所属成套资源:全套2024届苏教版高中生物一轮复习课时教学课件
2024届苏教版高中生物一轮复习动物细胞工程课件
展开
这是一份2024届苏教版高中生物一轮复习动物细胞工程课件,共60页。PPT课件主要包含了重温真题经典再现,限时强化练,动物细胞培养,考点一动物细胞培养,基础·精细梳理,疑难·精准突破,典例·精心深研,动物细胞融合,3培养过程,情境推理·探究等内容,欢迎下载使用。
课标内容 (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将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,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。(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。
动物细胞融合技术与单克隆抗体
动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞培养 原理:细胞增殖
(1)地位:动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞核移植、______________等。其中______________是动物细胞工程的基础。
(2)培养条件 一般用液体培养基
(1)区分原代培养和传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象和是否分瓶。①分瓶前,第一次用胰蛋白酶对动物组织进行处理后的培养是原代培养。②第二次用胰蛋白酶处理,使细胞从瓶壁上脱离下来,分瓶后的细胞培养为传代培养。(2)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.干细胞培养及其应用
特定的细胞或组织
1.进行动物传代培养时用胰蛋白酶分散细胞,可以用胃蛋白酶替代胰蛋白酶吗?说明原因。提示 不可以,胃蛋白酶作用的适宜pH约为1.5,当pH大于6时,胃蛋白酶就会失活。胰蛋白酶作用的适宜pH为7.2~8.4。多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此环境中失活,而胰蛋白酶在此环境中活性较高,因此胰蛋白酶适宜用于传代培养时分散细胞。
2.若将病人的皮肤成纤维细胞诱导成iPS细胞,再使它转化为需要的细胞,用这些细胞给病人治病,不会产生免疫排斥反应,尝试解释其中的原因。提示 iPS细胞来源于病人自身的体细胞。
3.利用iPS细胞治疗镰状细胞贫血的过程是首先制备患者的iPS细胞,再将其诱导形成造血干细胞,最终输给患者使其产生健康的血细胞。判断该过程是否能治疗镰状细胞贫血?并阐述理由。提示 不能。因为患者体细胞的相应基因是突变的,制成iPS细胞仍然是突变的,分化成的细胞也是突变的,因此无法通过该方法治疗。
动物细胞培养和植物组织培养的比较
结合动物细胞培养,考查生命观念
1.(多选)(2022·江苏句容高级中学检测)如图为肾脏上皮细胞培养过程示意图,下列叙述正确的是( )
A.甲→乙过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理B.丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养C.丙和丁过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象D.丁过程是传代培养的细胞,细胞都能进行无限增殖
解析 甲剪碎肾脏组织块→乙制成细胞悬液过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,A正确;丙过程指细胞在添加血清的合成培养基中原代培养,B正确;丙原代培养过程和丁传代培养过程均会出现细胞贴壁和接触抑制现象,C正确;丁过程是传代培养过程,该过程少部分细胞遗传物质可能发生了变化,进而无限繁殖,D错误。
2.(2022·常熟尚湖高级中学期中)某研究小组对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行培养,下列叙述正确的是( )A.制备肝细胞悬浮液时先用剪刀剪碎肝组织,再用胃蛋白酶处理B.肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸C.为了防止培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素D.用血细胞计数板计数的方法,可推断甲细胞比乙细胞增殖周期长
解析 动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,而在这样的环境中胃蛋白酶会变性失活,因此制备肝细胞悬液时,先用剪刀剪碎肝组织,再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,A错误;肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2,CO2的作用是维持培养液的pH,B错误;为了防止培养过程中杂菌的污染,可向培养液中加入适量的抗生素,C正确;肿瘤细胞具有无限增殖的特点,用血细胞计数板计数的方法,可推断乙细胞比甲细胞增殖周期长,D错误。
3.(2023·重庆巴蜀中学质检)胚胎干细胞必须从胚胎中获取,但这涉及伦理问题,因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞,获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞,称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。因为诱导过程无须破坏胚胎,而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞,因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图(c-Myc、Klf4、Sx2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关)。回答下列问题:
围绕干细胞的培养及其应用,考查社会责任
