選修三現(xiàn)代生物科技專題 選考內(nèi)容 第二講細(xì)胞工程 1 細(xì)胞工程的概念理解 1 原理和方法細(xì)胞生物學(xué)和 2 操作水平 3 工程目的按照人的意愿來改變 或獲得細(xì)胞產(chǎn)品 考點一植物細(xì)胞工程 分子生物學(xué) 細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平 細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì) 4 根據(jù)操作對象的不同分類植物細(xì)胞工程和 2 植物細(xì)胞工程 1 理論基礎(chǔ) 概念 具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞 都具有發(fā)育成 的潛能 物質(zhì)基礎(chǔ) 細(xì)胞中具有本物種 表達條件 具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu) 處于 狀態(tài) 提供一定的 和其他適宜外界條件 動物細(xì)胞工程 細(xì)胞的全能性 完整生物體 全部遺傳信息 離體 營養(yǎng) 激素 離體的植物器官 組織 細(xì)胞 完整的植株 愈傷組織 3 植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 概念 將 的植物體細(xì)胞 在一定條件下融合成 并把雜種細(xì)胞培育成 的技術(shù) 操作流程 不同種 雜種細(xì)胞 新的植物體 流程分析a 過程a為去除 獲得具有活力的原生質(zhì)體 用到的酶是 b 過程b是原生質(zhì)體的融合 其原理是 c 誘導(dǎo)b融合的兩種方法物理法包括 等 化學(xué)法一般用 作為誘導(dǎo)劑 d 過程c是原生質(zhì)體融合后再生出 e 過程d是 技術(shù) 其原理是 意義 細(xì)胞壁 纖維素酶和果膠酶 細(xì)胞膜具有一定的流動性 離心 振動 電激 聚乙二醇 PEG 細(xì)胞壁 植物組織培養(yǎng) 細(xì)胞的全能性 克服了遠緣雜交不親和的障礙 3 植物細(xì)胞工程的實際應(yīng)用 1 微型繁殖 優(yōu)點是能夠 2 作物脫毒 利用 等無毒組織進行微型繁殖 3 培育 可以解決某些植物結(jié)實率低 繁殖困難的問題 4 作物新品種的培育 保持親本的優(yōu)良性狀 莖尖 根尖 人工種子 植物組織培養(yǎng) 判斷下列說法的正誤 1 棉花根尖細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)形成的幼苗能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性 2 植物的每個細(xì)胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細(xì)胞的全能性 3 在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中 不會發(fā)生細(xì)胞的增殖和分化 4 愈傷組織是外植體通過脫分化和再分化后形成的 5 利用物理法或化學(xué)法 可以直接將兩個植物細(xì)胞進行誘導(dǎo)融合 6 再生出細(xì)胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志 7 在愈傷組織培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑 可獲得染色體加倍的細(xì)胞 8 培育脫毒苗所采用的主要技術(shù)是細(xì)胞雜交 1 研究人員研究了馬鈴薯莖尖外植體大小對幼苗的成苗率和脫毒率的影響 實驗結(jié)果如下圖 請思考 1 實驗結(jié)果表明 莖尖大小與脫毒率 成苗率關(guān)系如何 2 馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為多少mm 提示 1 a表示去除細(xì)胞壁獲得具有活力的原生質(zhì)體 由于細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠 所以使用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁 2 b表示原生質(zhì)體的融合 其原理是細(xì)胞膜具有一定的流動性 3 物理法和化學(xué)法 物理法包括離心 振動 電激等 化學(xué)法一般用聚乙二醇 PEG 作為誘導(dǎo)劑 4 可以克服遠緣雜交不親和的障礙 1 