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选择性必修三 第2章 动物细胞融合、单克隆抗体技术、动物细胞核移植技术和克隆动物
一、你从教材上找到的关键性语句：
（一）动物细胞融合技术
1.概念：使_两个_或_多个_动物细胞结合形成_一个_细胞的技术。
2.结果：形成的_杂交细胞__具有原来两个或多个细胞的遗传信息_。
3.原理：_细胞膜具有一定的流动性__。
4.意义：突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能。
5.诱导融合的常用方法：__电融合法__、_聚乙二醇PEG融合法__和__灭活病毒诱导法__。
6.应用：
①细胞融合技术已经成为研究__培育生物新品种_、_细胞遗传__、_细胞免疫_和__肿瘤_等的重要手段。
②利用动物细胞融合技术发展起来的__杂交瘤技术__，为__制造单克隆抗体_开辟了新途径。
（二）单克隆抗体的制备
1.制备过程
2.突出优点：特异性强、灵敏度高，可大量制备。
3.实际应用：
（1）作为诊断试剂；①多种疾病的诊断②病原体的鉴定③其他类型诊断。
（2）用于运载药物：与药物结合，制成__抗体-药物偶联物（ADC）__，杀伤癌细胞。
（3）治疗疾病：单克隆抗体单独使用，也可直接用于治疗疾病。
（三）动物细胞核移植技术
1.概念：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。
2.原理：_动物细胞核的全能性__。
3.生殖方式：__无性生殖__。
4.哺乳动物核移植分类
①胚胎细胞核移植：动物胚胎细胞分化程度_低_，表现全能性_相对容易_。
②体细胞核移植：动物体细胞分化程度_高_，表现全能性_十分困难__。
5.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①_供体_细胞的__细胞核__在__去核卵母细胞__中_不能完全恢复_其__分化前的功能状态__，这导致了_胚胎发育率低__。
②对非人灵长类动物_胚胎_进行操作的技术尚不完善。
6.体细胞核移植的过程
7.体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
应用前景 畜牧生产 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
保护濒危动物 有望增加濒危物种 的存活数量。
医药卫生 转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白 。
治疗人类疾病 ①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体； ②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫 排斥反应。
科研 ①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程； ②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因； ③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助；
存在的问题 ①成功率非常低 ； ②各个技术环节有待进一步改进； ③绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷 。
二、判断训练：
在动物细胞培养中需要进行二次筛选。第一次是用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞；第二次是用抗原—抗体结合的原理筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。(　　)
杂交瘤细胞具有既能产生抗体又能无限增殖的特点；杂交瘤细胞产生的单抗具有特异强、灵敏度高的特点。(　　)
动物细胞融合过程中既有细胞膜融合也有核的融合。(　　)
与植物原生质体融合相比，动物细胞融合特有的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒。(　　)
动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。(　　)
单克隆抗体的制备首先要从小鼠体内提取B淋巴细胞。(　　)
单克隆抗体制备过程中的两大筛选过程目的相同。(　　)
单克隆抗体只能运载药物，自身不能用于治疗疾病。(　　)
经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。(　　)
体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。(　　)
动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属无性生殖。(　　)
动物胚胎细胞较动物体细胞分化程度低，核移植的难度较小。(　　)
蛋白酶合成抑制剂可作为重构胚激活的一种化学诱导剂。(　　)
以患者作为供体，通过核移植培养得到的胚胎干细胞，诱导分化成相应器官后移植给病人可避免免疫排斥。(　　)
克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性。( )
动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。( )
筛选出杂交瘤细胞后，还需要对其进行克隆化培养和抗体检测。( )
将特定抗原注射到小鼠体内，就可以从小鼠腹水中获得单克隆抗体。( )
制备单克隆抗体时，可用聚乙二醇诱导融合。( )
杂交瘤细胞是由一个未经抗原激活后的B淋巴细胞与一个骨髓瘤细胞融合形成的。( )
B淋巴细胞和骨髓瘤细胞经细胞融合后有三种细胞类型(若仅考虑两两融合的情况)。( )
动物细胞融合产生的细胞称为重组细胞。( )
三、边练边讲
练习1：动物细胞融合、单克隆抗体技术
1、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，需先脱分化再诱导融合
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细胞膜的流动性无关
D．c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因
2、如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是(　　)
A．①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞
B．②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成
C．③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性
D．④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群
3、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)。
讲解1：动物细胞融合、单克隆抗体技术
1．动物细胞融合和植物体细胞杂交比较
