高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 第4講動物細(xì)胞工程

第4講

動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞培養(yǎng)考點一一、動物細(xì)胞培養(yǎng)1.概念：

從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細(xì)胞，然后在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長和增殖的技術(shù)。原理地位對象目的細(xì)胞增殖（主：有絲分裂）動物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)胚胎或幼齡動物的細(xì)胞獲得細(xì)胞或者細(xì)胞產(chǎn)物一、動物細(xì)胞培養(yǎng)2.培養(yǎng)條件：（1）營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基+血清等天然成分①無機物：無機鹽等②有機物：糖類、氨基酸、維生素、血清……

血清將細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)按種類和所需量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基。含人類未知、細(xì)胞生長增殖所必需的物質(zhì)，滿足細(xì)胞對未知營養(yǎng)成分的需求。蛋白質(zhì)、氨基酸、未知的促生長因子等合成培養(yǎng)基一般用液體培養(yǎng)基，也稱為培養(yǎng)液血清不能滅菌2.培養(yǎng)條件：（2）無菌、無毒的環(huán)境：無菌①對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行滅菌處理②在無菌環(huán)境下進行操作無毒定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物對細(xì)胞自身造成危害③添加一定量抗生素（抑制培養(yǎng)液中細(xì)菌的生長和繁殖）一、動物細(xì)胞培養(yǎng)濕熱滅菌處理一、動物細(xì)胞培養(yǎng)2.培養(yǎng)條件：合成培養(yǎng)基在培養(yǎng)基中加入一定量的抗生素，從培養(yǎng)基功能的角度分類屬于

培養(yǎng)基，用于動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基中沒有加入凝固劑（如瓊脂），從物理性質(zhì)分類屬于

培養(yǎng)基，從化學(xué)成分分類屬于

培養(yǎng)基選擇液體合成2.培養(yǎng)條件：溫度pH（3）適宜的溫度、pH和滲透壓：哺乳動物多以（36.5±0.5）℃多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH在7.2-7.4一、動物細(xì)胞培養(yǎng)滲透壓需要考慮的一個重要環(huán)境參數(shù)（維持細(xì)胞正常形態(tài)和功能）2.培養(yǎng)條件：95%空氣5%CO2（4）氣體環(huán)境：維持培養(yǎng)液的pH細(xì)胞代謝所必需一、動物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)裝置培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶置于CO2培養(yǎng)箱，CO2培養(yǎng)箱可定期消毒95%空氣+5%CO22.培養(yǎng)過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)胰蛋白酶膠原蛋白酶單個細(xì)胞培養(yǎng)液（1）制備細(xì)胞懸液：取動物組織①部位：動物胚胎或幼齡動物的組織、器官選材原因：這些細(xì)胞生命旺盛，分化程度低，分裂能力強，容易培養(yǎng)2.培養(yǎng)過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)②將組織分散成單個細(xì)胞的原因:從動物體取出的成塊組織中，細(xì)胞與細(xì)胞靠在一起，彼此限制了生長和增殖。③將組織分散成單個細(xì)胞的優(yōu)點：（1）制備細(xì)胞懸液：a.使細(xì)胞與培養(yǎng)液充分接觸，保證細(xì)胞所需營養(yǎng)和氧氣的供應(yīng)，保證細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的及時排出b.使得在細(xì)胞水平操作的其他技術(shù)得以實現(xiàn)。④進行動物細(xì)胞培養(yǎng)時常用胰蛋白酶分散細(xì)胞，說明細(xì)胞間的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，胰蛋白酶的用量和時間需控制好。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（1）制備細(xì)胞懸液：短時間內(nèi)細(xì)胞________(填“會”或“不會”)被胰蛋白酶消化，原因是_________________________________________________________。長時間后細(xì)胞____(填“會”或“不會”)被胰蛋白酶消化，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________不會細(xì)胞表面具有糖蛋白，對細(xì)胞具有一定的保護作用會細(xì)胞表面糖蛋白的保護作用是有限的；細(xì)胞膜的主要成分包括磷脂和蛋白質(zhì)，長時間處理，細(xì)胞膜蛋白質(zhì)可被胰蛋白酶水解⑤進行動物細(xì)胞培養(yǎng)時不可用胃蛋白酶