植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交的比較 2 脫分化和再分化的比較 3 激素比例與分化的關(guān)系適當(dāng)提高生長素與細(xì)胞分裂素的比例容易生根 適當(dāng)提高細(xì)胞分裂素與生長素的比例容易生芽 比例適中誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織 如圖所示 4 植物體細(xì)胞雜交過程中雜種細(xì)胞類型及檢測方法 1 誘導(dǎo)產(chǎn)物 假設(shè)用于雜交的兩種植物細(xì)胞分別為A B 未融合的細(xì)胞 A和B 兩兩融合的細(xì)胞 AA BB和AB 多細(xì)胞融合體 2 檢測方法 對誘導(dǎo)產(chǎn)物中的細(xì)胞進行植物組織培養(yǎng) 然后根據(jù)得到的植物性狀進行判斷 若只表現(xiàn)出一種植物的性狀 說明是未融合細(xì)胞 若得到的是具有兩種親本性狀的植物 說明是雜種植株 若得到的是具有兩種親本性狀的植物 且一種植物的性狀得到加強 則是多細(xì)胞融合體 若只表現(xiàn)出一種植物的性狀且效果得到加強 則是同種細(xì)胞融合的結(jié)果 5 單倍體育種和突變體的利用的不同點 高考警示 有關(guān)細(xì)胞全能性及細(xì)胞培養(yǎng)的四個注意點 1 具有全能性 體現(xiàn) 實現(xiàn) 全能性 具有全能性 理論上 活細(xì)胞都具有全能性 體現(xiàn)全能性 只有發(fā)育成完整個體 才能說明實現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 2 細(xì)胞全能性的大小比較 植物細(xì)胞 動物細(xì)胞 受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞 分化程度低的細(xì)胞 分化程度高的細(xì)胞 幼嫩細(xì)胞 衰老細(xì)胞 分裂能力強的細(xì)胞 分裂能力低的細(xì)胞 1 若運用傳統(tǒng)有性雜交 即用番茄 馬鈴薯雜交 能否得到可育的雜種植株 為什么 不能 不同種的植物存在生殖 隔離 2 在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中 運用的技術(shù)手段是 依據(jù)的原理是 其中過程 稱為 技術(shù) 與過程 密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為 過程 相當(dāng)于 過程 涉及的細(xì)胞分裂方式為 3 已知番茄 馬鈴薯分別為四倍體 二倍體 則 番茄 馬鈴薯 屬于 倍體植株 4 柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物 可用植物組織培養(yǎng)來實現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn) 若利用此技術(shù) 將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)進行到 填字母編號 階段即可 植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性 原生質(zhì)體融合 高爾基體 脫分化 有絲分裂 六 e 解析 1 番茄和馬鈴薯屬于兩種植物 存在生殖隔離 不能通過有性雜交產(chǎn)生后代 2 過程 是把a b兩個原生質(zhì)體融合在一起 所以稱為原生質(zhì)體融合 過程 是在融合的原生質(zhì)體外再生一層細(xì)胞壁 而細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān) 過程 的結(jié)果是形成了愈傷組織 所以 為脫分化 3 番茄 馬鈴薯 屬于異源多倍體中的異源六倍體 4 柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物 要實現(xiàn)其工業(yè)化生產(chǎn)需將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織 然后進行提取 變式訓(xùn)練 D C 若 是人參細(xì)胞 對 進行擴大培養(yǎng)可提高細(xì)胞產(chǎn)物人參皂甙的產(chǎn)量D 若 是具有雜種優(yōu)勢的農(nóng)作物細(xì)胞 則用 進行繁育會發(fā)生性狀分離 解析 農(nóng)作物細(xì)胞用 繁育屬無性繁殖 不會發(fā)生性狀分離 1 要促進細(xì)胞分裂生長 培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素 