2017-2018年高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第二章 細(xì)胞工程 第3節(jié) 細(xì)胞融合技術(shù)學(xué)案 中圖版選修3
《2017-2018年高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第二章 細(xì)胞工程 第3節(jié) 細(xì)胞融合技術(shù)學(xué)案 中圖版選修3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018年高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第二章 細(xì)胞工程 第3節(jié) 細(xì)胞融合技術(shù)學(xué)案 中圖版選修3(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第三節(jié) 細(xì)胞融合技術(shù) 1.舉例說出細(xì)胞融合技術(shù)。(重點) 2.簡述單克隆抗體的制備過程。(難點) 細(xì) 胞 融 合 技 術(shù) 與 作 物 育 種 1.細(xì)胞融合技術(shù) (1)細(xì)胞融合 ①概念:兩個或兩個以上的同種或異種細(xì)胞融合成一個細(xì)胞的過程。 ②原理:細(xì)胞膜的流動性。 ③結(jié)果:形成雜交細(xì)胞。 (2)細(xì)胞融合技術(shù) 用人工方法誘導(dǎo)細(xì)胞融合,并在一定條件下使融合細(xì)胞分化再生、形成新物種或新品種的過程。 (3)細(xì)胞融合的誘導(dǎo)方法 ①常用方法:聚乙二醇誘導(dǎo)、病毒誘導(dǎo)、電融合技術(shù)。 ②與聚乙二醇誘導(dǎo)的細(xì)胞融合相比,電融合技術(shù)的優(yōu)點 ⅰ.重復(fù)性強(qiáng),對原生質(zhì)體傷害小。
2、 ⅱ.裝置精巧,方法簡單,免去了聚乙二醇誘導(dǎo)后的洗滌過程。 ⅲ.誘導(dǎo)過程可控制性強(qiáng)。 2.細(xì)胞融合與作物育種 (1)意義 可在親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的物種間實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移,創(chuàng)造出自然界沒有的新物種。 (2)實例 “白菜—甘藍(lán)”種間雜種、“薯番茄”屬間雜種。 探討:動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合所用的誘導(dǎo)方法有何不同? 提示:動物細(xì)胞融合可用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo)。 探討:經(jīng)誘導(dǎo)融合得到的融合細(xì)胞還需經(jīng)過下列哪項措施才能得到雜種植株? 提示:篩選鑒定雜種細(xì)胞后,再經(jīng)植物組織培養(yǎng)才能獲得植株。 探討:科學(xué)家通過體細(xì)胞雜交培育而成的“白菜—甘藍(lán)”為什么能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳性狀?
3、提示:體細(xì)胞雜交培育而成的“白菜—甘藍(lán)”具有兩個親本的遺傳物質(zhì),因此能表現(xiàn)出兩種植物的遺傳性狀。 1.植物體細(xì)胞雜交與植物組織培養(yǎng) (1)植物組織培養(yǎng)是利用單一親本的組織或細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng)使之增殖、分化為一個完整植株。其后代一般均能保持該親本的遺傳性狀(花藥離體培養(yǎng)除外)。 (2)植物體細(xì)胞雜交的本質(zhì)是將兩種不同來源的原生質(zhì)體,在人為的條件下進(jìn)行誘導(dǎo)融合。由于植物細(xì)胞的全能性,因此融合之后的雜種細(xì)胞,可以再生出具有雙親性狀的雜種植株。因此,這種細(xì)胞融合也被稱為體細(xì)胞“雜交”。 (3)兩者的聯(lián)系是:首先,兩種技術(shù)的原理都是利用植物細(xì)胞的全能性;另外,融合的植物細(xì)胞必須經(jīng)過植物組織培養(yǎng)過程
4、才能最終發(fā)育為雜種植株,這就是說,植物組織培養(yǎng)技術(shù)是植物體細(xì)胞雜交的基礎(chǔ)。 2.植物體細(xì)胞雜交和動物細(xì)胞融合比較 比較項目 植物體細(xì)胞雜交 動物細(xì)胞融合 原理 細(xì)胞膜的流動性;植物細(xì)胞的全能性 細(xì)胞膜的流動性 過程 去壁以后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 使細(xì)胞分離后誘導(dǎo)細(xì)胞融合 誘導(dǎo)方法 物理法(離心、振動、電融合)、化學(xué)法(聚乙二醇) 物理法(電融合)、化學(xué)法(聚乙二醇)、生物法(滅活的病毒) 意義 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 打破生殖隔離,使遠(yuǎn)緣雜交成為可能 用途 獲得雜種植株 制備單克隆抗體 1.動物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合比較,在動物細(xì)胞融合中有特殊
