2024届高考生物一轮复习学案第十单元生物技术与工程第4课时动物细胞工程苏教版

这是一份2024届高考生物一轮复习学案第十单元生物技术与工程第4课时动物细胞工程苏教版，共10页。学案主要包含了易错辨析，填空默写等内容，欢迎下载使用。

考点一 动物细胞核移植技术及其应用
1．动物细胞核移植技术
(1)概念分析
①供体：动物一个细胞的________。
②受体：去除细胞核的成熟____________。
③结果：重新组合的细胞发育成____________，继而发育成动物新个体。
④原理：________________________________。
(2)哺乳动物核移植类型：________细胞核移植和体细胞核移植。
2．体细胞核移植的过程
思考讨论
(1)动物核移植技术的理论基础(原理)是什么？克隆动物属于有性生殖还是无性繁殖？
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(2)为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难？
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(3)受体细胞为什么选用卵母细胞？
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(4)为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
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(5)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
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(6)克隆动物是对体细胞供体动物100%的复制吗？为什么？
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3．应用
动物体细胞核移植技术应用非常广泛，对促进畜牧业的发展、培育优良________、生产实验动物和________动物、拯救________、保护动物资源都具有一定的应用价值。
考向 动物体细胞核移植技术和克隆动物
1．2018年1月国际顶尖学术期刊《Cell》杂志报道，我国科学家以一只雌性猕猴胎儿成纤维细胞为核供体成功克隆两只猕猴，成为全球首例体细胞克隆灵长类动物。下列相关叙述错误的是( )
A．这项技术证明高度分化的动物体细胞具有全能性
B．研究中需要使用成熟卵母细胞作为核移植的受体
C．培育出的两只雌性猕猴的基因组成几乎完全相同
D．克隆猕猴的成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可能
2．(多选)“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要小些
考点二 动物细胞培养及干细胞技术
1．动物细胞培养
(1)动物细胞的培养过程
(2)动物细胞培养需要严格的环境条件，包括温度、pH、合适的________和营养物质(葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、________因子、微量元素)等，此外通常还需加入________等一些天然成分。
深度思考
(1)为什么对动物细胞进行培养时通常要添加血清？
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(2)培养前为什么分散成单个细胞？
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(3)将组织分散成单个细胞时为什么要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理？胃蛋白酶可以吗？
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(4)定期更换培养基的目的是什么？
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(5)幼龄动物的细胞与老龄动物的细胞比较，分化程度低的细胞与分化程度高的细胞比较，哪些细胞更易于培养？为什么？
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(6)如何区分原代培养和传代培养？
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归纳总结 动物细胞培养和植物组织培养的比较
2.干细胞技术
(1)干细胞
①概念：动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有____________和____________的细胞。
②分类：单能干细胞、________________、全能干细胞。
(2)应用
干细胞技术应用于______________、新药研制和开发。
考向一 动物细胞培养
3．为了初步检测药物X和Y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X或Y，培养过程及结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．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X的抗癌效果较好
4．(2023·江苏淮安高三模拟)对某种动物的肝肿瘤细胞进行细胞培养，下列说法错误的是( )
A．在利用肝组织块制备细胞悬液时，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理
B．动物细胞培养应在含5%CO2的CO2培养箱中进行，CO2的作用维持培养液的pH
C．为了防止动物细胞培养过程中受污染，可向培养液中加入适量的干扰素
D．在合成培养基中，通常需加入血清等一些天然成分
考向二 干细胞技术
5．动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是( )
A．a过程可表示干细胞的自我更新
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．a、b、c过程中遗传物质发生了定向改变
6．(多选)(2023·江苏海安高三检测)有研究表明“渐冻症”是由突变的基因导致运动神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。也有最新研究结果表明，利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关描述正确的是( )
A．iPS细胞分化成的多种细胞中所有核酸相同，蛋白质却不完全相同
B．iPS细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞种类增多
C．若控制运动神经元合成毒蛋白的基因替换，则可以起到良好的治疗作用
D．植入神经干细胞，恢复受损的运动功能，也许会在一定程度上使“渐冻症”病情改善
考点三 动物细胞融合技术和单克隆抗体
1．动物细胞融合技术
(1)概念：在一定的条件下将________个或________个动物细胞通过物理、化学或生物方法结合形成________个细胞的技术。
(2)条件：常用的促融方法有生物方法(如____________融合法)、化学方法(如____________诱导融合法)、物理方法(如__________诱导融合法)。
(3)原理：________________________。
(4)结果：形成具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为____________。
2．单克隆抗体的制备
(1)制备原理
①浆细胞特点：浆细胞只分泌________种特定抗体。
②骨髓瘤细胞特点：能在体外____________。
③杂交细胞的特点：既能____________，又能产生足够数量的____________。
(2)制备过程
①图中给小鼠注射特定的抗原蛋白，其目的是什么？