營養(yǎng)物質(zhì)包括 和小分子有機物 激素包括細(xì)胞分裂素和 兩類植物激素 無機物 生長素 2 此過程依據(jù)的原理是 A和B階段主要進行的分裂方式是 B階段除了細(xì)胞分裂外 還進行細(xì)胞 等 3 此過程要無菌操作 主要是指對 進行滅菌 B階段需要光照 原因是 4 試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素 而葉肉細(xì)胞具有葉綠素 這是基因 的結(jié)果 植物細(xì)胞的全能性 有絲分裂 分化 培養(yǎng)基 芽發(fā)育成葉 葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照 條件 選擇性表達 解析 1 要促進細(xì)胞分裂生長 培養(yǎng)基中應(yīng)有營養(yǎng)物質(zhì)和激素 營養(yǎng)物質(zhì)包括無機物和小分子有機物 激素包括細(xì)胞分裂素和生長素兩類植物激素 2 植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性 A是脫分化過程 B是再分化過程 兩者均進行有絲分裂 B階段除了細(xì)胞分裂外 還進行細(xì)胞分化等 3 植物組織培養(yǎng)過程需要無菌操作 主要是指對培養(yǎng)基進行滅菌 對外植體等進行消毒 再分化階段需要光照 原因是在此過程中芽發(fā)育成葉 葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照條件 4 試管苗的根細(xì)胞沒有葉綠素 而葉肉細(xì)胞具有葉綠素 這是基因選擇性表達的結(jié)果 1 動物細(xì)胞培養(yǎng) 動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ) 1 原理 2 培養(yǎng)條件 無菌 無毒的環(huán)境 對 和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理 添加 定期更換培養(yǎng)液以清除 營養(yǎng) 除正常的有機和無機營養(yǎng)外 加入 等一些天然成分 考點二動物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆 細(xì)胞增殖 培養(yǎng)液 抗生素 代謝產(chǎn)物 血清 血漿 適宜的溫度和pH 溫度為 哺乳動物 pH為 氣體環(huán)境 含95 空氣加 的混合氣體 其中后者的作用是 3 動物細(xì)胞的培養(yǎng)過程 4 應(yīng)用生物制品的生產(chǎn) 檢測 醫(yī)學(xué)研究 36 5 0 5 7 2 7 4 5 CO2 維持培養(yǎng)液的pH 有毒物質(zhì) 2 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 1 原理 2 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過程 動物體細(xì)胞核具有全能性 3 結(jié)果 4 應(yīng)用 加速家畜 進程 促進優(yōu)良畜群繁育 保護 生產(chǎn)醫(yī)用蛋白 作為異種移植的 用于組織器官的 產(chǎn)生新個體 遺傳改良 瀕危物種 供體 移植 判斷下列說法的正誤 1 連續(xù)細(xì)胞系的細(xì)胞大多具有二倍體核型 2 制備肝細(xì)胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織 再用胃蛋白酶處理 3 肝細(xì)胞培養(yǎng)過程中通常在培養(yǎng)液中通入5 的CO2刺激細(xì)胞呼吸 4 與 多利 羊等克隆哺乳動物相關(guān)的技術(shù)有胚胎移植 細(xì)胞培養(yǎng)和核移植 5 動物細(xì)胞培養(yǎng)中兩次使用胰蛋白酶的作用相同 如圖為動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖情況的變化曲線 圖中B E兩點表示經(jīng)篩選 分裝后繼續(xù)培養(yǎng) 據(jù)圖分析 1 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的分界點是哪個 2 AB和DE段繁殖速度緩慢的原因是什么 3 E點后的細(xì)胞大多數(shù)具有異倍體核型 這樣的細(xì)胞有什么特點 提示 1 B點之前的培養(yǎng)稱為原代培養(yǎng) 之后的培養(yǎng)稱為傳代培養(yǎng) 2 發(fā)生了接觸抑制 3 E點后的細(xì)胞屬于細(xì)胞系 