5、性的是( ) A.融合的原理 B.融合的優(yōu)點 C.融合的誘導(dǎo)手段 D.融合的過程 【解析】 除了物理、化學(xué)法外,動物細(xì)胞融合還可以用滅活的病毒來誘導(dǎo)。 【答案】 C 2.下圖為植物體細(xì)胞雜交過程示意圖。 據(jù)圖回答: (1)步驟①是_____________________________________________________, 最常用的方法是_________________________________________________。 (2)步驟③一般常用的化學(xué)試劑是________,目的是 ______________________________
6、_________________________________。 (3)在利用雜種細(xì)胞培育成為雜種植株的過程中,運用的技術(shù)手段是________________,其中步驟④相當(dāng)于________,步驟⑤相當(dāng)于________。 (4)植物體細(xì)胞雜交的目的是獲得新的雜種植株,使________能夠在新的植物體中有所表現(xiàn),其根本原因是________________________________________。 (5)若遠(yuǎn)緣雜交親本A和B都是二倍體,則雜種植株為________倍體。 (6)從理論上講,雜種植株的育性為________。若運用傳統(tǒng)有性雜交方法能否實現(xiàn)?_______
7、_,原因是____________________________________________ _______________________________________________________________。 因此,這項研究對于培養(yǎng)作物新品種方面的重大意義在于______________。 (7)利用植物體細(xì)胞雜交的方法培育作物新品種過程中,遺傳物質(zhì)的傳遞是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律? ________。因為____________________________。 【答案】 (1)去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體 酶解法 (2)聚乙二醇 誘導(dǎo)不同植物體細(xì)胞的原生質(zhì)
8、體融合 (3)植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 (4)遠(yuǎn)緣雜交親本的遺傳特征 雜種植株獲得了雙親的遺傳物質(zhì) (5)四 (6)可育 不能 不同種生物之間存在生殖隔離 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 (7)否 有性生殖的過程中進(jìn)行減數(shù)分裂才遵循孟德爾的遺傳規(guī)律 細(xì) 胞 融 合 與 單 克 隆 抗 體 1.抗體 B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的,其特點是具有特異性,化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。 2.單克隆抗體 源自一個B淋巴細(xì)胞的克隆所產(chǎn)生的抗體只會特異性地作用于一種抗原決定簇。 3.單克隆抗體的制備 (1)過程 雜交瘤細(xì)胞 ―→單克隆抗體 (2)雜交瘤細(xì)胞的特點:既能大量增殖,又能產(chǎn)生特異性的抗
9、體。 (3)單克隆抗體的優(yōu)點:理化性質(zhì)單一、與抗原結(jié)合的特異性強(qiáng)等。 4.單克隆抗體的應(yīng)用 (1)疾病診斷、防治和致病機(jī)理的研究等。 (2)用于治療疾?。褐瞥伞八幬飳?dǎo)彈”。 探討:為什么要對小鼠注射抗原? 提示:以獲得能產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞(漿細(xì)胞)。 探討:制備單克隆抗體時,為什么要選用B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合形成雜交瘤細(xì)胞? 提示:每一個B淋巴細(xì)胞只能分泌一種特異性抗體,但不能無限增殖;骨髓瘤細(xì)胞可大量快速增殖,卻不能產(chǎn)生抗體。若將兩種細(xì)胞融合在一起,既能產(chǎn)生一種特異性抗體又能快速增殖。 探討:B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞經(jīng)聚乙二醇處理后,培養(yǎng)液中存在哪幾種細(xì)胞?