胃蛋白酶作用的適宜pH約為1.5，當(dāng)pH大于6時，胃蛋白酶就失去活性，多數(shù)動物細(xì)胞培養(yǎng)的適宜pH為7.2~7.4，胃蛋白酶在此環(huán)境中沒有活性，所以不能用胃蛋白酶。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（1）制備細(xì)胞懸液：2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)：①培養(yǎng)對象:a.懸?。ㄉL）細(xì)胞：細(xì)胞能夠懸浮在培養(yǎng)液中生長増殖b.貼壁（生長）細(xì)胞：細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)（如培養(yǎng)瓶壁）表面才能增殖（主要類型）方法：用培養(yǎng)液將細(xì)胞制成細(xì)胞懸液，再將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶內(nèi)，置于適宜環(huán)境中培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿要求：內(nèi)表面光滑、無毒、易于貼附。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)：②貼壁細(xì)胞的培養(yǎng)現(xiàn)象（特點）:a.細(xì)胞貼壁現(xiàn)象：貼壁生長細(xì)胞細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。b.接觸抑制現(xiàn)象：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞通常會停止分裂增殖。接觸抑制現(xiàn)象的原因：細(xì)胞增殖到相互接觸的時候，細(xì)胞表面的糖蛋白識別了這種信息，就會使細(xì)胞停止繼續(xù)繁殖。特例：腫瘤細(xì)胞、雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞膜表面糖蛋白等物質(zhì)顯著減少，失去接觸抑制，細(xì)胞之間的黏著性顯著降低，適宜條件下可以無限增殖，可形成多層細(xì)胞)2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)：③影響細(xì)胞生長因素:解除措施：分瓶培養(yǎng)懸浮生長細(xì)胞會因細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等因素而分裂受阻。一般會形成單層細(xì)胞貼壁生長細(xì)胞會因細(xì)胞密度過大、有害代謝物積累、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏、及接觸抑制現(xiàn)象等因素而分裂受阻。2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)：a.原代培養(yǎng)：分瓶前的細(xì)胞培養(yǎng)。指動物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。b.傳代培養(yǎng)：分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)。④培養(yǎng)階段:二、動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程⑤進行培養(yǎng)的過程:a.懸浮生長細(xì)胞：細(xì)胞懸液

原代培養(yǎng)

制成細(xì)胞懸液

分瓶培養(yǎng)用離心法收集細(xì)胞加培養(yǎng)液b.貼壁生長細(xì)胞：細(xì)胞懸液

原代培養(yǎng)

制成細(xì)胞懸液

分瓶培養(yǎng)先用胰蛋白酶等處理，再用離心法收集細(xì)胞加培養(yǎng)液（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)：2.培養(yǎng)的過程：一、動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）動物細(xì)胞培養(yǎng)：[易錯提醒]區(qū)分原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對象和是否分瓶；

分瓶前，第一次用胰蛋白酶對動物組織進行處理后的培養(yǎng)是原代培養(yǎng)；第二次用胰蛋白酶處理，使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來，分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)為傳代培養(yǎng)。原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)少數(shù)形成細(xì)胞株少數(shù)形成細(xì)胞系遺傳物質(zhì)改變遺傳物質(zhì)有的改變多數(shù)細(xì)胞固定在表面生長和分裂隨細(xì)胞增多，細(xì)胞就會停止分裂增殖細(xì)胞懸浮液10代細(xì)胞50代細(xì)胞無限傳代培養(yǎng)危機：危機1危機2遺傳物質(zhì)上來講：傳代培養(yǎng)過程中部分細(xì)胞可能發(fā)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化（即遺傳物質(zhì)改變）絕大部分細(xì)胞凋亡一、動物細(xì)胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的比較項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞全能性、細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖培養(yǎng)前處理無菌；用機械的方法或胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，使組織分散成單個細(xì)胞無菌、離體取材幼嫩的細(xì)胞、組織或器官胚胎或出生不久的幼齡動物器官或組織培養(yǎng)基成分無機鹽、蔗糖、維生素、植物激素、瓊脂等糖類、氨基酸、無機鹽、微量元素、維生素、血清等培養(yǎng)基類型固體液體項目植物組織培養(yǎng)動物細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果植株或大量細(xì)胞只能獲得大量細(xì)胞，不能得到生物個體應(yīng)用快速繁殖、作物脫毒、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的規(guī)?；a(chǎn)相同點①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂二、干細(xì)胞1.概念：3.來源：是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)密切相關(guān)。在一定條件下，干細(xì)胞可以分化成其他類型的細(xì)胞存在于

