《2018-2019學(xué)年高中生物 第二章 克隆技術(shù) 第6課時 動物的克隆(Ⅱ)課件 浙科版選修3.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中生物 第二章 克隆技術(shù) 第6課時 動物的克隆(Ⅱ)課件 浙科版選修3.ppt（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第6課時 動物的克隆(Ⅱ),第二章 克隆技術(shù),選修3 現(xiàn)代 生物技術(shù)專題,,一、動物的細胞融合技術(shù)及其應(yīng)用,,二、動物的克隆繁殖,,達標檢測,內(nèi)容索引,一、動物的細胞融合技術(shù)及其應(yīng)用,1.細胞融合與細胞雜交 (1)細胞融合 ①含義：指 融合成一個細胞的現(xiàn)象。 ②促融方法：滅活的 、 介導(dǎo)、電融合技術(shù)等，其中 是效率很高的新型細胞融合技術(shù)。 (2)細胞雜交 ①概念： 的細胞間的融合。 ②應(yīng)用：細胞雜交中 容易丟失，利用雜交細胞檢測特定_________ 與特定基因產(chǎn)物(蛋白質(zhì))減少的對應(yīng)關(guān)系可進行 。,新知導(dǎo)學(xué),兩個或多個細胞,仙臺病毒,聚乙二醇,
2、電融合技術(shù),基因型不同,染色體,染色體丟,失,基因定位,2.單克隆抗體的制備 (1)過程,B淋巴,細胞,骨髓瘤細胞,產(chǎn)生特定 抗體的雜 交細胞,提取 抗體,(2)雜交瘤細胞的特點： ，產(chǎn)生 。 (3)單克隆抗體的優(yōu)點：其識別抗原部位的專一性，比一般抗血清_____ ，原因是一般抗血清中的抗體是____________________________ 。 (4)單克隆抗體的應(yīng)用：單抗可作為 ，研究相應(yīng)抗原蛋白的 、 及其 。,無限增殖,單克隆抗體,優(yōu)越,得多,一群識別不同抗原部位的抗體混,合物,特異探針,結(jié)構(gòu),細胞學(xué)分布,功能,血清抗體與單克隆抗體比較,探
3、究1——理性思維 下列是A細胞與B細胞融合雜交的過程圖解。思考回答相關(guān)問題：,互動探究,細胞雜交,細胞膜的流動性,滅活的病毒,有絲分裂,基因的定位,單克隆抗體,探究2——圖示解讀 下列是制備單抗的基本方法步驟。請完善右圖并思考回答相關(guān)問題： 1.制備單克隆抗體的關(guān)鍵思路是：(1)克隆單一的B淋巴細胞，形成細胞群；(2)將_________與骨髓瘤細胞融合，獲得雜交瘤細胞。,骨髓瘤,雜交細胞,雜交瘤細胞,體外培養(yǎng),,B淋巴細胞,2.用B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的原因是什么？,答案,答案 (1)每一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體；不同種類的B淋巴細胞分泌的抗體不同； (2)B淋巴細胞在體外培養(yǎng)
4、時不能無限增殖，骨髓瘤細胞能夠無限增殖。,3.雜交瘤技術(shù)制備單克隆抗體的最大優(yōu)點：可以從特異抗原成分比例極少的抗原混合物中獲得 。 4.制備單克隆抗體過程中的幾種細胞的特點：(1)免疫的B淋巴細胞：能產(chǎn)生 ，但不能無限增殖。(2)骨髓瘤細胞：能 ，但不能產(chǎn)生抗體。(3)雜交瘤細胞：既能產(chǎn)生 ，又能在培養(yǎng)條件下進行 。,單抗,單一抗體,無限增殖,特定的抗體,無限增殖,5.單克隆抗體制備過程中有兩次篩選，其目的分別是什么？,答案,答案 第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后，篩選出只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的雜交細胞。第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)皿上培養(yǎng)，在每個孔只有一