________________________________________________________________________
②若仅考虑细胞的两两融合，在获取杂交细胞的过程中，淘汰的细胞有几种类型？为什么？
________________________________________________________________________
③应用
制备单克隆抗体靶向制剂是单克隆抗体在临床上实际应用的一方面；由于单克隆抗体可以________________地识别抗原，在疾病诊断上也有一定的临床价值。
考向 动物细胞融合和单克隆抗体
7．在利用细胞融合技术生产单克隆抗体的过程中，不需要考虑( )
A．B淋巴细胞和骨髓瘤细胞之间的免疫排斥
B．注射特定抗原蛋白，对实验小鼠进行免疫
C．向细胞培养液中加入促融剂的种类和处理时间
D．选择特定试剂筛选能产生特定抗体的杂交细胞
8．下图表示利用经抗原免疫后的B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞进行杂交，制备单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：
(1)在单克隆抗体的制备过程中，应用了细胞工程中的_______和___________两大技术。
(2)将特定的抗原注入小鼠，需在一定时间内间隔注射3次，其目的是_______________。
(3)培养杂交细胞的培养基中需加入动物血清，原因是____________________________，植物组织培养的培养基与该培养基在物理性质方面相比，需要添加____________，杂交细胞体外培养过程中，为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，常采取的措施是________________________________。
(4)对筛选出来的杂交细胞应尽早进行克隆化，克隆化的方法最常用的是有限稀释法，即稀释细胞到3～10个细胞/mL，每孔加入细胞稀释液________(填“0.1”或“10”)mL，使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。
(5)单克隆抗体注入体内后可以自动追踪抗原(如癌变细胞等)并与之结合，而不攻击正常细胞，故可制成“生物导弹”，这是利用了________________________________________。
1．(多选)(2022·江苏，19)下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( )
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号染色体上
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X染色体上
2．(2021·浙江1月选考，18改编)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癌变
3．(多选)(2019·江苏，23)如图为杂交细胞制备示意图。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．杂交细胞需进一步筛选才能用于生产
D．细胞质膜的流动性是细胞融合的基础
4．(2020·江苏，28)新型冠状病毒可通过表面的刺突蛋白(S蛋白)与人呼吸道黏膜上皮细胞的ACE2受体结合，侵入人体，引起感染。图1为病毒侵入后，人体内发生的部分免疫反应示意图。单克隆抗体可阻断病毒的黏附或入侵，故抗体药物的研发已成为治疗新冠感染的研究热点之一。图2为筛选、制备抗S蛋白单克隆抗体的示意图。请据图回答下列问题：
(1)图1中人体内抗原呈递细胞吞噬病毒，并将病毒的抗原暴露在细胞表面，被________细胞表面的受体识别后激活该细胞。
(2)B细胞识别入侵的病毒后，在细胞因子作用下，经过细胞的____________，形成______________细胞。
(3)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的__________；采集血液样本主要用于血清学检查，检测_______________________。
(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射____________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得________细胞。因为同一种抗原可能激活________细胞，还需继续筛选才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
5．(2020·全国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：________________
________________________________________________________________________。
(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交细胞，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细胞大量增殖，可采用的方法有________________________________________________________________________
___________________________________________________________(答出2点即可)。
一、易错辨析
1．制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理( )
2．动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH( )
3．制备单克隆抗体时，要选用已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交细胞( )
4．灭活的病毒能促进动物细胞融合，但不能促进植物细胞融合( )
5．克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性( )
6．克隆动物的制备属于有性繁殖( )
二、填空默写
1．(选择性必修3 P64)动物细胞核移植技术：_________________________________
________________________________________________________________________。
2．(选择性必修3 P65)动物细胞培养技术：指_________________________________
________________________________________________________________________。
3．(选择性必修3 P66)原代培养：指_________________________________________。
4．(选择性必修3 P66)传代培养：___________________________________________。
5．(选择性必修3 P66)动物细胞融合技术指_______________________________的技术。
6．(选择性必修3 P67)单克隆抗体：利用单克隆抗体制备技术产生的___________的抗体。
7．(选择性必修3 P69)干细胞：指动物(包括人)胚胎及某些器官中同时具有_______的细胞。项目
动物细胞培养
植物组织培养
理论基础
培养前处理
无菌；用机械的方法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，使组织分散成单个细胞
无菌、离体
取材
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
植物幼嫩的部位或花药等
培养基性质
培养基成分
结果
应用
人造皮肤的构建、动物分泌蛋白的规模化生产
快速繁殖、作物脱毒、细胞产物的工厂化生产和单倍体育种等
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、pH等条件；③都进行有丝分裂，都不涉及减数分裂