(二)动物细胞工程 1.动物细胞培养 (1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关 的组织.将它分散成单个细胞.然后放在适宜的 培养基中.让这些细胞生长和繁殖. (2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎 或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶 或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬 液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细 胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个 细胞继续传代培养. (3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就 贴附在瓶壁上.称为细胞贴壁.细胞数目不断增多. 当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时.细胞就会 停止分裂增殖.这种现象称为细胞的接触抑制. (4)动物细胞培养需要满足以下条件 ①无菌.无毒的环境:培养液应进行无菌处理.通常 还要在培养液中添加一定量的抗生素.以防培养过程中的污染.此外.应定期更换培养液.防止代谢产物积累对细胞自身造成危害. ②营养:合成培养基成分:糖.氨基酸.促生长因子.无机盐.微量元素等.通常需加入血清.血浆等天然成分. ③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃,pH:7.2-7.4. ④气体环境:95%空气+5%CO2.O2是细胞代谢所必需的.CO2的主要作用是维持培养液的pH. (5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗.制备单克隆抗体.检测有毒物质.培养医学研究的各种细胞. 2.动物体细胞核移植技术和克隆动物 (1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植. 细胞的原因:卵(母)细胞比较大.容易操作,卵(母)细胞细胞质多.营养丰富. (3)体细胞核移植的大致过程是: 核移植 胚胎移植 (4)体细胞核移植技术的应用: ①加速家畜遗传改良进程.促进良畜群繁育, ②保护濒危物种.增大存活数量, ③生产珍贵的医用蛋白, ④作为异种移植的供体, ⑤用于组织器官的移植等. (5)体细胞核移植技术存在的问题: 克隆动物存在着健康问题.表现出遗传和生理缺陷等. 3.动物细胞融合 (1)动物细胞融合也称细胞杂交.是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程.融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞.称为杂交细胞. (2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同.诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似.常用的诱导因素有聚乙二醇.灭活的病毒.电刺激等. (3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性.成为研究细胞遗传.细胞免疫.肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段. (4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较: 比较项目 细胞融合的原理 细胞融合的方法 诱导手段 用法 植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 去除细胞壁后诱导原生质体融合 离心.电刺激.振动.聚乙二醇等试剂诱导 克服了远缘杂交的不亲和性.获得杂种植株 动物细胞融合 细胞膜的流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 除应用植物细胞杂交手段外.再加灭活的病毒诱导 制备单克隆抗体的技术之一 4.单克隆抗体 (1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体.从血清中分离出的抗体产量低.纯度低.特异性差. (2)单克隆抗体的制备过程: (3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖.又能产生专一的抗体. (4)单克隆抗体的优点:特异性强.灵敏度高.并能大量制备. (5)单克隆抗体的作用: ① 作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异.并跟一定抗原发生特异性结合.具有准确.高效.简易.快速的优点. ② 用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗.可制成“生物导弹 .也有少量用于治疗其它疾病. 专题3 胚胎工程 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

I(11分)细胞是生物体结构和功能的基本单位。请根据下图回答问题:

(1)甲图代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程示意图。

在电子显微镜下观察到A中有气泡产生,其中的气体是_______,这种气体扩散到B中被利用要穿过_______层生物膜,通过膜的方式为_______。假如C18O2作为该细胞某一生理作用的原料,则在较强的光照条件下,图中含有18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的____________途径(用图中的字母表示)。利用18O对相关的一系列化学反应进行追踪,这种科学的研究方法叫做_________________。

(2)在观察细胞质的流动时,显微镜下观察到的结果如图所示,细胞内叶绿体的实际位置和细胞质流动方向为_________________。

A.左侧,顺时针              B.右侧,顺时针   

C.左侧,逆时针              D.右侧,逆时针

 

II(12分)右图为细胞融合的简略表示,请据此回答:

⑴①若A、B是植物体细胞,在进行过程C→D之前去掉某一细胞结构,常用的方法是___________,其常用的试剂是___________。由D→F的理论依据是____________。