5、個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群。,6.獲取單克隆抗體的場所：若在培養(yǎng)基中進行雜交瘤細胞培養(yǎng)，則從 中提??；若在小鼠或其他動物腹腔中培養(yǎng)，則從 中提取。,培養(yǎng)液,腹水,例1 (2017浙江選考聯(lián)考)TOP2A蛋白在多種腫瘤細胞中大量表達，成為抗腫瘤的研究靶點，某科研單位制作了TOP2A蛋白的單克隆抗體。請回答： (1)利用基因工程制備TOP2A蛋白：TOP2A蛋白基因和質(zhì)粒用___________ ___________________處理并連接成重組質(zhì)粒，然后導(dǎo)入經(jīng)______處理的大腸桿菌，并將大腸桿菌接種到含氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)
6、離心得到菌體，破碎提純得到TOP2A蛋白。,答案,解析,限制性核酸,內(nèi)切酶和DNA連接酶,CaCl2,解析 在基因工程中常用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶處理并連接目的基因和質(zhì)粒。為提高重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的概率，常用CaCl2處理大腸桿菌，以增大大腸桿菌細胞壁的通透性。,(2)TOP2A蛋白單克隆抗體的制備：將TOP2A蛋白反復(fù)多次注射到小鼠體內(nèi)，使其發(fā)生__________，取經(jīng)過免疫的小鼠B淋巴細胞和骨髓瘤細胞在__________(填物質(zhì)名稱)介導(dǎo)下發(fā)生細胞融合，形成雜交瘤細胞。并將各雜交瘤細胞單獨分裝培養(yǎng)，經(jīng)篩選、_________后，獲得能產(chǎn)生單一抗體的___(A.連續(xù)細胞系 B.
7、有限細胞系 C.連續(xù)細胞株 D.有限細胞株)。,免疫反應(yīng),聚乙二醇,克隆培養(yǎng),C,解析 在雜交瘤細胞制備過程中，常用聚乙二醇作介導(dǎo)物質(zhì)，選擇發(fā)生免疫的B細胞和可無限傳代的骨髓瘤細胞融合，篩選后獲得能產(chǎn)生某一特定抗體的雜交瘤細胞。雜交瘤細胞能夠無限增殖，且篩選后已分離純化，因此雜交瘤細胞單獨分裝培養(yǎng)，經(jīng)篩選、克隆培養(yǎng)后，獲得的是能產(chǎn)生單一抗體的連續(xù)細胞株。,答案,解析,(1)若A細胞是小鼠骨髓瘤細胞,則B細胞是取自_______________________的細胞，C過程化學(xué)誘導(dǎo)試劑常用_________。,例2 (2016瑞安期中節(jié)選)科學(xué)家從病死的家禽和候鳥體內(nèi)分離到了H5N1禽流感病毒，
8、用以生產(chǎn)可以預(yù)防和治療禽流感的抗體，如圖為單克隆抗體制備過程示意圖，圖中A～G分別表示生物技術(shù)或細胞名稱，請回答有關(guān)問題：,感染H5N1病毒的動物或人,聚乙二醇,答案,解析,解析 單克隆抗體制備時將經(jīng)過免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，若A細胞是小鼠骨髓瘤細胞，則B細胞是取自感染H5N1禽流感病毒的動物或人的細胞。C過程為動物細胞融合，利用的誘導(dǎo)方法有物理法(電刺激)、化學(xué)法(聚乙二醇)、生物法(滅活的病毒)。,(2)僅考慮某細胞兩兩融合，可能形成3種類型的D細胞，需經(jīng)兩次篩選，選出_______________________________(填特點)的E細胞用于培養(yǎng)。,既能無限增殖又能產(chǎn)生
9、特異性抗體,解析 假設(shè)僅考慮某兩個細胞的融合，則可能形成雜交瘤細胞、骨髓瘤細胞自身融合細胞、B淋巴細胞自身融合細胞3種類型的D細胞，因此需用選擇性培養(yǎng)基篩選出既能無限增殖又能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞用于培養(yǎng)。,答案,解析,解析 在動物細胞培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液中必須通入O2和CO2，通入CO2的目的是維持培養(yǎng)液的pH。隨著細胞分裂次數(shù)的增多，就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制，需要用胰蛋白酶等處理使細胞從瓶壁上分離下來。,(3)在動物細胞培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液中必須通入O2和CO2，通入CO2的目的是________________。隨著細胞分裂次數(shù)的增多，就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的
