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(共19张PPT)
考向2　细胞工程和胚胎工程
(5年4考)
研磨真题·解高考密码
(2020·全国Ⅰ卷)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)。?
【解析】本题主要考查动物细胞培养、动物细胞融合与单克隆抗体的制备。
(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)制备单细胞悬液时可以取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液即可。
(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原—抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原与抗体反应具有特异性。
(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,生产单克隆抗体的过程有体外培养和体内培养两条途径。体外培养是指在体外培养液中进行培养,从培养液中提取单克隆抗体;体内培养是指将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠腹水中提取单克隆抗体。
答案:(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰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)选择培养基　只有杂交瘤细胞能够生存　抗原与抗体的反应具有特异性
(4)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
【审答思维】
1.审要求:
(1)动物细胞的培养技术。
(2)单克隆抗体制备过程。
2.解题流程:
【命题陷阱】
陷阱1:血清中的抗体和单克隆抗体不同:
(1)血清中的抗体:产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体:特异性强、灵敏度高并可大量制备。
陷阱2:单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的不同:
(1)第一次筛选:去除未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞。
(2)第二次筛选:获得既能大量繁殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
1972年,Carlson通过植物体细胞杂交技术获得粉蓝烟草和朗氏烟草的杂种植株。过程简图如图所示,其中①～④表示过程。请回答:
新题预测·技法演练场
(1)①过程为酶解去壁,需向反应体系中加入的酶是______________,获得球形
的原生质体。在去壁前需对粉蓝烟草组织和朗氏烟草组织进行____________
处理。?
(2)图中所示这种借助细胞杂交的方法,将不同来源的基因结合到一起,再对杂
种细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株的技术为____________________。?
(3)获得再生植株的途径很多。由于腋芽中存在分生组织,故也可采用带腋芽茎
段不通过________________阶段而直接培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植
株。优良品种的快速繁殖通常采用此方法,原因是:__?__。?
(4)当前多地过度开发旅游资源造成生态环境的破坏,为减缓生态环境的破坏,保护自然旅游资源,通过生态旅游工程对旅游设施进行____________处理,能获得较佳的经济效益、社会效益和生态效应。另外当前全国兴起新农村建设,提高农民的生活水平,只有促进__________________的协调发展,才能促进农村经济和生态的发展。?
【解析】(1)①过程是去除植物细胞壁获得原生质体的过程,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此根据酶的专一性,通常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,在去壁前需对粉蓝烟草组织和朗氏烟草组织进行消毒处理。
(2)图中所示这种借助细胞杂交的方法,将不同来源的基因结合到一起,再对杂种细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株的技术称为植物体细胞杂交技术,属于植物细胞工程技术。
(3)获得再生植株的途径很多。由于腋芽中存在分生组织,故也可采用带腋芽茎段不通过愈伤组织阶段而直接培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植株。优良品种的快速繁殖通常采用此方法,原因是分生组织途径培育出的再生植株变异频率低,易保持优良性状。
(4)当前多地过度开发旅游资源造成生态环境的破坏,为减缓生态环境的破坏,保护自然旅游资源,通过生态旅游工程对旅游设施进行生态化处理,能获得较佳的经济效益、社会效益和生态效应。另外当前全国兴起新农村建设,提高农民的生活水平,只有促进种植业和畜牧业的协调发展,才能促进农村经济和生态的发展。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶　消毒
(2)植物体细胞杂交技术
(3)愈伤组织　分生组织途径培育出的再生植株变异频率低,易保持优良性状
(4)生态化　种植业和畜牧业
【高分必备点】
1.植物细胞工程:
(1)原理:植物细胞全能性、细胞膜的流动性。
(2)技术:植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术。
(3)应用:植物繁殖的新途径、培育作物新品种、细胞产物的工厂化生产。
2.动物细胞工程:
(1)技术:动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、制备单克隆抗体。
(2)制备单克隆抗体的步骤:
首要步骤:给小鼠注射抗原;
所需细胞:已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞;
最后的筛选:产生专一抗体的杂交瘤细胞。
3.胚胎工程:
(1)技术:体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养。
(2)胚胎移植
①胚胎来源:体内的早期胚胎、体外受精得到的胚胎、基因工程得到的胚胎、细胞核移植得到的胚胎。
②实质:早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。
【规避失分点】
1.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术结果不同:
(1)植物体细胞杂交技术:结果是形成杂种植株。
(2)动物细胞融合技术:结果是形成杂交细胞。
2.胚胎移植过程中两次使用的激素不同:
(1)第一次:孕激素。对供、受体进行同期发情处理。
(2)第二次:促性腺激素。对供体做超数排卵处理。
【深挖增分点】
不同层次对克隆的理解
(1)分子水平:基因克隆,例如DNA复制等。
(2)细胞水平:细胞克隆,例如动物细胞培养等。
(3)个体水平:个体的无性生殖,例如动物细胞核移植、胚胎分割等。考向2　细胞工程和胚胎工程(5年4考)
(2020·全国Ⅰ卷)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)。?