、

和

等多種組織和器官中早期胚胎骨髓臍帶血

體積較小，細(xì)胞核大，核仁明顯。2.特點：分布特點（作用）局限性胚胎干細(xì)胞早期胚胎中具有分化為成年動物體內(nèi)的任何一種類型的細(xì)胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。必須從胚胎中獲取，涉及倫理問題；因而限制了在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。二、干細(xì)胞4.分類：動物體內(nèi)包括胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞）和成體干細(xì)胞等培養(yǎng)ES細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入胰島素等激素以提高形成率（促進細(xì)胞增殖，有利于動物細(xì)胞對葡萄糖的攝?。┏审w干細(xì)胞分布特點（作用）運用實例類型成體組織或器官內(nèi)具有組織特異性，只能分化成特定的細(xì)胞或組織，不具有發(fā)育成完整個體的能力①造血干細(xì)胞（主要骨髓、外周血和臍帶血中）②神經(jīng)干細(xì)胞（神經(jīng)系統(tǒng)中）③精原干細(xì)胞（睪丸中）治療神經(jīng)組織損傷和神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病（如帕金森病、阿爾茨海默病等）治療白血病及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)功能障礙等疾病造血干細(xì)胞→神經(jīng)干細(xì)胞→造血干細(xì)胞是發(fā)現(xiàn)最早、研究最多的、應(yīng)用最成熟的實例二、干細(xì)胞二、干細(xì)胞4.分類：誘導(dǎo)多能干細(xì)胞概念獲取方法優(yōu)點通過體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞，獲得了類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，簡稱iPS細(xì)胞將特定基因或特定蛋白導(dǎo)入細(xì)胞中或者用小分子化合物誘導(dǎo)形成。運用實例①可治療鐮狀細(xì)胞貧血癥②在治療阿爾茲海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進展①誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎②iPS細(xì)胞可以來源于病人自身的體細(xì)胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)，所以科學(xué)家普遍認(rèn)為ips細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。二、干細(xì)胞4.分類：誘導(dǎo)多能干細(xì)胞過程取成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為多種組織細(xì)胞移植回病人體內(nèi)Ips細(xì)胞最初由成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來，后來發(fā)現(xiàn)已分化的T細(xì)胞、B細(xì)胞等也能被誘導(dǎo)為ips細(xì)胞。1.若將病人的皮膚成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)成iPS細(xì)胞，再使它轉(zhuǎn)化為需要的細(xì)胞，用這些細(xì)胞給病人治病，不會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，嘗試解釋其中的原因。iPS細(xì)胞來源于病人自身的體細(xì)胞。2.利用iPS細(xì)胞治療鐮狀細(xì)胞貧血的過程是首先制備患者的iPS細(xì)胞，再將其誘導(dǎo)形成造血干細(xì)胞，最終輸給患者使其產(chǎn)生健康的血細(xì)胞。判斷該過程是否能治療鐮狀細(xì)胞貧血？并闡述理由。不能。鐮狀細(xì)胞貧血是常染色體單基因隱性遺傳病(基因突變)，因為從患者中獲取的體細(xì)胞的相應(yīng)基因是突變的，制成iPS細(xì)胞相應(yīng)基因仍是突變的，誘導(dǎo)分化形成的造血干細(xì)胞成也是突變的，因此無法通過該過程治療。制備iPS細(xì)胞時可用健康的基因取代鐮狀細(xì)胞貧血的致病基因，再將其誘導(dǎo)形成造血干細(xì)胞，這樣可用于治療小鼠的鐮狀細(xì)胞貧血。面臨的問題運用展望存在導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險干細(xì)胞將在再生醫(yī)學(xué)、藥物安全性與有效性檢測等領(lǐng)域發(fā)揮大作用。胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞二、干細(xì)胞5.面臨的問題和運用展望：動物細(xì)胞融合技術(shù)與單克隆抗體一、動物細(xì)胞融合技術(shù)1.概念：使兩個或多個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的技術(shù)。細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點即細(xì)胞膜具有一定的流動性2.原理：物理法：電融合法化學(xué)法：聚乙二醇（PEG)生物法：滅活病毒誘導(dǎo)法（動物細(xì)胞融合特有）3.誘導(dǎo)方法：一、動物細(xì)胞融合技術(shù)4.結(jié)果：形成具有原來兩個或多個細(xì)胞的遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能。5.意義：研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和培育生物新品種等的重要手段。用動物細(xì)胞融合技術(shù)發(fā)展起來的雜交瘤技術(shù)，為制造單克隆抗體開辟了新途徑。6.應(yīng)用：Q.大量制備單一抗體的思路遺憾的是，在體外培養(yǎng)條件下，一個B淋巴細(xì)胞是不可能無限增殖的每一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體B淋巴細(xì)胞群克隆單一B淋巴細(xì)胞選擇大量純度高特異性強的抗體產(chǎn)生骨髓瘤細(xì)胞能在體外大量增殖Q.有什么辦法能得到既能迅速大量增殖又能產(chǎn)生大量特定抗體的細(xì)胞呢？（但不能產(chǎn)生抗體）單克隆抗體米爾斯坦【英國】科勒【德國】二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.單克隆抗體的制備：（1）技術(shù)手段：動物細(xì)胞融合和動物細(xì)胞培養(yǎng)（2）制備原理：B淋巴細(xì)胞特點：一種B淋巴細(xì)胞只分泌