10、 提示:未融合的B淋巴細(xì)胞、未融合的骨髓瘤細(xì)胞、B-B融合細(xì)胞、瘤—瘤融合細(xì)胞、B—瘤融合細(xì)胞。 探討:選擇雜交瘤細(xì)胞的兩步篩選的目的各是什么? 提示:第一步篩選的目的是獲得雜交瘤細(xì)胞;第二步篩選的目的是獲得能產(chǎn)生所需單一抗體的雜交瘤細(xì)胞。 1.單克隆抗體的制備過程 2.單克隆抗體制備過程中應(yīng)注意的問題 (1)關(guān)鍵的操作:①對免疫小鼠注射特定的抗原;②融合;③篩選;④培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞、制備單克隆抗體。 (2)選擇滅活的病毒或聚乙二醇來誘導(dǎo)細(xì)胞融合,由此形成的雜交細(xì)胞有多種,若僅考慮細(xì)胞兩兩融合的情況,融合細(xì)胞有三種,即兩個B淋巴細(xì)胞的融合細(xì)胞、兩個骨髓瘤細(xì)胞的融合細(xì)胞、一個
11、B淋巴細(xì)胞與一個骨髓瘤細(xì)胞的融合細(xì)胞(雜交瘤細(xì)胞)。需要篩選才能獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (3)整個過程需要經(jīng)過兩次篩選,第一次篩選獲得雜交瘤細(xì)胞,第二次篩選獲得能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。 (4)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的方法有體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)。前者的優(yōu)點是培養(yǎng)條件簡單,無需配制培養(yǎng)液;要在短期內(nèi)獲得大量單克隆抗體,可采用體外培養(yǎng)的方法。 1.單克隆抗體制備過程中,骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合后,要用特定的培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,在這種培養(yǎng)基上不能存活增殖的細(xì)胞是( ) ①B淋巴細(xì)胞 ②小鼠骨髓瘤細(xì)胞 ③B淋巴細(xì)胞自身融合細(xì)胞 ④小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合細(xì)胞 ⑤雜交
12、瘤細(xì)胞 A.①②③④ B.①③⑤ C.②④ D.②③ 【解析】 單克隆抗體的制備過程中,骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞融合時,發(fā)生了以下三種情況:未發(fā)生融合的細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞,小鼠骨髓瘤細(xì)胞);自身融合的細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞自身融合,小鼠骨髓瘤細(xì)胞自身融合);骨髓瘤細(xì)胞與單個B淋巴細(xì)胞融合的雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞是制備單克隆抗體所必需的,因此將其篩選出來。 【答案】 A 2.下圖是單克隆抗體制備流程階段示意圖。 (1)________技術(shù)是制備單克隆抗體技術(shù)的基礎(chǔ)。 (2)在圖中HAT培養(yǎng)上,未融合的________和融合的________都會死亡,只有融合的雜種細(xì)胞才能生長。動物細(xì)胞融
13、合除了采用植物細(xì)胞原生質(zhì)體融合常用的誘導(dǎo)劑外,還可以采用________。 (3)單克隆抗體與常規(guī)的血清抗體相比,最主要的優(yōu)點是__________________________________________________________________。 (4)選出的雜交瘤細(xì)胞既具備骨髓瘤細(xì)胞的迅速______________特點,又具備淋巴細(xì)胞的______________特點,經(jīng)過選擇性培養(yǎng)的雜交瘤細(xì)胞,還需進(jìn)行________和________,經(jīng)多次篩選,就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。最后將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng),或小鼠腹腔內(nèi)增殖,從________或
14、________中,就可以提取出大量的單克隆抗體了。 (5)淋巴細(xì)胞是由動物體________中的________細(xì)胞分化、發(fā)育而來的。 【解析】 細(xì)胞融合技術(shù)最主要的應(yīng)用就是制備單克隆抗體,動物細(xì)胞融合和植物細(xì)胞融合的不同點在于動物細(xì)胞融合可以使用滅活的病毒進(jìn)行誘導(dǎo)。滅活是指使病毒失去感染能力,但是具有誘導(dǎo)細(xì)胞融合的能力。 【答案】 (1)動物細(xì)胞培養(yǎng) (2)親本細(xì)胞 具有同核的細(xì)胞 滅活的病毒 (3)理化性質(zhì)單一、與抗原結(jié)合的特異性強(qiáng) (4)在體外大量增殖 分泌專一抗體 克隆化培養(yǎng) 抗體檢測 細(xì)胞培養(yǎng)液 小鼠腹水 (5)骨髓 造血干 1.與植物體細(xì)胞雜交相比,動物細(xì)胞融合的原理