1.审要求:(1)动物细胞的培养技术。(2)单克隆抗体制备过程。2.解题流程:
陷阱1:血清中的抗体和单克隆抗体不同:(1)血清中的抗体:产量低、纯度低、特异性差。(2)单克隆抗体:特异性强、灵敏度高并可大量制备。陷阱2:单克隆抗体制备过程中两次筛选的目的不同:(1)第一次筛选:去除未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞。(2)第二次筛选:获得既能大量繁殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
　1972年,Carlson通过植物体细胞杂交技术获得粉蓝烟草和朗氏烟草的杂种植株。过程简图如图所示,其中①～④表示过程。请回答:
(1)①过程为酶解去壁,需向反应体系中加入的酶是______________,获得球形的原生质体。在去壁前需对粉蓝烟草组织和朗氏烟草组织进行____________处理。?
　(2)图中所示这种借助细胞杂交的方法,将不同来源的基因结合到一起,再对杂种细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株的技术为____________________。?(3)获得再生植株的途径很多。由于腋芽中存在分生组织,故也可采用带腋芽茎段不通过________________阶段而直接培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植株。优良品种的快速繁殖通常采用此方法,原因是:__?__。?(4)当前多地过度开发旅游资源造成生态环境的破坏,为减缓生态环境的破坏,保护自然旅游资源,通过生态旅游工程对旅游设施进行____________处理,能获得较佳的经济效益、社会效益和生态效应。另外当前全国兴起新农村建设,提高农民的生活水平,只有促进__________________的协调发展,才能促进农村经济和生态的发展。?
1.植物细胞工程:
(1)原理:植物细胞全能性、细胞膜的流动性。
(2)技术:植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术。
(3)应用:植物繁殖的新途径、培育作物新品种、细胞产物的工厂化生产。
2.动物细胞工程:
(1)技术:动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、制备单克隆抗体。
(2)制备单克隆抗体的步骤:
首要步骤:给小鼠注射抗原;
所需细胞:已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞;
最后的筛选:产生专一抗体的杂交瘤细胞。
3.胚胎工程:
(1)技术:体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养。
(2)胚胎移植
①胚胎来源:体内的早期胚胎、体外受精得到的胚胎、基因工程得到的胚胎、细胞核移植得到的胚胎。
②实质:早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。
1.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术结果不同:
(1)植物体细胞杂交技术:结果是形成杂种植株。
(2)动物细胞融合技术:结果是形成杂交细胞。
2.胚胎移植过程中两次使用的激素不同:
(1)第一次:孕激素。对供、受体进行同期发情处理。
(2)第二次:促性腺激素。对供体做超数排卵处理。
不同层次对克隆的理解
(1)分子水平:基因克隆,例如DNA复制等。
(2)细胞水平:细胞克隆,例如动物细胞培养等。
(3)个体水平:个体的无性生殖,例如动物细胞核移植、胚胎分割等。
专题11　现代生物科技
考向2:
///研磨真题·解高考密码///
【解析】本题主要考查动物细胞培养、动物细胞融合与单克隆抗体的制备。
(1)实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞。
(2)制备单细胞悬液时可以取小鼠的脾脏,剪碎组织,用胰蛋白酶处理获得单个细胞,加入培养液即可。
(3)图中筛选1需要用到选择培养基,只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,该过程要用到抗原—抗体杂交,故筛选所依据的原理是抗原与抗体反应具有特异性。
(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后,生产单克隆抗体的过程有体外培养和体内培养两条途径。体外培养是指在体外培养液中进行培养,从培养液中提取单克隆抗体;体内培养是指将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖,从小鼠腹水中提取单克隆抗体。
答案:(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞
(2)取小鼠甲脾脏剪碎,用胰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)选择培养基　只有杂交瘤细胞能够生存　抗原与抗体的反应具有特异性
(4)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
///新题预测·技法演练场///
【解析】(1)①过程是去除植物细胞壁获得原生质体的过程,由于植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此根据酶的专一性,通常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,在去壁前需对粉蓝烟草组织和朗氏烟草组织进行消毒处理。
(2)图中所示这种借助细胞杂交的方法,将不同来源的基因结合到一起,再对杂种细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株的技术称为植物体细胞杂交技术,属于植物细胞工程技术。
(3)获得再生植株的途径很多。由于腋芽中存在分生组织,故也可采用带腋芽茎段不通过愈伤组织阶段而直接培养成丛状苗,再诱导生根获得再生植株。优良品种的快速繁殖通常采用此方法,原因是分生组织途径培育出的再生植株变异频率低,易保持优良性状。
(4)当前多地过度开发旅游资源造成生态环境的破坏,为减缓生态环境的破坏,保护自然旅游资源,通过生态旅游工程对旅游设施进行生态化处理,能获得较佳的经济效益、社会效益和生态效应。另外当前全国兴起新农村建设,提高农民的生活水平,只有促进种植业和畜牧业的协调发展,才能促进农村经济和生态的发展。
答案:(1)纤维素酶和果胶酶　消毒
(2)植物体细胞杂交技术
(3)愈伤组织　分生组织途径培育出的再生植株变异频率低,易保持优良性状
(4)生态化　种植业和畜牧业
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