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)
[解析] 通常采用显微操作法去除卵母细胞的细胞核,在操作过程中用微型吸管将
期卵母细胞的细胞核和第一极体一并吸出,将供体细胞注入去核卵母细胞中,
然后用物理或化学方法(如电刺激、 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活
重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
(3)克隆猫“大蒜”和它之前的本体在外貌上有细微差别,从遗传物质角度分析,是因
为__________________________________________________________。
卵母细胞细胞质中的遗传物质对克隆猫的某些性状可以产生影响
[解析] 由于卵母细胞细胞质中的遗传物质对克隆猫的某些性状可以产生影响,故克隆猫和它之前的本体在外貌上有细微差别。
(4)重组细胞经培养获得的克隆胚胎能在代孕猫体内存活的生理学基础是________
_________________________________________________________________________
______________(答出两点即可)。
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
[解析] 重组细胞经培养获得的克隆胚胎能在代孕猫体内存活的生理学基础是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应等。
14.[2023西安检测,15分]非洲猪瘟是由 (一种双链DNA病毒)感染猪引起的烈
性传染病。某研究小组将 外壳蛋白基因导入猪体细胞中,利用核移植技术培育
转基因猪,从而得到自动产生 抗体的个体,其过程如图所示。回答下列问题:
(1)图中步骤①采用的技术手段是____________,结构乙处于胚胎发育过程的____
__期,进行步骤③时,受体C猪子宫对外来胚胎基本上____________________,从而
为胚胎在受体内的存活提供了可能。
细胞核移植
囊胚
不发生免疫排斥反应
[解析] 步骤③表示胚胎移植,进行胚胎移植时,要对受体进行同期发情处理,受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)B猪体细胞在培养瓶中培养时,除必须保证环境是无菌、无毒的之外,还必须
定期____________,以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。培养到一定程
度后,需要分瓶继续培养,分瓶后的培养过程称为__________。
更换培养液
传代培养
[解析] 进行动物细胞培养时,必须保证环境是无菌、无毒的,此外,还要定期更换培养液,以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。培养到一定程度后,需要分瓶继续培养,分瓶后的培养过程称为传代培养。
(3)若要将目的基因导入受体细胞,需要构建______________,该过程采用双酶切
法处理含目的基因的DNA片段和质粒,其优点是____________________________。
基因表达载体
保证目的基因和载体定向连接
[解析] 将目的基因导入受体细胞需要构建基因表达载体。
(4)利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生 抗体时,使用的抗原物质最
好是_______________。该抗体也可以使用杂交瘤技术来制备,通常情况下,杂交瘤
细胞是由骨髓瘤细胞和______________________________细胞融合获得的。
外壳蛋白
经 外壳蛋白免疫后的B淋巴
[解析] 抗体可以和 外壳蛋白特异性结合,因此利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生 抗体时,最好使用的抗原物质是 外壳蛋白。若要使用杂交瘤技术制备 抗体,需要将骨髓瘤细胞和经 外壳蛋白免疫后的B淋巴细胞融合,以获得杂交瘤细胞。