(1)在对成纤维细胞进行培养时,常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞,这说明细胞间的物质为________,________(填“能”或“不能”)用胃蛋白酶处理成纤维细胞,原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(2)在培养iPS细胞的过程中,培养基中应含有细胞所需的各种营养物质,并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是________________________________________________________________________________________________。
多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4,胃蛋白酶在此环境中变性失活
清除代谢物,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
(3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同,分化得到的细胞不同,可知细胞分化是________________________的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导,再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是_________________________。(4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞,该技术可能的应用是________________。
考点二 动物细胞融合技术与单克隆抗体
2.单克隆抗体及其应用制备过程 原理:细胞膜的流动性和细胞增殖
①用特定抗原对小鼠进行免疫的原因:B淋巴细胞要经过免疫过程,即接触抗原,增殖分化为有特异性免疫功能的B淋巴细胞,才能产生相应的抗体。②杂交细胞:在诱导因素的作用下进行细胞的诱导融合,形成的杂交细胞有多种,若仅考虑两两融合的情况,形成的杂交细胞有三种,AA型、BB型、AB型。只有AB型才是我们所需要的杂交细胞,所以需要用选择培养基进行筛选。③两次筛选的目的:第一次是在诱导融合之后,利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞。第二次是对上述杂交瘤细胞进行筛选,利用96孔板培养,采用专一抗体检测的方法筛选出能产生所需特定抗体的杂交瘤细胞。
1.制备的单克隆抗体在临床上不能直接用于人体,还需要对抗体进行人源化,即对鼠源单克隆抗体进行改造,使其大部分氨基酸序列为人源序列所替代,该过程的意义是__________________________________________________________________________________________________________________。
鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原,经人源化后能保留抗体的特异性,降低其异源性
2.dMAb技术是一种通过DNA编码产生单克隆抗体的技术,比传统的单克隆抗体制备方法有更多的发展潜力。下图是dMAb技术在埃博拉病毒感染疾病的临床研究中的操作流程。
与传统利用杂交瘤细胞产生单克隆抗体的技术相比,dMAb技术在抗体的制备上有何优势?(请列举两点)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 。
抗体的产生在生物体内进行,不需要进行细胞体外培养;产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞(浆细胞);可制备成DNA“疫苗”,便于存储和运输;抗体直接由DNA编码产生,省去抗原刺激免疫细胞、细胞融合和筛选的步骤
3.请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞,并写出其依据的原理。已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤细胞中尽管只有D途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加入聚乙二醇促融,获得杂种细胞。提示 为了筛选出杂交瘤细胞,除去其他细胞,可向培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖的细胞,因为加入氨基嘌呤后,使D合成途径阻断,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,但人的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖。
1.(2022·山东卷,15)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( )
考向 结合单克隆抗体的制备及应用,考查科学探究能力
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B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,A正确;根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性,利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,B正确;由于双抗是在两种不同的抗原刺激下,B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成的单抗解偶联后重新偶联制备成的,因此,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,从而实现对双抗的筛选,C正确;同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞,D错误。
2.(2022·泰州中学月考)CD47是一种跨膜糖蛋白,它可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合,从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6~5倍,导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。科学家推测,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,为此他们按照如下流程进行了实验。下列叙述错误的是( )