種特異性抗體，但不能在體外無限增殖。骨髓瘤細(xì)胞特點：能在體外大量增殖，但不能產(chǎn)生抗體。雜交瘤細(xì)胞的特點：由B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合得到，既能大量增殖，又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體。一①細(xì)胞融合——細(xì)胞膜具有一定的流動性②動物細(xì)胞培養(yǎng)——細(xì)胞增殖有絲分裂、不涉及減數(shù)分裂③三類細(xì)胞特點多次注射特定的抗原進行免疫多種B淋巴細(xì)胞從脾中提?、贋槭裁匆⑸涮囟ǖ目乖繛榱舜碳C體發(fā)生免疫應(yīng)答，從而獲得能產(chǎn)生特定抗體的的B淋巴細(xì)胞②那為什么得的是多種B淋巴細(xì)胞呢？因為一種B淋巴細(xì)胞只能產(chǎn)生一種特定的抗體，小鼠的脾中分離出來的B細(xì)胞，還包含了其他抗原激活的B淋巴細(xì)胞二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.單克隆抗體的制備：（3）制備過程：骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合將骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合能大量增殖，但不能產(chǎn)生抗體PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導(dǎo)法培養(yǎng)骨髓瘤細(xì)胞多次注射特定的抗原進行免疫多種B淋巴細(xì)胞從脾中提取能產(chǎn)生抗體，但不能大量增殖（3）制備過程：骨髓瘤細(xì)胞誘導(dǎo)融合將骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合多種B淋巴細(xì)胞多種雜交細(xì)胞③若只考慮細(xì)胞的兩兩融合，融合形成的細(xì)胞有幾種？需要的是？A-A細(xì)胞A-B細(xì)胞B-B細(xì)胞3種雜交瘤細(xì)胞未融合細(xì)胞一共有5種，AA、BB、AB、A、B,出現(xiàn)不同類型是因為細(xì)胞融合不是100%的，且是隨機的。（3）制備過程：雜交瘤細(xì)胞方法：用特定的選擇培養(yǎng)基(HAT培養(yǎng)基)：在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細(xì)胞和融合的具有同種核的細(xì)胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細(xì)胞才能生長第一次篩選目的：篩選獲得雜交瘤細(xì)胞特點：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生抗體原因：誘導(dǎo)融合后得到多種雜交細(xì)胞，還有未融合的細(xì)胞。（3）制備過程：雜交瘤細(xì)胞特點：既能迅速大量增殖，又能產(chǎn)生抗體第二次篩選目的：篩選得到能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞方法：克隆化培養(yǎng)、抗體檢測抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞方法：抗原—抗體雜交原理：抗原—抗體特異性結(jié)合原因：小鼠生活中受到其他抗原的刺激，經(jīng)選擇培養(yǎng)獲得的雜交瘤細(xì)胞中有能產(chǎn)生其他抗體的細(xì)胞。（3）制備過程：單克隆抗體從細(xì)胞培養(yǎng)液中提取從小鼠腹水中提取注射到小鼠腹腔內(nèi)體外培養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)抗體檢測呈陽性的雜交瘤細(xì)胞能產(chǎn)生所需抗體的雜交瘤細(xì)胞（3）制備過程：最終目的：獲得能與抗原特異性結(jié)合的單克隆抗體體外培養(yǎng)和體內(nèi)培養(yǎng)的目的：獲得大量單克隆抗體（離心取上清）項目腹腔培養(yǎng)體外培養(yǎng)優(yōu)點缺點易于控制培養(yǎng)條件（如無需提供無菌環(huán)境等），操作簡單，成本較低規(guī)模小，產(chǎn)量少可大規(guī)模培養(yǎng)，大量生產(chǎn)需要人為控制培養(yǎng)條件，成本相對較高二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.單克隆抗體的制備：二、單克隆抗體及其應(yīng)用1.單克隆抗體的制備：（4）血清抗體和單克隆抗體區(qū)別：①抗體的概念：抗體是機體受