能無限增殖 1 植物組織培養(yǎng)與動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較 2 動物細(xì)胞培養(yǎng)與動物體細(xì)胞核移植的比較 3 核移植時應(yīng)注意的幾個問題 1 核移植時應(yīng)選M 中期卵母細(xì)胞的原因 此類細(xì)胞體積大 易于操作 卵黃多 營養(yǎng)物質(zhì)豐富 可為發(fā)育提供充足的營養(yǎng) 卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達的物質(zhì) 2 克隆動物是由重組的細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)而來的 該重組細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體細(xì)胞 細(xì)胞核基因來源于提供細(xì)胞核的親本 其遺傳物質(zhì)來自2個親本 3 核移植中供體動物 提供卵母細(xì)胞的動物 代孕動物和克隆動物之間的關(guān)系 克隆動物絕大部分性狀與供體動物相同 少數(shù)性狀與提供卵母細(xì)胞的動物相同 與代孕動物的性狀無遺傳關(guān)系 4 動物體細(xì)胞核移植技術(shù) 克隆 從生殖方式的角度看屬無性生殖 重組細(xì)胞相當(dāng)于受精卵 需要動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎工程技術(shù)的支持 高考警示 1 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 原代培養(yǎng) 可有兩種表述 a 細(xì)胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng) 沒有分瓶培養(yǎng)之前的細(xì)胞培養(yǎng) b 第1代細(xì)胞的培養(yǎng)與傳10代以內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為原代培養(yǎng) 兩種表述沒有本質(zhì)區(qū)別 傳代培養(yǎng) 同樣有兩種表述 a 細(xì)胞懸液培養(yǎng)一段時間后 分瓶再進行的細(xì)胞培養(yǎng) b 傳10代以后的細(xì)胞培養(yǎng) 統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng) 2 細(xì)胞株和細(xì)胞系 細(xì)胞株 原代培養(yǎng)的細(xì)胞一般傳至10代左右會出現(xiàn)生長停滯 衰老死亡 少數(shù)度過 危機 的細(xì)胞能傳50代左右 形成細(xì)胞株 細(xì)胞株的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變 細(xì)胞系 細(xì)胞株傳至50代以后 會出現(xiàn)第二次危機 少數(shù)度過第二次危機的細(xì)胞能夠無限傳代下去 形成細(xì)胞系 細(xì)胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 帶有癌變細(xì)胞的特點 B A 形成動物 的過程分別屬于有性生殖和無性生殖B 產(chǎn)生動物 的過程中可發(fā)生基因突變 基因重組等C 動物 的產(chǎn)生表明動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性D a b c細(xì)胞的形成過程 僅c細(xì)胞為有絲分裂 解析 動物 通過受精作用形成 屬于有性生殖 動物 通過細(xì)胞核移植技術(shù)形成 利用的原理是動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 形成動物 的過程屬于無性生殖 A C正確 a b細(xì)胞分別由精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞通過減數(shù)分裂形成 c細(xì)胞是體細(xì)胞 通過有絲分裂形成 D正確 產(chǎn)生動物 的過程中并沒有發(fā)生基因重組 故B錯誤 3 2017 東城模擬 下列有關(guān)細(xì)胞工程的說法正確的是 A 在愈傷組織形成的過程中 除適宜的溫度 pH和無菌條件外 還需要有植物激素進行調(diào)節(jié)B 植物體細(xì)胞雜交前需要用酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體 然后再用滅活的病毒促進融合C 