A.多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞B.经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞C.实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱D.对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著高于实验组可验证上述推测
解析 步骤①是向免疫小鼠体内注射特定的抗原,多次进行步骤①的目的是获得更多已免疫的B淋巴细胞,A正确;第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,故经两次筛选可得到既能大量增殖又能产生抗CD47抗体的细胞,B正确;CO2可维持pH的稳定,实验组中巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系需放入CO2培养箱,C正确;根据单一变量原则可知,应设置不加单克隆抗体的巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养体系为对照,抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用,没有抗体抑制,CD47对巨噬细胞有抑制作用,对照组中吞噬细胞的吞噬指数显著低于实验组可验证上述推测,D错误。
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植技术
动物体细胞核具有全能性
动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易;而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
2.体细胞核移植的过程
3.体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1.若通过核移植等技术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是_________________________________________________________________________________。
卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响
2.科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,成功改造了猕猴基因组中与某病症(Z症)相关的SHANK3基因,获得了Z症猕猴。由此技术获得的Z症猕猴,可通过体细胞核移植技术得到克隆Z症猕猴,请写出基本程序(用流程图表示)。
3.2018年,中国科学家成功培育全球首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”。克隆猴的成功为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的两大优势在哪里?提示 一是体细胞克隆猴遗传背景相同,避免个体间差异对实验的干扰,大大减少实验动物的使用数量;二是体细胞克隆猴制备时间缩短,基因编辑等可在体外培养的细胞进行。
结合动物核移植技术,考查社会责任
1.(多选)(2023·盐城伍佑中学阶段检测)如图是体细胞核移植的流程图,下列说法正确的是( )
A.操作过程中需要将卵母细胞培养到MⅡ期,用显微操作仪将卵母细胞去核B.利用体细胞核移植技术,可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜种繁育C.重新组合的细胞需用物理或化学方法激活,目的是使其完成细胞分裂和发育进程D.受体母牛需要用促性腺激素进行同期发情处理
解析 从动物卵巢中采集的卵母细胞,一般要在体外培养到减数第二次分裂才能用于实验,核移植时是将细胞核移植到去核卵母细胞,可用显微操作去核法去除卵母细胞的核,A正确;体细胞核移植技术在畜牧生产方面主要可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,B正确;在核移植技术中,常选用处于减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)的去核的次级卵母细胞,作为受体细胞,再用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;可用促性腺激素进行超数排卵,不能进行同期发情处理,D错误。
2.(2023·山东聊城期中)“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴,它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确的是( )
A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等B.这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件 D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度更大些
解析 图示过程包括核移植和动物细胞培养等技术,没有干细胞移植技术,A错误;这两只克隆猕猴是通过核移植、胚胎移植产生的,没有用到受精卵,B错误;胚胎干细胞的全能性比体细胞的全能性高,所以利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度要小些,D错误。
3.(2022·江苏扬州三模)治疗性克隆对解决人类供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程图如下,相关叙述错误的是( )
结合克隆动物,考查社会责任
A.个体A一般需通过注射促性腺激素实现超数排卵B.个体B体细胞培养时需要提供95%空气和5%CO2C.囊胚期胚胎需植入代孕母亲子宫获取胚胎干细胞D.获得的组织器官移植给个体B一般不发生免疫排斥反应