②假若A、B至D是制备单克隆抗体的过程,A为小鼠的B淋巴

细胞,那么由A、B形成的D细胞名称应该是________________。

如何从培养液中分离出杂交瘤细胞呢?请阅读材料后回答:_________

(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。淋巴细胞中有这两种DNA合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖。将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得融合细胞。请回答:

       ①若试管中的细胞两两融合,有_________ 种融合细胞。

       ②设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂交瘤细胞,

并说明原理。

方法:_________________________________________________________________。

原理:__________________________________________________________________。

(3)假若A为人的B淋巴细胞,受到抗原刺激后产生某种免疫物质,并发挥重要的生理作用,则与该物质的合成、加工、运输、分泌等有关的生物膜结构有 ____________________。

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回答有关生物工程的问题。(8分)
小鼠是实验室常用的实验动物,如:利用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体、利用小鼠进行DNA重组研究中导致了“基因敲除”技术的出现。
用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体。
(1).将小鼠等分为两组,甲组定期间隔注射适量的含X病毒的溶液,其目的是____________________;乙组注射________________(作对照)。
(2).为了保存有价值的杂交瘤细胞系,通常用超低温将其冻存,请分析其原因____________
___________________。
用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除”DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:
第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。
第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。
第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到特定培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:

(3).第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是                     。neoR基因不仅能使靶基因失活,还可作为       ;“靶基因失活”的根本原因是            
(4).从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有                        等。

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回答有关生物工程的问题。(8分)

小鼠是实验室常用的实验动物,如:利用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体、利用小鼠进行DNA重组研究中导致了“基因敲除”技术的出现。

用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体。

(1).将小鼠等分为两组,甲组定期间隔注射适量的含X病毒的溶液,其目的是____________________;乙组注射________________(作对照)。

(2).为了保存有价值的杂交瘤细胞系,通常用超低温将其冻存,请分析其原因____________

___________________。

    用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除”DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:

第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。

第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。

第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。

第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到特定培养基中筛选培养。

其基本原理如下图所示:

(3).第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是                      。neoR基因不仅能使靶基因失活,还可作为        ;“靶基因失活”的根本原因是            

(4).从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有                          等。

 

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回答有关生物工程的问题。

小鼠是实验室常用的实验动物,如:利用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体、利用小鼠进行DNA重组研究中导致了“基因敲除”技术的出现。

用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体。

1.将小鼠等分为两组,甲组定期间隔注射适量的含X病毒的溶液,其目的是_________;乙组注射_________。

2.一段时间后,取甲组小鼠脾脏中的相应细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,细胞融合的结构特点是_________。融合形成的杂交瘤细胞特点是_________。

3.为了保存有价值的杂交瘤细胞系,通常用超低温将其冻存,请分析其原_________。

用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除”DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:

第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。

第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。

第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。

第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到特定培养基中筛选培养。

其基本原理如下图所示:

4.第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是_________。neoR基因不仅能使靶基因失活,还是_________;“靶基因失活”的含义是_________。

5.从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有_________、_________等。

6.科学家可以通过“基因敲除”来研究基因的功能,4题中获得的基因敲除小鼠,能否直接用来研究基因功能并说明原因_________。

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(共9分)请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题:

一对健康夫妇生下一婴儿,一岁时脑出血死亡,二年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为患血友病,遂引产。于是夫妇俩到医院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1—2个细胞检查后,选两个胚胎移植,最后一个移植成功,出生了一健康婴儿,是我国第三代试管婴儿。请回答:

(1)早在1951年,美籍华人生物学家张明觉就发现了       现象,为哺乳动物体外受精奠定了理论基础,由于他在体外受精和胚胎移植研究中作出的重大贡献,也被人们誉为“试管婴儿”之父。

(2)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处_____    _____    ___,不同点在______________________________________________

(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察___________判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用_____________性(男性,女性)胚胎进行移植。应用现代生物技术,现在人们已能够选取更理想的胚胎。

(4)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终

解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解:

I.请在上图中横线上填上适当的术语:①____________;②________________

Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是_________________________________

 

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