利用動物體細(xì)胞核移植的方法得到克隆動物是培育新物種的一種方式D 動物細(xì)胞應(yīng)在含5 CO2的恒溫箱中培養(yǎng) CO2的作用是為細(xì)胞提供碳源 變式訓(xùn)練 A 解析 在愈傷組織形成的過程中 需添加生長素和細(xì)胞分裂素等植物激素進行調(diào)節(jié) 滅活的病毒是促進動物細(xì)胞融合特有的方法 核移植屬于克隆 為無性生殖 不會產(chǎn)生新物種 動物細(xì)胞應(yīng)在含5 CO2的恒溫箱中培養(yǎng) CO2的作用是維持培養(yǎng)液中的pH 1 動物細(xì)胞融合 1 原理 2 融合方法 聚乙二醇 PEG 電激等 3 意義 突破了 的局限 使 成為可能 也為制造 開辟了新途徑 考點三動物細(xì)胞融合與單克隆抗體的制備 細(xì)胞膜的流動性 滅活的病毒 有性雜交方法 遠緣雜交 單克隆抗體 2 單克隆抗體 1 制備過程 2 優(yōu)點 特異性強 可大量制備 3 用途 作為 用于治療疾病和 靈敏度高 診斷試劑 運載藥物 判斷下列說法的正誤 1 可以用滅活的病毒促進動物細(xì)胞融合 而不能促進植物細(xì)胞融合 2 小鼠骨髓瘤細(xì)胞的染色體數(shù)為40 B淋巴細(xì)胞的染色體數(shù)為46 融合后形成的雜交瘤細(xì)胞DNA分子數(shù)為86 3 雜交瘤細(xì)胞進行體內(nèi)培養(yǎng) 是為了獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的胚胎 4 體細(xì)胞雜交技術(shù)可用于克隆動物和制備單克隆抗體 5 B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞融合后有三種細(xì)胞類型 若僅考慮兩兩融合的情況 6 植物原生質(zhì)體融合與動物細(xì)胞融合原理是相同的 如圖為制備單克隆抗體和多克隆抗體的示意圖 請據(jù)圖思考 1 單克隆抗體相比多克隆抗體 其優(yōu)點有哪些 2 圖中第一次篩選和第二次篩選的目的有何不同 3 注射抗原的目的是什么 4 雜交瘤細(xì)胞有什么特點 提示 1 單克隆抗體的優(yōu)點是 特異性強 靈敏度高 可大量制備 2 第一次篩選的目的是篩選出雜交瘤細(xì)胞 第二次篩選的目的是篩選出能產(chǎn)生所需單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞 3 刺激機體發(fā)生免疫反應(yīng) 從而產(chǎn)生漿細(xì)胞 4 既能無限增殖 又能產(chǎn)生所需抗體 1 植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的比較 2 單克隆抗體的制備 1 血清抗體與單克隆抗體 2 單克隆抗體的制備 3 單克隆抗體制備過程的幾個問題分析 1 對動物免疫的原因 B淋巴細(xì)胞要經(jīng)過免疫過程 即接觸抗原 增殖分化為有特異性免疫功能的B淋巴細(xì)胞 才能產(chǎn)生相應(yīng)的抗體 所以 與骨髓瘤細(xì)胞融合的B淋巴細(xì)胞實際上是漿細(xì)胞 2 在單克隆抗體制備過程中 一般認(rèn)為有兩次篩選過程 第一次是篩選出雜交瘤細(xì)胞 用選擇培養(yǎng)基 第二次是進一步篩選出能產(chǎn)生人們所需抗體的雜交瘤細(xì)胞 3 雜交瘤細(xì)胞具備雙親的遺傳物質(zhì) 不僅具有漿細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的能力 還具有骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力 從而可以克服單純B淋巴細(xì)胞不能無限增殖的缺點 而大量生產(chǎn)單克隆抗體 高考警示 1 植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合中酶的作用對象不同 纖維素酶和果膠酶作用于細(xì)胞壁 而胰蛋白酶等作用于細(xì)胞間的蛋白質(zhì) 2 在細(xì)胞融合時 可出現(xiàn)多種雜種細(xì)胞 如B細(xì)胞 B細(xì)胞 骨髓瘤細(xì)胞 骨髓瘤細(xì)胞 B細(xì)胞 骨髓瘤細(xì)胞 3 動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交 均需對雜種細(xì)胞進行篩選 但篩選的方法不同 前者可用免疫法 后者可用機械方法 生理學(xué)或遺傳學(xué)方法 4 各項技術(shù)在使用中一般要借助于其他某種技術(shù)的協(xié)助 如動物細(xì)胞融合 單克隆抗體的制備 胚胎移植 核移植等 