15、及其特有的誘導(dǎo)因子分別是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:99310031】 A.細(xì)胞膜的流動性、離心 B.細(xì)胞膜的流動性、滅活的病毒 C.細(xì)胞的全能性、電刺激 D.細(xì)胞的全能性、滅活的病毒 【解析】 植物體細(xì)胞雜交的原理是細(xì)胞膜的流動性、植物細(xì)胞的全能性,動物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動性;動物細(xì)胞融合的常用誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電融合技術(shù)等,其中滅活的病毒是其特有的誘導(dǎo)因子,而聚乙二醇、電融合技術(shù)均可用于誘導(dǎo)植物體細(xì)胞雜交。 【答案】 B 2.下列關(guān)于單克隆抗體的制備和應(yīng)用的敘述中,不正確的是( ) A.B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的融合,一般不需要滅活的病毒或聚乙二醇誘導(dǎo) B.
16、融合后形成的雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖,又能產(chǎn)生單克隆抗體 C.體外培養(yǎng)時,一個B淋巴細(xì)胞可以產(chǎn)生抗體,但不能無限增殖 D.單克隆抗體與常規(guī)抗體相比,理化性質(zhì)單一、與抗原結(jié)合的特異性強(qiáng) 【解析】 B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合時可采用聚乙二醇、電融合技術(shù)或滅活的病毒促融;融合后的雜交瘤細(xì)胞既有B淋巴細(xì)胞的特點,又有骨髓瘤細(xì)胞的特點,因此雜交瘤細(xì)胞既能無限增殖,又能產(chǎn)生單克隆抗體;雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的單克隆抗體與常規(guī)抗體相比,特異性強(qiáng),靈敏度高,優(yōu)越性明顯。 【答案】 A 3.“白菜—甘藍(lán)”是用細(xì)胞工程的方法培育出來的蔬菜新品種,它具有生長周期短,耐熱性強(qiáng)和易于儲存等優(yōu)點。下圖是“白菜—甘藍(lán)”的雜
17、交過程示意圖,請據(jù)圖回答: (1)在上述過程中,除去細(xì)胞壁的方法是________。 (2)圖中白菜原生質(zhì)體和甘藍(lán)原生質(zhì)體能融合形成一個雜種細(xì)胞,所依據(jù)的生物學(xué)原理是_______________________________________________________。 (3)通常情況下,白菜和甘藍(lán)雜交是不成功的,原因是 _______________________________________________________________。 (4)通過細(xì)胞工程獲得的“白菜—甘藍(lán)”植株是否可育?為什么?________ ______________________
18、_________________________________________。 (5)白菜細(xì)胞與甘藍(lán)細(xì)胞的原生質(zhì)體融合成功的標(biāo)志是___________________________________________________________________。 (6)愈傷組織的細(xì)胞特點是_________________________________________。 【答案】 (1)酶解法(用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁) (2)細(xì)胞膜的流動性 (3)存在生殖隔離 (4)可育;減數(shù)分裂過程中,同源染色體能正常進(jìn)行聯(lián)會,能產(chǎn)生正常的有性生殖細(xì)胞,再經(jīng)受精作用形成受精卵并最終
19、發(fā)育成種子 (5)雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁 (6)無規(guī)則,是一種高度液泡化的呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 4.下圖所示為細(xì)胞融合技術(shù)的一些過程: (1)從A、B細(xì)胞到C細(xì)胞的過程中,必須用________處理。 (2)若A、B細(xì)胞為植物細(xì)胞,那么這樣的細(xì)胞已經(jīng)用酶降解脫掉了________,這種酶可能是________酶,由此生成的A和B細(xì)胞稱為________。 (3)若A細(xì)胞為骨髓瘤細(xì)胞,B細(xì)胞為B淋巴細(xì)胞,那么D細(xì)胞稱為________細(xì)胞,由D細(xì)胞連續(xù)分裂產(chǎn)生大量細(xì)胞的過程,稱為________過程。這種細(xì)胞既能無限增殖,又能產(chǎn)生________。 (4)若A為人細(xì)胞,B為鼠細(xì)胞,