10、_________。,維持培養(yǎng)液的pH,接觸抑制,答案,解析,二、動物的克隆繁殖,1.不同的動物細胞及全能性的表現(xiàn)程度 (1)受精卵：具有使后代細胞形成 的潛能。 (2)二分裂球：具有 ，每一個細胞都可以發(fā)育為完整的個體，可形成 個體。 (3)多能細胞：具有分化為 的潛能。 (4)單能細胞：只能分化為 。 (5)已分化的細胞： 為其他細胞，甚至終生不再分裂。,新知導(dǎo)學(xué),完整個體,全能性,同卵孿生,多種組織細胞,一種細胞,不再分化,2.動物難以克隆的根本原因：來自動物的體細胞均已發(fā)生了分化，基因組中基因的活動 ，不能像受精卵那樣發(fā)揮細胞的全能性，以此為起點進行動
11、物克隆，難度很大。,很不完全,3.動物體細胞克隆,原理和主要技術(shù)：利用 的全能性進行 ，將動物的一個細胞核移入一個已經(jīng)去掉細胞核的 中，使其重組并發(fā)育成為一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體(克隆動物)。 4.克隆動植物的應(yīng)用 (1)為 的治療、優(yōu)良品種的培育等提供了重要途徑。 (2)對物種的優(yōu)化、 的保存和轉(zhuǎn)基因動物的擴群有重要意義。 (3)豐富了人們的物質(zhì)生活，可降低畜牧業(yè)的成本，縮短 ，提高生產(chǎn)效率。,細胞核,核移植,卵細胞,遺傳疾病,瀕危動物,育種年限,克隆植物體細胞與克隆動物體細胞相比較而言，哪個較容易獲得成功呢？為什么？,答案 克隆植物體細胞較容
12、易成功。植物體細胞具有全能性，在一定條件下能表現(xiàn)出來；而動物體細胞全能性降低，但是細胞核內(nèi)含有全套遺傳物質(zhì)，仍然具有全能性。,思考,答案,探究——理性思維 完成綿羊“多莉”克隆流程圖： 1.體細胞羊的克隆成功證明： (1)高度分化的細胞經(jīng)過一定技術(shù)處理，可以回復(fù)到類似 時期的功能。 (2)在胚胎和個體發(fā)育中，細胞質(zhì)具有調(diào)控______ 發(fā)育的作用。,互動探究,細胞核,核移植,早期,子宮,受精卵,細胞核,2.為什么選擇卵細胞作為受體細胞？受體細胞去核的原因是什么？,答案 一方面，卵細胞大，易于操作，且卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)。另一方面，卵細胞此時具備受精能力，細胞質(zhì)中含有能刺
13、激融合后重組細胞進行分裂、分化并形成重組胚胎的物質(zhì)。受體細胞去核的原因是保證克隆動物的遺傳物質(zhì)最大程度地來自有重要利用價值的動物。,答案,3.為什么核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同？,答案 (1)克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核，但其核外線粒體中的DNA來自于受體卵細胞。 (2)性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其性狀也不可能和供核動物完全相同。 (3)在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。,答案,4.動物體細胞核移植屬于哪種生殖方式？為什么？,答案 無性生殖。因為動物體細胞核移植最終得到的個體的細胞核
14、中遺傳物質(zhì)完全來自一個個體，不是精卵受精得到的，因此屬于無性生殖。,答案,例3 (2017臺州中學(xué)調(diào)研)下列有關(guān)克隆的敘述，錯誤的是 A.動物難以克隆的根本原因是基因組中的基因不完整 B.細胞克隆可用于從普通細胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細胞系 C.“多莉”綿羊的性狀與供核綿羊不完全相同 D.動物細胞培養(yǎng)需要用胰蛋白酶把組織分散成單個細胞,答案,解析,√,解析 動物難以克隆的根本原因是動物細胞的全能性受到抑制，全能性降低，A錯誤； 細胞克隆的主要用途之一，就是從普通細胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細胞系，B正確； “多莉”綿羊的細胞核基因來自供核綿羊，而細胞質(zhì)基因來自提供細胞質(zhì)個體，所以其性