其中動物細(xì)胞培養(yǎng)是動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ) 5 滅活的病毒保持了其抗原性 但毒性消失 6 植物雜交細(xì)胞在激素誘導(dǎo)下能表達出全能性 但動物雜交細(xì)胞的全能性不能表達 1 一般情況下 奶牛所產(chǎn)生的能用于體外受精的卵母細(xì)胞往往數(shù)量不足 我們通常對供體母牛用 處理 2 在基因工程中 我們稱 為 在 進入 之前要用 等工具來構(gòu)建基因表達載體 能實現(xiàn) 進入 的常用方法是 3 圖中 一般經(jīng) 處理可以得到 從 到 過程中一般利用未受精的卵細(xì)胞去核后作為受體 而不用普通的體細(xì)胞 原因是 促性腺激素 目的基因 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶載體 顯微注射法 胰蛋白酶 卵細(xì)胞中含有能激發(fā)細(xì)胞核全能性的物質(zhì) 4 是 發(fā)育的后代 那么 的遺傳性狀和 相似 如果 的數(shù)量太少 常用 技術(shù)擴增 要實現(xiàn)大批量生產(chǎn)血清白蛋白 提供者的性別應(yīng)是 解析 1 超數(shù)排卵用促性腺激素進行處理 2 構(gòu)建基因表達載體的工具有限制酶 DNA連接酶 載體 將目的基因?qū)雱游锸荏w細(xì)胞常用的方法是顯微注射技術(shù) 3 動物組織用胰蛋白酶處理可得到單個細(xì)胞 分化的動物細(xì)胞細(xì)胞核的全能性受到限制 但卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中含有促進細(xì)胞核全能性表達的物質(zhì) 所以應(yīng)將細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中 4 利用核移植技術(shù)培育的后代與供核個體的遺傳性狀相似 由于要利用乳腺生產(chǎn)藥物 所以應(yīng)選用雌性動物作為核供體 荷斯坦奶牛 PCR 雌性 4 2017 徐州質(zhì)檢 下面有關(guān)動物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程的敘述 正確的是 A 葉肉細(xì)胞經(jīng)再分化過程可形成愈傷組織B 融合植物葉肉細(xì)胞時 應(yīng)先用溶菌酶除去細(xì)胞壁C 動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中要用到胰蛋白酶 目的是使組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞D 單克隆抗體制備的過程中 只進行了一次篩選 變式訓(xùn)練 C 解析 理解動 植物細(xì)胞工程的區(qū)別和聯(lián)系是解題的關(guān)鍵 植物葉肉細(xì)胞經(jīng)脫分化過程可形成愈傷組織 融合植物葉肉細(xì)胞時 應(yīng)先用纖維素酶和果膠酶除去細(xì)胞壁 單克隆抗體制備的過程中 至少要進行兩次篩選 篩選雜交瘤細(xì)胞和篩選產(chǎn)生單一抗體的雜交瘤細(xì)胞 1 選擇H蛋白作為單克隆抗體的作用靶點 是因為H蛋白在成年個體的正常組織中 填 低表達 或 高表達 H蛋白是一個跨膜蛋白 結(jié)構(gòu)如圖所示 制備免疫小鼠用的H蛋白 抗原 時 應(yīng)構(gòu)建 區(qū)基因 轉(zhuǎn)入原核細(xì)胞表達并提純 低表達 胞外 2 將H蛋白注射到小鼠體內(nèi) 取該小鼠的脾臟細(xì)胞與 細(xì)胞進行融合 使用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是 細(xì)胞融合的原理是 3 將融合細(xì)胞在 培養(yǎng)基中培養(yǎng) 一段時間后培養(yǎng)基中只有雜交瘤細(xì)胞生長 將雜交瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)到多孔培養(yǎng)板上培養(yǎng) 應(yīng)用 技術(shù)進行抗體陽性檢測 經(jīng)多次篩選 就能得到產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞 4 將篩選得到的雜交瘤細(xì)胞 經(jīng)過 或小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng) 獲取大量的單克隆抗體 5 治療乳腺癌時 可單獨使用抗H蛋白單克隆抗體 也可將該單克隆抗體與抗癌藥物結(jié)合構(gòu)建 生物導(dǎo)彈 殺死癌細(xì)胞 這充分體現(xiàn)了單克隆抗體 