20、并分別用紅、綠熒光染料標(biāo)記細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì),在形成C細(xì)胞時,細(xì)胞一半發(fā)紅色熒光,一半發(fā)綠色熒光。到D細(xì)胞階段,兩種顏色的熒光均勻分布,請解釋原因。 ________________________________________________________________ 【解析】 此題是對植物體細(xì)胞雜交、動物細(xì)胞融合以及細(xì)胞膜的特性比較全面的考查。植物細(xì)胞外有一層細(xì)胞壁,阻礙了植物體細(xì)胞的雜交。因此,植物體細(xì)胞雜交的第一步是去掉細(xì)胞壁,分離出有活力的原生質(zhì)體。要去掉細(xì)胞壁就要利用酶的專一性這一特點。因為細(xì)胞壁主要成分為纖維素和果膠,所以要用纖維素酶、果膠酶分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。第二步
21、就是讓不同植物體細(xì)胞的原生質(zhì)體融合,融合必須通過一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo)。單克隆抗體制備過程需得到化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),在動物發(fā)生免疫過程中,每一個B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體,要想獲得大量的單一抗體,必須用單個B淋巴細(xì)胞進(jìn)行克隆,形成細(xì)胞群。但在體外培養(yǎng)條件下,一 個B淋巴細(xì)胞不可能無限增殖,這就需要B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞在滅活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合,再篩選出雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì),既能分泌特異性抗體,又能大量增殖。最后考查了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點:具有一定的流動性。 【答案】 (1)誘導(dǎo)劑 (2)細(xì)胞壁 纖維素(或果膠) 原生質(zhì)體 (3)雜交瘤 克隆 特異性抗體 (4)細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運動的(或細(xì)胞膜具有流動性)。 課堂小結(jié): 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心回扣 1.兩個或兩個以上的同種或異種細(xì)胞融合成一個細(xì)胞的過程,叫做細(xì)胞融合。 2.細(xì)胞融合的方法有聚乙二醇、滅活的病毒、電融合。 3.一個B淋巴細(xì)胞只能針對一種抗原決定簇產(chǎn)生一種特異性的抗體。 4.融合的雜交瘤細(xì)胞既能像骨髓瘤細(xì)胞那樣無限增殖,又能像B淋巴細(xì)胞那樣產(chǎn)生和分泌特異性的抗體。 5.單克隆抗體具有理化性質(zhì)單一,與抗原結(jié)合的特異性強(qiáng)等優(yōu)點。 9
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 市教育局冬季運動會安全工作預(yù)案
- 2024年秋季《思想道德與法治》大作業(yè)及答案3套試卷
- 2024年教師年度考核表個人工作總結(jié)(可編輯)
- 2024年xx村兩委涉案資金退還保證書
- 2024年憲法宣傳周活動總結(jié)+在機(jī)關(guān)“弘揚憲法精神推動發(fā)改工作高質(zhì)量發(fā)展”專題宣講報告會上的講話
- 2024年XX村合作社年報總結(jié)
- 2024-2025年秋季第一學(xué)期初中歷史上冊教研組工作總結(jié)
- 2024年小學(xué)高級教師年終工作總結(jié)匯報
- 2024-2025年秋季第一學(xué)期初中物理上冊教研組工作總結(jié)
- 2024年xx鎮(zhèn)交通年度總結(jié)
- 2024-2025年秋季第一學(xué)期小學(xué)語文教師工作總結(jié)
- 2024年XX村陳規(guī)陋習(xí)整治報告
- 2025年學(xué)校元旦迎新盛典活動策劃方案
- 2024年學(xué)校周邊安全隱患自查報告
- 2024年XX鎮(zhèn)農(nóng)村規(guī)劃管控述職報告