刺激后產(chǎn)生的、并能與之發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的

。②抗體是由

細(xì)胞合成和分泌的，每種這種細(xì)胞能產(chǎn)生

抗體。③動物免疫反應(yīng)中產(chǎn)生的抗體有

種④為獲得單一的抗體，

（能/不能）選用特定的漿細(xì)胞直接去培養(yǎng)；理由是

?？乖鞍踪|(zhì)漿多不能漿細(xì)胞已經(jīng)高度分化，不能再分裂一種二、單克隆抗體及其應(yīng)用常規(guī)抗體：（傳統(tǒng)抗體）（血清抗體)方法：向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原，使動物產(chǎn)生____，然后從動物____中分離所需抗體缺點：產(chǎn)量低、純度低、________。抗體血清

特異性差單克隆抗體：方法：由________________增殖產(chǎn)生的高度專一的抗體。優(yōu)點：單一雜交瘤細(xì)胞

①靈敏度高，能準(zhǔn)確地識別______的細(xì)微差異。②特異性強，與特定____發(fā)生特異性結(jié)合。③能大量制備?？乖乖?.單克隆抗體的制備：（4）血清抗體和單克隆抗體區(qū)別：二、單克隆抗體及其應(yīng)用2.單克隆抗體的應(yīng)用：①作為診斷試劑。如：a.用抗人絨毛膜促性腺激素單克隆抗體做成“早早孕診斷試劑盒”。b.利用__________________的單克隆抗體在特定組織中成像的技術(shù)，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。同位素或熒光標(biāo)記②可以運載藥物。ADC——“生物導(dǎo)彈”，優(yōu)點是位置準(zhǔn)確、療效高、副作用小

抗體—藥物偶聯(lián)物(ADC)：通過將細(xì)胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的單克隆抗體結(jié)合，實現(xiàn)了對腫瘤細(xì)胞的選擇性殺傷。③單克隆抗體自身也可用于治療疾病細(xì)胞凋亡ADC的作用機制示意圖①ADC被細(xì)胞吞噬（胞吞）②⑤ADC抗體藥物接頭ADC組成：單克隆抗體+接頭+藥物（如細(xì)胞毒素）二、單克隆抗體及其應(yīng)用注意：圖片中ADC中誰是藥物，誰是抗體2.單克隆抗體的應(yīng)用：?ADC的抗體和藥物各具有什么作用？ADC的抗體和藥物具有的作用分別是將藥物定向運到靶細(xì)胞、治療。?除了細(xì)胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？放射性同位素和化學(xué)藥物等。?ADC在臨床應(yīng)用上的作用機理是什么？其作用機理是通過單克隆抗體的靶向作用特異性地識別腫瘤細(xì)胞表面抗原，然后利用細(xì)胞本身具備的內(nèi)吞作用使化學(xué)藥物進入腫瘤細(xì)胞體內(nèi)發(fā)生藥力，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。二、單克隆抗體及其應(yīng)用2.單克隆抗體的應(yīng)用：[模型新命題點思考]為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實驗材料設(shè)計了以下實驗流程?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是______________________________________________________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實驗步驟：_________________________________________________________________________________________________________________。誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞取小鼠甲的脾臟用機械法或用胰蛋白酶處理使其分散成單個細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制成單細(xì)胞懸液(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于________________，使用該培養(yǎng)基進行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)果是_______________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本原理是________________________________。選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方法有______________________________________________________________________________(答出2點即可)。

將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)√考向單克隆抗體的制備及應(yīng)用1．(2024·北京朝陽區(qū)高三檢測)人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下面是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖。有關(guān)分析錯誤的是(