的特點 骨髓瘤 PEG 或 聚乙二醇 細(xì)胞膜的流動性 選擇 抗原 抗體雜交 體外 培養(yǎng) 特異性強 或 識別抗原部位專一 解析 1 根據(jù)題意可知 H蛋白在多種惡性腫瘤特別是乳腺癌細(xì)胞中過量表達 因此原癌基因的表達產(chǎn)物H蛋白在正常組織中低表達 由于抗體主要存在于細(xì)胞外液中 因此根據(jù)H蛋白的結(jié)構(gòu)圖可知 若用H蛋白制備抗原需要利用胞外區(qū)基因 由制備獲得的抗體作用于該抗原的胞外區(qū) 2 在制備單克隆抗體過程中 需要將脾臟細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合 誘導(dǎo)其融合的試劑為聚乙二醇 其融合的原理是借助于細(xì)胞膜的流動性 3 將融合細(xì)胞接種在選擇培養(yǎng)基中 從中選出雜交瘤細(xì)胞 利用抗原 抗體雜交技術(shù)最后選出產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞 4 將雜交瘤細(xì)胞經(jīng)過體外培養(yǎng)或小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng) 獲得大量的單克隆抗體 5 單克隆抗體的優(yōu)點是特異性強 靈敏度高 課末總結(jié) 思維導(dǎo)圖 探究高考 明確考向 回答下列問題 1 先要通過基因工程的方法獲得蛋白乙 若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列 TTCGCTTCT CAGGAAGGA 則所構(gòu)建的表達載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙 原因是 2 某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D的過程中 在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶 引物等 還加入了序列甲作為 加入了 作為合成DNA的原料 編碼乙的DNA序列起始端無ATG 轉(zhuǎn)錄出的mRNA無起始密碼子 模板 dNTP 3 現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲 乙 丙三種蛋白 要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用 某同學(xué)做了如下實驗 將一定量的含T淋巴細(xì)胞的培養(yǎng)液平均分成四組 其中三組分別加入等量的蛋白甲 乙 丙 另一組作為對照 培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細(xì)胞濃度 結(jié)果如圖2 由圖2可知 當(dāng)細(xì)胞濃度達到a時 添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加 此時若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖 可采用的方法是 細(xì)胞培養(yǎng)過程中 培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度 CO2的作用是 僅根據(jù)圖1 圖2可知 上述甲 乙 丙三種蛋白中 若缺少 填 A B C D 或 E 片段所編碼的肽段 則會降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果 進行細(xì)胞傳代培養(yǎng) 維持培養(yǎng)液的pH C 解析 1 若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列 TTCGCTTCT CAGGAAGGA 則轉(zhuǎn)錄出的mRNA上缺少起始密碼子 故不能翻譯出蛋白乙 2 使用PCR技術(shù)獲取DNA片段時 應(yīng)在PCR反應(yīng)體系中添加引物 耐高溫的DNA聚合酶 模板 dNTP作為原料 3 T淋巴細(xì)胞濃度之所以不再增加 是因為細(xì)胞間出現(xiàn)接觸抑制 因此若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖 需要對貼滿瓶壁的細(xì)胞使用胰蛋白酶處理 然后分瓶培養(yǎng) 即細(xì)胞傳代培養(yǎng) 細(xì)胞培養(yǎng)過程中 培養(yǎng)箱中通常要維持一定的CO2濃度 以維持培養(yǎng)液的pH 據(jù)圖分析 蛋白丙與對照接近說明B