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理 细胞膜具有一定的流动性 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性
细胞融合前的处理方法 用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞分散成单个细胞
诱导细胞融合的方法 电融合法、离心法 、聚乙二醇（PEG）融合法 、高Ca2+-高pH融合法 PEG融合法 、电融合法 、灭活病毒诱导法
细胞融合成功的标志 再生出细胞壁 细胞核 的融合
主要用途 获得完整的杂种植株 主要用于制造单克隆抗体
意义 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能
2.单克隆抗体制备过程中两次筛选的区别
项目 第一次筛选 第二次筛选
筛选 原因 诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 获得的杂交瘤细胞中有能产生非所需抗体的细胞
筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合成的杂交瘤细胞才能生长 克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生所需抗体的细胞
筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
3.能产生特定抗体的杂交瘤细胞在小鼠腹腔内培养与体外培养相比的优点是不需特定的培养基，不需严格的外界环境条件。
4.与血清抗体相比，单克隆抗体有什么优点？
化学性质单一，特异性强，反应灵敏，可大量制备。
5.用单克隆抗体及相关物质制成的“ADC”中真正起治疗作用的物质是什么？
⑴ADC通常由_抗体_、__接头_和_药物_三部分组成
⑵“ADC”中真正发挥治疗作用的物质是相关“药物”，
⑶单克隆抗体所起的作用在于将药物定向带到靶细胞所在位置，借助其导向作用，在原位杀死癌细胞，
⑷这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。因此，“ADC”可作为一种疗效高、毒副作用小的新型药物。
练习2：动物细胞核移植技术和克隆动物
1．下列有关核移植的说法错误的是(　　)
A．使用电刺激等方法激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程
B．核移植的受体细胞可以是处于减数分裂Ⅰ的细胞
C．核移植技术可以充分发挥优良种畜的生殖潜力
D．用核移植技术得到克隆动物的过程属于无性生殖
2．下列说法不属于克隆的是(　　)
A．利用DNA复制原理扩增目的基因
B．利用核移植技术培育出克隆动物
C．利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株
D．利用胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗
3．在核移植时，通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中，下列说法错误的是(　)
A．体细胞太小因而提取细胞核较困难
B．细胞质中遗传物质少因而对遗传性状的影响很小
C．直接将体细胞注入去核卵母细胞简化了操作程序
D．体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活
4．治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排斥反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．上述过程利用了动物体细胞核移植和动物细胞培养等技术
B．上述过程中充分说明动物细胞具有全能性
C．由图可以看出胚胎干细胞可被诱导分化成多种体细胞
D．①②过程都发生了DNA分子的复制和蛋白质的合成
5.如图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述不正确的是(　　)
A．个体2为克隆动物，c可为高度分化的体细胞
B．a、b、c细胞的形成过程中，仅c细胞通过有丝分裂形成
C．产生动物个体1与动物个体2的生殖方式是不同的
D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞
6．如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。回答下列问题：
(1)图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用________的方法。
(2)若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________________________________________________________。
(3)与克隆羊“多莉”培育成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了________________。
7．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将激活后的重构胚培养至原肠胚后移植
讲解2：动物细胞核移植技术和克隆动物
1、对克隆和核移植的理解
(1)克隆包含三个层次的内容：
①分子水平：如DNA复制；
②细胞水平：如动物细胞培养；
③个体水平：如克隆动物(克隆动物属于无性繁殖的产物，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致)。
(2)动物细胞核移植可以有两种操作方式：一是把供体细胞导入去核的卵母细胞，这是现在常用的方法；二是将供体动物的一个细胞核直接导入去核的卵母细胞。
(3)用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，形成早期胚胎后才能进行胚胎移植。
(4)培育克隆动物所用的受体细胞是去核的卵母细胞(处于减数分裂Ⅱ中期)。这是因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件，且体积大，易于操作。
(5)培育克隆动物的过程所利用的生物技术有细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等。
(6)受体细胞去核可以保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法，还有采用梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等方法。
(7)体细胞核移植体现了动物细胞细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性。
(8)核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因：
①线粒体中的DNA来自去核卵母细胞；
②性状受环境的影响；
③在个体发育过程中有可能发生基因突变。

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