)A．體外培養(yǎng)單個B淋巴細(xì)胞也可以獲得大量抗HCG的抗體B．過程③培養(yǎng)后的細(xì)胞均能產(chǎn)生特定抗體C．圖中細(xì)胞集落a可用于大規(guī)模培養(yǎng)，生產(chǎn)抗HCG單克隆抗體D．圖中能產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞在培養(yǎng)過程中不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象√2．(2024·湖北部分高中聯(lián)考)一種雜交瘤細(xì)胞只能產(chǎn)生一種抗體，抗體由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈構(gòu)成?？蒲腥藛T通過動物細(xì)胞融合技術(shù)將兩種不同的雜交瘤細(xì)胞(A和B)融合形成雙雜交瘤細(xì)胞AB，雙雜交瘤細(xì)胞能夠懸浮在液體培養(yǎng)基中生長繁殖，產(chǎn)生的雙特異性抗體AB如下圖所示。下列敘述正確的是(

)

A．用抗原α和β處理雜交瘤細(xì)胞A、B后再誘導(dǎo)二者融合B．誘導(dǎo)雜交瘤細(xì)胞A、B融合后無需篩選即可獲得雙雜交瘤細(xì)胞ABC．對培養(yǎng)到一定密度的雙雜交瘤細(xì)胞進行傳代培養(yǎng)時，需使用胰蛋白酶處理D．若雙特異性抗體應(yīng)用于腫瘤治療，則α、β抗原中至少有一種為癌細(xì)胞表面抗原1．制備的單克隆抗體在臨床上不能直接用于人體，還需要對抗體進行人源化，即對鼠源單克隆抗體進行改造，使其大部分氨基酸序列為人源序列所替代，該過程的意義是_______________________________。提示鼠源單克隆抗體對人而言可能是異種抗原，經(jīng)人源化后能保留抗體的特異性，降低其異源性2.請根據(jù)以下信息，設(shè)計一方法(不考慮機械方法)，從培養(yǎng)液中篩選出雜交瘤細(xì)胞，并寫出其依據(jù)的原理。已知細(xì)胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷。人淋巴細(xì)胞中有這兩種DNA的合成途徑，但一般不分裂增殖。小鼠骨髓瘤細(xì)胞中盡管只有D途徑，但能不斷分裂增殖，將這兩種細(xì)胞在試管中混合，加入聚乙二醇促融，獲得雜種細(xì)胞。提示可向培養(yǎng)液中加入氨基嘌呤，收集增殖的細(xì)胞因為加入氨基嘌呤后，使D合成途徑阻斷，僅有D合成途徑的骨髓瘤細(xì)胞及其彼此融合的細(xì)胞就不能增殖，但人的淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合后的雜種細(xì)胞可以利用淋巴細(xì)胞中的S途徑合成DNA而增殖。3．dMAb技術(shù)是一種通過DNA編碼產(chǎn)生單克隆抗體的技術(shù)，比傳統(tǒng)的單克隆抗體制備方法有更多的發(fā)展?jié)摿?。下圖是dMAb技術(shù)在埃博拉病毒感染疾病的臨床研究中的操作流程。與傳統(tǒng)利用雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體的技術(shù)相比，dMAb技術(shù)在抗體的制備上有何優(yōu)勢？(請列舉兩點)提示①dMAb技術(shù)抗體的產(chǎn)生在生物體內(nèi)進行，不需要進行細(xì)胞體外培養(yǎng)；②產(chǎn)生抗體的細(xì)胞種類不局限于免疫細(xì)胞(漿細(xì)胞)；③抗體直接由DNA編碼產(chǎn)生，省去抗原刺激免疫細(xì)胞、細(xì)胞融合和篩選的步驟。動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物分娩一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)1.概念：將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。

①供體：動物一個細(xì)胞的

。

②受體：去掉核的

。

③結(jié)果：重新組合的細(xì)胞發(fā)育成

，繼而發(fā)育成動物個體。④原理：

。細(xì)胞核卵母細(xì)胞新胚胎動物體細(xì)胞核具有全能性2.生殖方式：無性生殖不能豐富生物的多樣性，不能促使生物進化,不遵循孟德爾遺傳定律。一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)3.類型：胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植

種類難易程度原因胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植較容易較難分化程度低，全能性易表現(xiàn)分化程度高，全能性難表現(xiàn)動物體細(xì)胞核移植中，非人靈長類動物的體細(xì)胞核移植非常困難的原因：