解析 分析题图可知,要从个体A获得卵母细胞,为了获得更多的卵母细胞,一般需通过注射促性腺激素实现超数排卵,A正确;动物细胞培养时需要气体环境,95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH),B正确;胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团,不需要植入代孕母亲子宫就可以获得胚胎干细胞,C错误;分析题图可知,B是供核的一方,克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和B相同,因此获得的组织器官移植给个体B一般不发生免疫排斥反应,D正确。
4.(2023·山东潍坊期末)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( )
A.X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、PEG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 X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、Ca2+载体、乙醇、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部分来自乙,因此其细胞内的遗传物质与甲不完全相同,D错误。
1.(2021·江苏卷,11)下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述,错误的是( )A.细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质B.早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育成个体C.猴的核移植细胞通过胚胎工程已成功地培育出了克隆猴D.将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
解析 我国利用核移植技术成功培养出克隆猴“中中”和“华华”,C正确;将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合,经诱导融合后的细胞不都是杂交瘤细胞,还有B细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞等,D错误。
2.(多选)(2020·江苏卷,23)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞,制备流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
解析 限制获得更多早期胚胎的最大问题是没有足够的卵母细胞,所以应该通过注射促性腺激素促进雌鼠超数排卵,A错误;细胞a和细胞b是由同一个受精卵分裂分化形成的,所以两细胞的核基因应该是相同的,由于基因的选择性表达,囊胚期细胞b已经分化形成了滋养层细胞,所以全能性降低,B错误;用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织一段时间,消化了细胞间的蛋白质,从而获得分散的胚胎干细胞,C错误;动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳,一般将动物细胞置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养,D正确。
3.(多选)(2019·江苏卷,23)如图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。下列叙述正确的是( )
A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础
解析 动物细胞融合可以用灭活的仙台病毒进行诱导,或用PEG融合法、电融合法等,A正确;免疫B细胞与骨髓瘤细胞进行融合产生的两两融合细胞有:免疫B细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞、杂交瘤细胞,据题干信息可知,骨髓瘤细胞在HAT培养基上无法生长,因此骨髓瘤细胞自身融合细胞在HAT培养基上无法生长,而免疫B细胞自身融合细胞和杂交瘤细胞可以在HAT培养基上生长,B错误;融合后产生的杂交瘤细胞并不是都能表达产生所需的单克隆抗体,需要进一步筛选,C正确;动物细胞融合依据的原理是细胞膜的流动性,D正确。
4.(多选)(2018·江苏卷,22)如图为细胞融合的示意图,下列叙述正确的是( )
A.若a细胞和b细胞是植物细胞,需先去分化再诱导融合B.a细胞和b细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
解析 若a细胞和b细胞是植物细胞,需先用酶解法去掉细胞壁后再诱导融合,融合完成后的细胞再经脱分化和再分化培养,A错误;a细胞和b细胞之间的融合需要借助物理、化学等方法处理后才能实现,B正确;c细胞的形成要经过细胞膜的融合,与a、b细胞膜的流动性都有关,C正确;c细胞内有a、b两细胞的遗传物质,但不能同时表达a、b细胞中的所有基因,D错误。
5.(2021·辽宁卷,13)下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95%空气和5% CO2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 图示过程为体细胞克隆过程,取甲牛体细胞,对处于减数第二次分裂的卵母细胞去核,然后进行细胞核移植;融合后的重组细胞激活后培养得到早期胚胎,再进行胚胎移植,最终得到克隆牛。后代丁的细胞核中的遗传物质来自甲,细胞质中的遗传物质主要来自于乙,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,A错误;动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5% CO2(维持培养液的pH)的混合气体,B正确;过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理,C错误;过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植,D错误。
考点一 动物细胞培养1.(2022·徐州沛县期中)下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( )
A.步骤①不需要在无菌环境中进行操作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遗传物质改变