D片段對于T淋巴細(xì)胞增殖不是非常重要 蛋白甲和乙對T淋巴細(xì)胞的增殖都有較大影響 甲 乙兩種蛋白中有 而丙種蛋白中沒有的片段是C 所以缺少C片段會降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果 2 2016 全國卷 40 下圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物 二倍體 的流程 回答下列問題 1 圖中A表示正常細(xì)胞核 染色體數(shù)為2n 則其性染色體的組成可為 過程 表示去除細(xì)胞核 該過程一般要在卵母細(xì)胞培養(yǎng)至適當(dāng)時期再進行 去核時常采用 的方法 代表的過程是 XX或XY 顯微操作 胚胎移植 2 經(jīng)過多次傳代后 供體細(xì)胞中 的穩(wěn)定性會降低 因此 選材時必須關(guān)注傳代次數(shù) 3 若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同 從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是 4 與克隆羊 多莉 利 培養(yǎng)成功一樣 其他克隆動物的成功獲得也證明了 遺傳物質(zhì) 卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響 動物已分化體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 解析 1 提供體細(xì)胞的供體可能為雌性 也可能為雄性 因此圖中A 正常細(xì)胞核 的性染色體組成XX或XY 對卵母細(xì)胞去核時常采用顯微操作的方法 過程表示將早期胚胎移入受體 應(yīng)為胚胎移植 2 取供體動物細(xì)胞培養(yǎng)時 一般選用10代以內(nèi)的細(xì)胞 以保持正常的遺傳物質(zhì) 或二倍體核型 3 克隆動物的核基因來源于供體 控制個體的大部分性狀 細(xì)胞質(zhì)基因來源于受體 也能控制個體的一部分性狀 故克隆動物的性狀與供體不完全相同 4 克隆動物的成功獲得證明了已分化的動物體細(xì)胞核具有全能性 1 EV表面的糖蛋白 EV GP 作為 刺激機體產(chǎn)生 性免疫反應(yīng) 2 科學(xué)家采集了多年前感染EV并已康復(fù)的甲 乙兩人的血液 檢測抗EV GP抗體的水平 據(jù)圖1 應(yīng)選取 的血液分離記憶B細(xì)胞用以制備單克隆抗體 單抗 抗原 特異 甲 3 將制備的多種單抗分別與病毒混合 然后檢測病毒對宿主細(xì)胞的感染率 據(jù)圖2 抑制效果最好的兩種單抗是 和 若A B與EV GP結(jié)合的位點不同 與對照組1 2分別比較 實驗組的熒光值應(yīng) B A A B 無關(guān)抗體 無關(guān)抗體 A B 與對照組1基本相同 且明顯高于對照組2 5 中國科學(xué)家用分子結(jié)構(gòu)成像技術(shù)證實了A B與EV GP結(jié)合的位點不同 基于上述系列研究 請你為治療EV病毒提供兩種思路 解析 1 埃博拉病毒 EV 表面的糖蛋白屬于抗原 抗原能刺激機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng) 2 由圖1可知康復(fù)者甲血漿中的抗體濃度明顯高于康復(fù)者乙和對照組 所以應(yīng)選甲的血液分離記憶B細(xì)胞用以制備單克隆抗體 思路三 針對EV GP與抗體結(jié)合位點的結(jié)構(gòu)研制新型藥物 答出兩種思 思路一 單獨或共同使用A B進行治療 思路二 利用單抗制成靶向藥物 路即可 3 根據(jù)圖2分析 和 兩種單抗與病毒混合 病毒對宿主細(xì)胞的感染率最小 說明這兩種單抗的抑制效果最好 4 本實驗的原理是 將兩種單抗的一種用熒光標(biāo)記 另一種不標(biāo)記 若兩種單抗與EV GP結(jié)合的位點相同 則兩種單抗因爭奪結(jié)合位點而影響熒光強度 若兩種單抗與EV GP結(jié)合的位點不同 則熒光強度與對照組無顯著差異 根據(jù)此原理可知實驗組中未標(biāo)記抗體為 B A 熒光標(biāo)記抗體為 A B 對照組1中未標(biāo)記抗體為 無關(guān)抗體 熒光標(biāo)記抗體為 A B 注意 由于對照組2中的抗體均為 同 所以根據(jù)單一變量原則 對照組1中的熒光標(biāo)記抗體不能為 B A 只能寫為 A B 若A B與EV GP結(jié)合的位點不同 實驗組的熒光值大于對照組2 與對照組1無顯著差異 5 結(jié)合抗體與抗原的特異性結(jié)合及選修3中單克隆抗體的應(yīng)用來解答此題 答案合理即可