15、狀與供核綿羊不完全相同，C正確； 動物細胞培養(yǎng)需要用胰蛋白酶把組織分散成單個細胞，D正確。,利用酶解法獲得的組織單細胞懸液中含有不同類型的細胞，進行細胞克隆時，需要保證分離出來的細胞是一個而不是多個，即必須確保所建成的克隆來源于單個細胞。,下列各項有關(guān)表述錯誤的是 A.克隆羊“多莉”的主要性狀與甲羊一致，因為其細胞核基因來自甲羊 B.克隆羊“多莉”的培育過程中采用的生物技術(shù)有細胞核移植和胚胎移植 C.乙羊的去核卵細胞為重組細胞的基因表達提供了細胞內(nèi)的環(huán)境條件 D.此過程說明高度分化的動物細胞具有全能性,例4 下圖為克隆羊“多莉”的培育過程示意圖：,√,答案,解析,解析 生物的性狀主要由細胞核中
16、的遺傳物質(zhì)控制，克隆羊的主要性狀與提供細胞核的個體基本一致，A正確； 甲羊的體細胞核移植到去核的卵細胞中形成重組細胞后，在體外適宜條件下培養(yǎng)至早期胚胎再移植到第三只羊的子宮內(nèi)完成妊娠、分娩等過程，用到了細胞核移植技術(shù)和胚胎移植技術(shù)，B正確； 選擇去核卵細胞是因為其細胞質(zhì)中含有使體細胞核表達全能性的物質(zhì)，C正確； 此實驗只能說明高度分化的動物細胞的細胞核具有全能性，D錯誤。,原理：細胞膜的_______ 誘導(dǎo)方法：滅活的病毒、__________ 介導(dǎo)、 技術(shù)等 意義,動物細胞的 的表現(xiàn)程度 動物難以克隆的根本原因,流動性,聚乙二醇,電融合,全能性,學(xué)習(xí)小結(jié),動物的細胞融合技術(shù)及其應(yīng)用
17、,,細胞融合與細胞雜交,,,單克隆抗 體的制備,原理 制備流程 單抗的優(yōu)點,,動物的 克隆繁殖,,核移植與 克隆動物,過程 應(yīng)用 發(fā)展前景,,達標檢測,1.下列關(guān)于動物細胞融合的說法不正確的是 A.細胞融合和細胞培養(yǎng)是細胞工程的主要技術(shù)手段 B.細胞融合可以發(fā)生在相同基因型或不同基因型細胞之間 C.常用于誘導(dǎo)動物細胞融合的手段：聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激、 紫外線照射 D.細胞融合被譽為免疫學(xué)中的一次革命，主要是其促進了單抗技術(shù)的 發(fā)展,答案,解析,√,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 動物細胞工程的主要技術(shù)手段有動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合，A正確； 細胞融合可以在基因型相同
18、或不同的細胞間進行，B正確； 常用于誘導(dǎo)動物細胞融合的手段：聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等，紫外線照射不可以誘導(dǎo)動物細胞融合，C錯誤； 細胞融合技術(shù)促進了單抗技術(shù)的發(fā)展，被譽為免疫學(xué)中的一次革命，D正確。,2.如圖為某哺乳動物的生殖過程圖，下列敘述正確的是 A.個體2為克隆動物，c為高度分化的體細胞 B.個體2的遺傳性狀與提供b細胞的母羊完全不同 C.產(chǎn)生動物個體2的生殖方式為有性生殖 D.e細胞為完成減數(shù)分裂的卵細胞,答案,解析,√,1,2,3,4,5,解析 通過克隆技術(shù)培育的動物稱為克隆動物，提供細胞核的是高度分化的體細胞，A項正確； 考慮到細胞質(zhì)基因，應(yīng)該是“有相同之處”，B項錯誤； 動
19、物的克隆實際上是無性生殖過程，C項錯誤； e細胞是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵細胞，并沒有完全完成減數(shù)分裂，D項錯誤。,1,2,3,4,5,3.單克隆抗體制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞誘導(dǎo)融合后，要用特定培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞。在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細胞是 ①B淋巴細胞 ②小鼠骨髓瘤細胞 ③B淋巴細胞自身融合細胞 ④小鼠骨髓瘤細胞自身融合細胞 ⑤雜交瘤細胞 A.①②③④ B.①③⑤ C.②④ D.①③,√,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 單克隆抗體的制備過程中，骨髓瘤細胞和B淋巴細胞融合時，有以下三種情況：未發(fā)生融合的細胞(B淋巴細胞、小鼠骨髓瘤細胞)；