解析 动物细胞培养过程需要无菌操作,故步骤①的操作需要在无菌环境中进行,A错误;动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,分散成单个细胞,制成细胞悬液,B错误;传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞,使之分散成单个细胞,再分瓶培养,C正确;步骤④为传代培养过程,该过程中部分细胞可能发生细胞转化,核型改变,即发生遗传物质的改变,D错误。
2.(2023·河北石家庄期中)美国和日本的两个研究小组分别宣布,其研究人员成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的诱导多能干细胞——iPS细胞,人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法正确的是( )A.“iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程体现了细胞的全能性B.“iPS细胞”既可分化形成神经元,也可用于分化形成心肌细胞,说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变C.“iPS细胞”有细胞周期,它分化形成的神经细胞没有细胞周期D.“iPS细胞”只能分化成人体多种组织细胞,是因为它不具有人体细胞的全部遗传物质
解析 全能性的体现需发育为完整的个体或分化成其他各种细胞,A错误;“iPS细胞”分化为多种细胞是基因的选择性表达的结果,B错误;“iPS细胞”具有连续分裂能力,有细胞周期,而其分化形成的神经细胞无增殖能力,没有细胞周期,C正确;“iPS细胞”与人体内其他细胞的遗传物质相同,其只能分化成人体多种组织细胞是因为其分化能力有限,D错误。
考点二 动物细胞融合技术和单克隆抗体3.(多选)(2023·南通期初)将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于杀死人类某些癌细胞,其过程如图所示。“生物导弹”主要由两部分组成,一是“瞄准装置”,二是杀伤性“弹头”。下列叙述正确的是( )
A.“脾脏中的细胞”是从经免疫处理的实验动物中获取的B淋巴细胞B.杂交瘤细胞在培养瓶中培养时不会出现接触抑制的现象C.“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体D.构成“弹头”的抗癌药物具有选择性杀伤癌细胞的功能
解析 制备单克隆抗体前需要给小鼠注射特定抗原,然后从脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞,A正确;杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特点,细胞膜上的糖蛋白含量减少,可以无限增殖,所以在培养瓶中培养时不会出现接触抑制,B正确;单克隆抗体可以特异性识别癌细胞表面的抗原物质,所以“瞄准装置”是指能够特异性识别癌细胞的单克隆抗体,C正确;构成“弹头”的抗癌药物没有特异性,只有“瞄准装置”中的单克隆抗体才能将药物带到特定部位,才能选择性杀伤,D错误。
4.(2022·南通第一次质检)科研人员在杂交瘤细胞的基础上获得了双杂交瘤细胞,能够产生双特异性抗体,该抗体可以同时结合两种抗原。抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同),如图1。因此双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多,其中有一种抗体能同时与抗原α与β结合,称为双特异性抗体,如图2。下列相关叙述错误的是( )
A.科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内引起体液免疫,浆细胞分泌相应抗体B.制备杂交瘤细胞时,需将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单个细胞后再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选得到两种杂交瘤细胞C.诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等D.图2中若1是A2,则2、3、4、5、6分别对应a、B2、b、α、β
解析 分析图1,抗原α、β分别注射到小鼠体内,在小鼠体内引起体液免疫,刺激B细胞增殖和分化出记忆B细胞和浆细胞,浆细胞分泌相应抗体,A正确;制备杂交瘤细胞时,需将上述小鼠的脾脏组织,用胰蛋白酶处理获得单细胞后,再与小鼠的骨髓瘤细胞融合,多次筛选得到两种杂交瘤细胞,获得的杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生特定抵抗抗原α或抗原β的抗体,B正确;诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等,C正确;图2中是双杂交瘤细胞产生的双特异性抗体(能同时与抗原α与β结合),图2中抗体由两条重链和两条轻链组成,重链和轻链均分为恒定区和可变区,两条重链依赖于A1或B1进行组装(A1与B1相同),重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b(a与b相同),双特异性抗体可变区的重链1和2位置存在A2或B2,若1是A2,则2为B2,根据图1信息判断(a与A2在可变区并结合α,b与B2在可变区并结合β),图2中3与1(A2)在可变区并结合5,故3对应a,5对应α,同时4与2(B2)在可变区并结合6,故4对应b,6对应β,因此2、3、4、5、6分别对应B2、a、b、α、β,D错误。
考点三 动物体细胞核移植技术和克隆动物5.(2022·盐城阜宁中学第三次检测)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质C.过程③进行同期发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应D.与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
解析 过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,未体现细胞膜的选择透过性,A错误;在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清,其作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质,B错误;过程③进行同期发情处理,是为了为胚胎移入受体提供相同的生理环境,C错误;猴子与人类的亲缘关系比小鼠近,与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物,D正确。