①供體的細(xì)胞核在去核卵母細(xì)胞中不能完全恢復(fù)其分化前的功能狀態(tài)，這導(dǎo)致了胚胎發(fā)育率低。

②非人靈長類動物胚胎進行操作的技術(shù)尚不完善。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛①減數(shù)分裂II中期（MII)卵母細(xì)胞的“核”其實是紡錘體-染色體復(fù)合物。4.過程：重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛②受體細(xì)胞選用MⅡ次級卵母細(xì)胞的原因：a.其細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)；b.卵母細(xì)胞體積大，易操作；c.卵母細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)豐富。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛③卵母細(xì)胞“去核”的原因：保證克隆動物的核遺傳物質(zhì)全部來自具有優(yōu)良性狀的供體細(xì)胞。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛④卵母細(xì)胞“去核”的方法：目前動物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。

*去核時，由于MⅡ期卵母細(xì)胞核的位置靠近第一極體,故用微型吸管一般會將核和第一極體一并吸出重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛⑤供體——提供細(xì)胞核的個體的條件：

a.選擇有重要利用價值的動物的體細(xì)胞。b.一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，保證正常二倍體核型。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛

a.對卵母細(xì)胞損傷較??；b.保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞，操作方便。⑥將整個供體細(xì)胞注入卵母細(xì)胞中的優(yōu)點：重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛

⑦激活重構(gòu)胚的方法及目的是：用物理或化學(xué)方法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)激活重構(gòu)胚胎，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進程。重構(gòu)胚：是指人工重新構(gòu)建的胚胎，具有發(fā)育成完整個體的能力。重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛

⑧克隆動物的性狀與供體不完全相同的原因：a.克隆動物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。b.生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境等因素的影響?？寺游镄詣e、基因型與供體相同重構(gòu)胚早期胚胎采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的(次級)卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)高產(chǎn)奶牛（供體）通過顯微操作法

去核從供體身體某一部位上取體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進入卵母細(xì)胞用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛動物細(xì)胞核移植動物細(xì)胞培養(yǎng)動物細(xì)胞融合早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)5.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題：（1）應(yīng)用前景①在畜牧生產(chǎn)中加速家畜遺傳改良進程、促進優(yōu)良畜群繁育a.通過建立轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系，再利用體細(xì)胞核移植技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因克隆動物可以作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白；b.在治療人類疾病時，轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)胞、組織或器官可以作為異種移植的供體；c.以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，將它們移植給患者時可以避免免疫排斥反應(yīng)。②在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)5.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題：（1）應(yīng)用前景③在科研領(lǐng)域：a.研究克隆動物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；b.克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因；c.克隆特定疾病模型的動物，還能為研究該疾病的致病機制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。④在保護瀕危物種方面：該技術(shù)有望增加瀕危物種的存活數(shù)量一、動物細(xì)胞核移植技術(shù)5.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題：（2）存在的問題①體細(xì)胞核移植技術(shù)成功率非常低②核移植的理論研究較為滯后③絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。如異常肥胖、免疫失調(diào)等治療性克隆與iPS細(xì)胞治療病人取核去核卵母細(xì)胞重構(gòu)胚胎各種細(xì)胞組織或器官誘導(dǎo)取出體細(xì)胞核移植移植成纖維細(xì)胞取出轉(zhuǎn)入相關(guān)因子iPS細(xì)胞各種細(xì)胞組織或器官胚胎干細(xì)胞取出誘導(dǎo)移植治療性克隆iPS細(xì)胞治療細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化1．(2021·湖南選擇考)M基因編碼的M蛋白在動物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)。現(xiàn)設(shè)計實驗，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動物A，流程如下圖所示。回答下列問題：(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是___________________________，這類酶能將特定部位的兩個核苷酸之間的_____________斷開。解析：構(gòu)建基因表達(dá)載體時，切割質(zhì)粒DNA要用到限制酶，限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。限制酶(或限制性內(nèi)切核酸酶)

磷酸二酯鍵(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進行動物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是________________________________________________________________。解析：在進行動物細(xì)胞培養(yǎng)的過程中，要定期更換培養(yǎng)液，以便清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害。

清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是________________________________________。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細(xì)胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為_______________________________________(答出兩點即可)，功能上具有_____________________________。解析：體細(xì)胞核移植技術(shù)由于動物體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，故與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低。胚胎