20、自身融合的細胞(B淋巴細胞自身融合、小鼠骨髓瘤細胞自身融合)；骨髓瘤細胞與單個B淋巴細胞融合的雜交瘤細胞。雜交瘤細胞是制備單克隆抗體必需的，因此要將其篩選出來。,A.①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)細胞毒性T細胞 B.②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成 C.③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性 D.④是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群,4.下圖是單克隆抗體制備流程的簡明示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是,√,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,解析 ①是已經(jīng)獲得免疫的B淋巴細胞，A項錯誤； 胰蛋白酶使得組織塊分散為單個細胞，B項錯誤； ③同時具有B淋巴細胞和骨髓瘤細胞
21、的特性，C項錯誤； ④經(jīng)篩選后能夠獲得分泌特異性抗體的雜交瘤細胞，D項正確。,5.單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV－1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV－1的單克隆抗體可快速檢測HSV－1?；卮鹣铝袉栴}： (1)在制備抗HSV－1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的HSV－1蛋白，一段時間后，若小鼠血清中抗____________的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了_________反應(yīng)，再從小鼠的_____中獲取B淋巴細胞。將該B淋巴細胞與小鼠的_______細胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細胞，該細胞具有的特點是_____________ ________
22、___。,1,2,3,4,5,答案,解析,HSV－1蛋白,體液免疫,脾臟,骨髓瘤,無限增殖且產(chǎn),生專一抗體,1,2,3,4,5,解析 給小鼠注射HSV－1后，小鼠體內(nèi)發(fā)生體液免疫，小鼠血清中產(chǎn)生抗HSV－1蛋白的抗體。B淋巴細胞是從小鼠的淋巴器官中(如脾、骨髓、扁桃體、胸腺等)獲取。雜交瘤細胞由B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合而來，具有兩個親本細胞的特性；既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體。,(2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細胞注射到小鼠的_____中使其增殖，再從______中提取、純化獲得。,1,2,3,4,5,答案,解析,腹腔,腹水,解析 若想獲得大量單克隆抗體，通常有兩種方法：一是將雜交瘤細胞在動物細胞培養(yǎng)液中培養(yǎng)，然后從動物細胞培養(yǎng)液中篩選分離出單克隆抗體；二是將雜交瘤細胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，然后從小鼠的腹水中提取純化獲得。,(3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準確地識別這種HSV－1蛋白，其原因是該抗體具有________和_________等特性。,1,2,3,4,5,答案,解析,純度高,特異性強,解析 單克隆抗體具有：特異性強、純度高的特點。,
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