6.(2022·泰州三模)我省研究人员利用体细胞核移植技术成功培育出苏淮猪“龙凤胎”,主要步骤如下。下列相关叙述错误的是( )步骤①:分离培养一对苏淮猪的耳组织体细胞,低温保存。步骤②:从其他品种母猪卵巢中获取卵母细胞并培养。步骤③:将不同性别的多个胚胎移植到代孕母猪体内。步骤④:孕育出苏淮小猪“龙凤胎”。A.步骤①分离获取苏淮猪耳组织体细胞时需要使用胰蛋白酶、动物细胞培养液等B.步骤②培养卵母细胞时,应一直培养到卵母细胞外出现1个极体C.步骤③可将步骤①获得的体细胞直接显微注射到培养成熟的卵母细胞中D.步骤④移植胚胎的性别可依据步骤①提供体细胞个体的性别确定
解析 步骤①分离获取苏淮猪耳组织体细胞时需要使用胰蛋白酶处理,目的是获得单细胞悬液,也需要动物细胞培养液等,以保持细胞的活性,A正确;步骤②培养卵母细胞时,应培养到减数第二次分裂,因为此时卵母细胞具有受精能力,且卵母细胞外存在一个极体,B正确;步骤③可将步骤①获得的体细胞直接显微注射到培养成熟的去核卵母细胞中,C错误;步骤④移植胚胎的性别由步骤①中提供体细胞个体的性别确定,因此,可依据步骤①提供体细胞个体的性别来确定胚胎的性别,D正确。
7.(多选)(2020·盐城三模)科研人员诱导人成纤维细胞重编程为肝细胞(hihep细胞)获得成功。hihep细胞具有肝细胞的许多功能。下列有关叙述错误的是( )A.人成纤维细胞与hihep细胞中的RNA存在差异B.人成纤维细胞重编程为hihep细胞体现细胞的全能性C.hihep细胞诱导成功可彻底治疗人类所有的重症肝病D.该研究成果表明,生物体内,细胞的分化是可逆的
解析 由于基因的选择性表达,人成纤维细胞与hihep细胞中的RNA存在差异,A正确;人成纤维细胞重编程为hihep细胞时并没有形成完整的个体或分化成其他各种细胞,因此并未体现细胞的全能性,B错误;hihep细胞诱导成功可为治疗人类重症肝病提供新方法,C错误;该研究成果表明,生物体外,分化了的细胞其分化后的状态是可以改变的,D错误。
8.(多选)(2022·江苏如皋期末)下图是一种单克隆抗体应用于肿瘤治疗的作用原理图。阿霉素是一种抗肿瘤药,只有被碱性磷酸酶活化后才能抑制DNA和RNA的合成,但其在作用于肿瘤细胞的同时对正常细胞也有一定毒性。下列说法正确的是( )
A.单克隆抗体的制备需要用到动物细胞融合技术B.制备单克隆抗体时,需将碱性磷酸酶注射到小鼠体内C.该技术能减轻阿霉素对正常细胞的伤害D.活化阿霉素能抑制细胞中的DNA复制和转录过程
解析 单克隆抗体的制备其中一个环节是骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,这个过程需要用到动物细胞融合技术,A正确;制备单克隆抗体时,需将抗原注射到小鼠体内,B错误;阿霉素对正常细胞也有一定毒性,而单克隆抗体的定位导向作用将药物带到癌细胞所在的位置,从而减轻阿霉素对正常细胞的伤害,C正确;由题干可知,阿霉素“只有被碱性磷酸酶活化后才能抑制DNA和RNA的合成”,D正确。
9.(多选)(2022·盐城时杨中学学情检测)我国研究人员创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞,具体研究过程如下图所示,下列叙述正确的是( )
A.单倍体囊胚1最可能是由卵子发育而来的,单倍体ES应取自囊胚的内细胞团B.培养液中除了需要加入血清等营养物质,还需要加入抗生素等消灭病毒C.体外培养条件下ES细胞可以增殖而不发生分化D.ES细胞在形态上表现为体积大、细胞核小、核仁明显
解析 图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)发育而来,所采用的技术应为早期胚胎培养技术,图中的单倍体ES应取自囊胚的内细胞团细胞,该部位的细胞具有发育的全能性,A正确;培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及血清等物质,为避免杂菌污染,需要加入抗生素,B错误;ES在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显,且在体外培养时可以维持只增殖不分化的状态,C正确、D错误。
10.(2020·全国卷Ⅰ,38)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____________________________________________________________________。(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:__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
取小鼠甲脾脏剪碎,用胰蛋白酶或胶原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
(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____________________________________________________。(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)。
只有杂交瘤细胞能够生存
抗原与抗体的结合具有特异性
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
相关课件
这是一份苏教版2024届高考生物一轮复习动物细胞工程课件,共60页。PPT课件主要包含了课时精练等内容,欢迎下载使用。
这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习3 3动物细胞工程课件选修 65,共60页。PPT课件主要包含了2过程,抗生素,培养过程中的污染,培养液,细胞代,谢产物积累,5±05℃,2~74,维持培养液的pH,有毒物质等内容,欢迎下载使用。
这是一份高中生物高考2022届新教材一轮复习人教版 第十单元 第6课 动物细胞工程 课件,共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查,动物细胞培养,动物细胞融合,细胞增殖,培养液,抗生素,代谢产物,5±05℃,2~74,胚胎细胞等内容,欢迎下载使用。